Файл: Физические основы методов кажущегося сопротивления.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 24
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЭК – электрический каротаж основан на измерении электрического поля, самопроизвольно возникающего в скважине и ее окреснотсях или создаваемого в скважине искусственно. На практике ЭК заключается в получении значений измеряемой величины в точках скважины в графической или цифровой форме.
Разновидности электрического каротажа (ЭК) отличаются друг от друга измеряемой величиной и характером электрического поля, большое практическое значение имеет вид ЭК – каротаж сопротивления.
Каротаж сопротивления (КС), основан на измерении кажущегося удельного сопротивления горных пород. Он может проводиться градиент- и потенциал-зондами; боковое каротажное зондирование (БКЗ) – несколькими зондами, или стандартный каротаж – одним зондом и ПС, зондами с фокусировкой тока – боковой каротаж (БК), микроустановками – микрокаротаж (МК) и боковой микрокаротаж (МБК).
Физические основы методов кажущегося сопротивления.
Удельное электрическое сопротивление водных растворов солей и горных пород.
Свойство горных пород проводить электрический ток характеризуется их удельной электропроводностью или величиной, обратной ей, удельным электрическим сопротивлением:
(1)где R – полное электрическое сопротивление образца породы (в Ом); S и L – площадь поперечного сечения (в м2) и длина (в м) образца.
Из формулы (1) следует, что величина измеряется в ом-метрах. Удельное электрическое сопротивление (УЭС) в 1 Омм равно полному сопротивлению в Ом 1 м3 породы с основанием 1 м2 и высотой 1м, измеренному перпендикулярно к плоскости куба. Удельное сопротивление горной породы определяется удельным сопротивлением твердой фазы, жидкостей и газов, насыщающих поровое пространство, их объемным соотношением, характером распределения в породе и температурой.
Электропроводность горных пород, наиболее часто встречающихся в природе, не зависит от их минерального состава, поскольку УЭС основных породообразующих минералов (кварц, полевые шпаты, кальцит, ангидрит, галит и др.) соответствует первоклассным изоляторам. Исключение составляют сульфиды и угли, их УЭС меняется от 10
-3 до 10 Омм.
Пластовые поровые воды представляют собой рвстворы солей (электролиты) и относятся к классу ионных проводников. Их удельное сопротивление зависит от химического состава растворенных солей, концентрации и температуры. С увеличением общей концентрации солей удельное сопротивление растворов уменьшается. При этом электропроводность раствора приблизительно равна сумме электропроводностей, обусловленных каждой из солей в отдельности. Зависимость удельного сопротивления растворов от химического состава растворенных солей и концентрации ионов выражается формулой
(2)где:
– концентрации (в молях) i-го аниона и i-го катиона в растворе 
– электролитические подвижности анионов и катионов при бесконечном разбавлении (в Ом * см2/моль); 
– коэффициенты электропроводности анионов и катионов (анионы – отрицательно заряженные частицы, катионы – положительно заряженные частицы). Зависимоть сопротивления раствора от температуры выражается соотношением 
, где 
– удельное сопротивление раствора при t=20 ºС, 
– температурный коэффициент, равный приближенно 0,023 ºС. Удельное электрическое сопротивление пород основных минералов и горных пород приведены в таблице 1.Таблица 1 – Удельное электрическое сопротивление основных минералов и горных пород.
| Минералы и горные породы | Значения УЭС, Ом*м |
| Пирит | 10-4–10-1 |
| Графит | 10-6–10-4 |
| Магнетит | 10-4–10-2 |
| Антрацит | 10-3–1 |
| Каменный уголь | 10–1016 |
| Ангидрит | 107–1010 |
| Кальцит | 107–1012 |
| Кварц | 1012–1016 |
| Полевой шпат | 1011–1012 |
| Слюда | 1014–1015 |
| Нефть | 109–1015 |
| Глина | 100,5–1015 |
| Известняк | 40–1015 |
| Песок (насыщ. минер. водой) | 0,5–5 |
| Песок (насыщ. нефтью, газом) | 10–104 |