Способ электрического каротажа Советский патент 1987 года по МПК G01V3/18 

1 .13470662

Изобретение относится к геофизи- Теперь электрод N бесконечно при- ческим исследованиям методами карота- ближают к электроду М, т.е. пусть жа и может быть использовано для оп- , тогда получают ределения удельного электрического сопротивления (УЭС) пластов, пересеченных скважиной.

Цель изобретения - повышение точности измерений УЭС низкопроводящих

10

bJL

А М

пород ср„/рс 25, где рп Рс - соответственно УЭС пород бурового раствора.

Приведем вывод уравнения для величин кажущегося сопротивления р, и напряженности Е,.

41Г I АМ2 Следовательно,

..Е .

рк AM FFM ,

(5)

15

Применяют теорию метода кажущеЭлектроды зонда находятся в одно- ° сопротивления для определения родной изотропной среде удельного напряжения Е. В скважине радиуса г,,

обладающей сопротивлением р и пересекающей пласт бесконечной мощности

сопротивления р. Потенциалы электрического поля в измерительных элек- тродах М и N, расположенных соответ- 20 РП . находится устаноится

ственно на расстояниях AM и AN от пи- .

Тогда в этой скважине, пересекающей пласт бесконечной мощности, потенциалы электрического поля в изме- Р„ рительных электродах М и N, расположенных соответственно на расстояниях AM и AN от питающего электрода А, имеют вид

тающего электрода А, имеют вид

где 1д - сила тока в питающем элек

троде А. Потенциалы в электродах М и N, расположенных на расстояних А М и А N от питающего электрода А , имеют вид

30

,| (. 1),

u - IfJP г J« 4 L AM iV PC

oo

X I f ( X)cos( 7i AM)d

L, . - J ()

МAir Д -М N/. AIM .

41Г А N

где Ifti - сила тока в питающем элек л троде А ,

На основании соотношений (1) и (2) для потенциалов электродов М и N получают

и u +u ( -. s.-l-)- UM UM + UM ( ь д,; ,

IT - IT + - rJ c. + UN - Сд - S -7-),

(3)

где S .

Из соотношений (3) образуют разность потенциалов между точками М и 1

U«-UH I.p

и - % MN 41Г

J J - )

AM AN AlH

MN

(4)

Теперь электрод N беско жают к электроду М, т.е M, тогда получают

bJL

А М

41Г I АМ2 Следовательно,

..Е .

рк AM FFM ,

(5)

15

Применяют теорию метода кажуще ° сопротивления для определения напряжения Е. В скважине радиуса г

,| (. 1),

u - IfJP г J« 4 L AM iV PC

oo

X I f ( X)cos( 7i AM)d

: )oo

« I f ()cos(

л-J

(6)

. . Л-ГсКо( АГс)-К, ()

где т()

1 + (, Х.САГ.)

Соответственно потенциалы в электродах М и N, расположенных на расстояних А М и A N от питающего элек

трода А , имеют вид

. - 2 Р А М - с

00

f ( A)cos(,-A M) ; ,

)00 . X J f ( A)cos(fA Юё Х .

0

Ha основании соотношений (6) и (7) для потенциалов в электродах М и N, находящихся в скважине радиуса

r , обладающей сопротивлением р. и пересекающей пласт бесконечной мощности сопротивлением р, получают

I, п 4. IU. S 2..Рп ,.

UM , -t АМ-Х-мЧ -р7-

.jf(.)

cos() - S cos

(A M)

IT Ч T/ IvPcfl S 2,Pn .. U.. , ----J.(---l)

00

« I f ()cos( A-AN) - S COsCTi-A N) dVi .

Отсюда

iUui .i

MN MN

где U и U определяются формулами (8).

Устремив из выражения (9) по- лучают

F 11-РсГ 1 3 2 Р„

г 4i;r2| AM2 А М

-- (I -D-AM

А М

S.( 1)

(

(А м2+1)

Значение Е., которое определяется лу (5) и получают следующую оконча- по формуле (12), подставляют в форму- тельную формулу:

Формула получена строгими теоре- 55 ротивлением р„. Причем зонд предло- тическими расчетами, выбрав при моде- женного способа находится в скважине, ли среды в скважине радиуса г. , облаг, Результаты расчетов представлены в дающей сопротивлением р. и пересекаю- таблице, в которой приводится обосir T Rort rtTioTTUrtTj vrt-itTTtrri г TIM r r-tTT-нотаяигт а WtTU РНИЙ RPTTHUMH П /Г)2

щей пласт бесконечной мощности сопнование ограничений величин р„/рс525

.tibitK,t)

1 - (f 1)tI,(OK,(t)

Гsin( S sin(t-A

M)dt

(10)

где t Ti r ;

10

AM -- AM;

A M -- A M; c

K(t) ; K,(t) ; I(t) - модифицированные

функции Бесселя. 15 Известно следующее асимптотическое разложение:

t2K(t)K,t) . , - sintzdt

l + t-J;- 1)tI,(t)K/t)

2

1 El. (AM.+JjllJJ

.т . PC

() ()

. ..i.V . О ( .

(z -H) J

. (11)

Подставив вместо интеграла в формуле (10) его асимптотическое выражение, из формулы (11) получают для Е следующую асимптотическую формулу:

1 Рп ()-11

( I

(АМ2+1)

4. PL ) .lj,5

(А М2+1)

5-/г

(A M +1)

Я1

(12)

ротивлением р„. Причем зонд предло- женного способа находится в скважине, Результаты расчетов представлены в таблице, в которой приводится обоснотаяигт а WtTU РНИЙ RPTTHUMH П /Г)2

нование ограничений величин р„/рс525

и L/rj.i 16 при токах на сближенных электродах 1:0,8,

В таблице для различных значений отношения РН/РС приведены минимальны длины зондов предлагаемого способа (L/Tj) и способа бокового электрического градиент-зондирования (), так как способ двухполюсного градиент-зондирования является одним из разновидностей способов бокового каротажного зондирования (БКЗ) и в этом способе применяемые длины зондов при определении УЭС высокоомных пластов при различных значениях не отличаются от применяемых длин зондов бокового электрического градиент-зондирования (БЭГЗ). Погрешность определения УЭС пласта не более 15%.

Редактор О. Головач

Составитель Е„ Поляков Техред И.Попович

Заказ 5119/46 Тираж 729Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, из таблицы видно, что поставленная цель - повышение точности измерений без увеличения длины зондов - достигается. Формула изобретении

Способ электрического каротажа, включающий создание электрического поля постоянного тока тремя питаю0 щими электродами, из которых два

разнополярных питающих электрода находятся на оси скважины, а третий расположен в бесконечности, и опреде ление удельного.электрического соп5 ротивления (УЭС) с помощью сближенных электродов, расположенных на оси скважины на относительном расстоянии L/r , где L - расстояние, м; г. - радиус скважины, м, между центрами пид тающих и измерительных электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения УЭС низкопроводящих пород с pn//)fS25, где п, Р(. - соответственно УЭС по5 род и бурового раствора, при расстояние между питающими электродами устанавливают равным г при соотношении величин токов на сближенных питающих электродах 1:0,8.

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для определения удельного электрического сопротивления пластов горных пород, пересеченных скважиной. Цель изобретения - повьшение точности измерений удельного электрического сопротивления. Поставленная цель достигается путем использования коротких зондов с измерением только компоненты электрического поля постоянного тока. При этом используются два граг диент-зонда, ориентированных по оси скважины с одинаковой приемной установкой, расположенной за пределами питающих электродов. 1 табл. с € (Л оэ 4 05 а