СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА Советский патент 1969 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к области разведочной геофизики, в частности к геофизическим методам исследования разрезов скважин.

Известны способы дивергентного, бокового и др. каротажа изучения разрезов скважин по методу сопротивления, предназначенные для той же цели. Ближайшим прототипом предлагаемого изобретения является -способ дивергентного каротажа, заключающийся в создании управляемого электрического поля в скважине с помощью металлических заземлений и измерении в этом поле разности потенциалов (потенциала), причем управление этим измерительным полем осуществляется по закону напряжения, пропорционального второй производной лотенциала точечного источника, получаемой с группы специальных вспомогательных металлических заземлений (электродов). Условием регулирования управляемого поля в дивергентном способе исследования разрезов скважин является поддержание постоянным напряжения, пропорционального второй производной потенциала.

Известно, что метод дивергентного каротажа при достаточно высоких значениях рп/рс позволяет |расчленять разрез ло удельному сопротивлению. Однако невозможно с помощью одной установки дивергентного каротажа выделять проницаемые интервалы, имеющие зону проникновения. Для этой цели приходится

применять набор установок дивергентного каротажа различного размера, а по сопоставлению полученных ими результатов судить о наличии зоны проникновения в исследуемых

пластах.

Кроме трудоемкости такого снособа выделения пластов, следует отметить его неэффективность в случаях, когда отношение удельного электрического сопротивления зоны проникновения и неизмененной части лласта не сильно разнятся между собой, а также когда удельное электрическое сопротивление зоны проникновения велико (случай, весьма часто встречающийся при исследовании малопористых

карбонатных пород с трещинно-кавернозным типом пористости). Неэффективность комплекса дивергентных зондов объясняется недостаточно сильным шунтированиел столба бурового раствора зоны проникновения повышенного

сопротивления. В условиях дивергентные установки различных длин дают показания, чрезвычайно мало отличающиеся друг от друга в проницаемых пластах даже при известном наличии зон проникновения.

Целью изобретения является создание установок, позволяющих выделить проницаемые интервалы, имеющие зону проникновения вне зависимости от величины ее диаметра и удельного электрического сопротивления, причем в

возможно измерение величин, пропорциональных J Рп/рс и т. д. Достнгается это тем, что кроме основного нзмерптелыюго унравляемого электрического поля в области измерения с помощью металлических заземлений создается донолнительное неуправляемое электрическое иоле, противоположное но зпаку в области вспомогательных электродов основному уиравляемому полю.

В области измерений величина второй про«зводиой нотенциала поддерживается унравлкемым электрическим иолем, равной нулю iiii iJC:To;:HHoii наиеред заданной величиие. В э;ом с-. час, кпк показывают расчеты и сюза/1 |1 пые 1 гслсдо1зяш1я, измеряемая величина может быть сделана ирямо иронорциоиа.пыю; разности иоказаний двух дивергентных зоидоз с различной глубиной исследования, н возлюжно выделение сколь угодно малых зон нроннкновеиня в проницаемые интервалы.

Сущность нзобретення заключается в создании такого сложного электрического по.1Я и а ОСГ1 скважины и .в ее окрестностях, чтобы результат измерений был .пропорциональным разности показаний двух установок дивергентного каротажа разиой длины.

Устройство для каротажа скважин но нред,iaracMo:,iy способу (см. чертеж) содержит зонд /, состоящи) из груины интающих электродов А, В, БО; п группы контрольных электродов .Ail, ЛЬ, Ло и N :,, и электронную часть, состоящую из авторегулятора 2, измерительного усилителя ) и генератора 4. В одну линию входно11 цени авторегулятора 2 нараллельно через соиротивления 5 и 6 включены контрольные электроды М п М-2, а во Бто|)ю Л1П11110 -- центральный .контрольный электрод Л,.

В выходную цепь авторегулятора 2 включены токовые электроды /1 и S , , ic номощью которых создается регулируемое измерительное иоле. Генератор 4 питает неременным токо.м постоянной величины токовые электроды В н В ,, с номощью которых создается дополнительное нерегулируемое измерительное иоле, разиость потенциалов которого на контроль,иых электродах противоположна ио знаку разности потенциалов первого регулируемого ноля.

Измерительный еигнал снимается с помощью контрольных электродов Ло п .

Результнрующая величина напряжения,пропорциональная второй иронзводпой потенциала ф, удерживается равной нулю при любых геолого-геофизических ситуациях, встречающихся в скважинах. При выполненни этого условия с помощью усилителя 3 измеряемый потенциал (потенппал- электрода Ло) уснлнвается н измеряется.

Измеряемый лотенциал есть функция, пропорипональная разности показаний двух днвергентных зондов с длиной L и /, разносом 1 сномогателы-1ых электродов а (с.м. чертеж).

Нетрудно иоказать также, что иотенниа,

ы.лектрода стремится к нулю в нлотных высокоомиых пластах н отличен от нуля в нластах,

имеющих зону проникновения.

Данное устройство приведено для примера.

Меобходнмо отмет ггь, что колнчество устройств, работающих по этому цринципу, может быть очень больгинм. Так, можно задавать управляемое и неунравляемое электрические ноля элект)ическими диполями, совмещать

;-;лектроды Л и В, если электрод В , поднесен достаточно близко к точке записи, можно нз,меиять чнсло электродов, с помощью которых получается контрольное нанрялсение и т. д., однако все они объединены тем общим свойством, что в области всно.могательных электродов существуют управляемое н неунравляемое электрические ноля протнвоположного знака.

Г1 р е д м е т н з о б р е т е н )i я

Способ электрического каротажа, заключающийся в созда 1ии в скважине унравляемого электрического ноля и измереннн в этом ноле

с номощью ириемных электродов разности нотенциалов, характеризующий электрическое сонрот влеиие горных иород, отличающийся тем, что, с целью повыщення надежности выделения нроницаемых нластов, в скважине создают дополнительное неуправляемое электрическое иоле, разиость потенциалов которого на нрне.мных электродах противоположна но знаку разностп потенциалов управляемого ноля.