СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА Советский патент 1973 года по МПК G01V3/30 

1

Изобретение относится к области промыслово-геофизических методов исследования скважин.

Известен способ электромагнитного каротажа диэлектрической проницаемости s горных пород с излучением поля в одной точке на оси скважины и приемом в двух точках, разнесенных на базовое расстояние, при котором измеряют и совместно обрабатывают фазовый сдвиг Дф между вектором напрялсенности поля в базовых точках приема и отношение амплитуды разности векторов напряженности поля к амплитуде вектора напряженности поля в удаленной базовой точке.

Таким образом получают два параметра.

Один из регистрируемых параметров Лф в большей степени зависит от е, другой - в основном от удельного электрического сопротивления р горных пород.

По результатам измерений путем обработки получают значения е и р горных пород. При реализации известного способа электромагнитного каротажа предполагается проведение сложных измерений в скважине неоднородных характеристик поля: разности фаз и отношения амплитуд, что приводит к усложнению соответствующей скважинной аппаратуры, снижению надежности и инструментальной точности результатов измерений (особенно Дф).

Для повышения информативности и точности измерения предлагается способ, по которому излучают электромагнитные волны поочередно из двух разнесенных точек и из обеих одновременно и измеряют амплитуды сигнала в точке, отнесенной от источников поля на фиксированное расстояние. Можно измерять отношения амплитуды разности векторов поля к амплитудам каждого вектора. также измерять отношения амплитуды разности векторов к амплитуде одного из векторов напрял енности поля.

Для измерения е и р определяют и совместно обрабатывают отношения амплитуды разности векторов поля к амплитудам векторов, либо амплитуду разности и одно из отношений на частотах порядка десятков мегагерц.

Для измерения р достаточно использовать отношение амплитуды разности векторов поля к амплитуде одного из векторов на частотах порядка мегагерц.

По измеренным амплитудам может быть таклуе определен фазовый сдвиг Дф, который на частотах порядка десятков мегагерц однозначно связан с 8 в достаточно высокоомных средах, а на частотах порядка единиц мегагерц однозначно связан с р.

Па фиг. 1 показана векторная диаграмма сигналов в точке приема; на фиг. 2 - зависимость отношения

h°-h°

.

60-«Гг4 при ,0 м и

от 8 и р для частоты ,8 м, где 1/1°, и hz, -векторы поля на р:асстоя-них Zi и Z-2 от источников поля; на фиг. 3 - то же для отршшения

hl-hl.

па фиг. 4 -помограмма для раздельного оир:еделения s и р по отношениям

ьо (,0

h°-h г, г

LO ;

ч|астота и расстояния те же.

: Поочередно каждым из двух разнесенных на базовое расстояние Az излучателей, возбуждаемых в нротивофазе, удаленных от точки приема на расстояние z и Zo, и обоими однов|эеменно излучают электромагнитные волны.

i Таким образом, амплитуда сигнала в точке и|}иема иролорциональна поочередно амплитуд ам вектора поля и пг на двух расстояниях от источника Zi и z амплитуде разности указанных векторов (фиг. 1).

: Синхронно с переключением излучателей подключают устройства для измерения соответствуюш,их трех амплитуд.

Указанные устройства могут подключаться после преобразования и нередачи на дневную поверхность сигнала, пронорционального амплитудам, по одноканальной телеизмерительной системе, включающей каротажный кабель.

Для получения отношения ам плитуды разности векторов к амплитуде каждого из векторов делеиие либо другая обработка соответствующих сигналов может осуществляться автоматически в скважинном либо назедгпом устройстве.

По трем известным амплитудам может быть оиределен лри необходимости фазовый сдвиг Лф между двумя векторами (фиг. 1).

Из рассмотрения зависимостей (фиг. 2 и 3) сл-едует, что отношения

,0

А:

л

существеиио ио-разиому зависят от s и р, что позволяет .при помощи номограммы,изображенной на фиг. 3, определять зиачения е и р горных цород в разрезе скважины. ИзмеряеЛ5ые отношения

-41

Л

«

л

к

свободны от влияния скважины, так как скважина в-носит одинаковые искажения в результат измерения числителя и знаменателя.

Валоюй особенностью измеряемых относительных величин является их благоприятная

вертикальная характеристика и примерно одинаковая глубинность исследования.

Определение р и е по измеренным значени hl

14-е

%,

может производиться по номограммам

отношениями

и

Л

л

либо с применением ЭВМ, в память которых введена информация о связи измеряемых и искомых параметров.

В некоторых случаях, при высоких удельных сопротивлениях б рового раствора, для раздельного определения е и р пород можно использовать амплитуду разностн векторов

высокочастотного поля .

зависящую

в обигем случае от р и г, но, в основном от е,

(,0,,0

.A

-зависящее, в основном.

и отношение

от р. Соответствующие номограммы приведены на фиг. 4.

Измерение и обработка в этом случае упроншется, однако на частотах более 30 мгц возрастает влияние скважины.

При измерении на частотах порядка единиц

и

мегагерц определение отношения

°-й°

2iг

отношенияноззоляет полуЛ

чить информацию об удельном электрическом сопротивлении пород, так как в этом случае влияние изменения диэлектрической лроницаемости горных нород несущественно.

Сущность предполагаемого изобретения не из.мепяется, если моменты излучателей ие равны и их токи не противофазны. Необходимо лишь учесть это обстоятельство при обработке результатов измерений.

Предмет i: з о б р е т е н и я

1.Способ электромагнитного каротажа, заключаюшлйся з излучении и приеме электромагнитных волн и обработке результатов измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения инфор.мативности и точности измерений, излучают электромагнитные волны поочередно из двух разнесенных точек и из обеих одновременно и измеряют амцлитуды сигнала в точ)се, отнесенной от источников -поля iia ф :ксирозан 1ые расстояния.

2.Сиособ ио п. 1, отличающийся тем, что измеряют отношения амнлит ды разности векторов поля к амплитудам каждого вектора.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что из:,1еряют отношения амплитуды разности векторов к амнлитуде одного из векторов напряжен ноет и ноля.

Фиг.

-hzj IhzJ

20

Ю

Фи8.2

ih,j