Каротаж

• ''Уявного опору (УО)'' — уявний опір з нефокусуючими зондами. Це електричний каротаж, що базується на вимірюванні уявного питомого електричного опору, тобто на вивченні розподілу штучного стаціонарного і квазістаціонарного електричного поля в гірських породах. Він дає змогу за величиною питомого електричного опору встановити літологію порід, їх структуру, вміст в розрізах корисних копалин.

Опір — це здатність речовини перешкоджати потоку електричного струму. Це дуже важлива властивість гірської породи для оцінки колекторських властивостей пласта, оскільки вона дозволяє розрізняти колектори, заповнені солоною водою (хороший провідник електрики) і ті, які заповнені вуглеводнями (поганий провідник електрики). Таким чином, різниця в опорі існує між породами, заповненими вуглеводнями і породами, заповненими пластовою водою. Вимірювання опору і пористості використовуються для отримання значень водонасичення, щоб оцінити продуктивність пласта. Це найбільш поширений метод даної групи. Він займає важливе місце у дослідженні та розробці нафтових родовищ, через можливість визначення ним нефтонасиченості пласта. При цьому методі використовуються спеціальні зонди. Зонд має 4 електрода: 2 живильних, 2 вимірювальних. Чим більше довжина зонда, тим більше радіус (глибинність) його дослідження. Застосування комплекту зондів дозволяє знайти справжній опір пласта, встановити наявність проникнення фільтрату бурового розчину в пласт, оцінити питомий опір і глибину зони проникнення розчину. Зонд опускається в свердловину. Один електрод заземлений в гирлі свердловини, а другий рухається безпосередньо в її стовбурі. Апаратура фіксує опір в залежності від глибини занурення зонда. Виходить на виході своєрідна крива (графік). За графіком проводиться аналіз результатів, для уточнення яких може використовуватися зонд інших розмірів і іншої конструкції. Таким чином, проводиться замір опору. Так як всі хімічні елементи відрізняються питомим опором, то за допомогою таблиць можна визначити склад породи поблизу свердловини. З іншого боку, метод не використовується в чистому вигляді, так як досить велика ймовірність отримання неточних результатів. Судіть самі: в природі практично не існує покладів певних хімічних елементів в чистому вигляді. Існують тільки суміші певних речовин, що ускладнює завдання дослідження. Разом із зазначеним видом каротажу проводиться ряд додаткових досліджень, що дозволяє з досить високим ступенем ймовірності визначати поклади певних гірських порід, ширину їх пластів і процентний вміст певних домішок. Каротаж опору, в свою чергу, ділиться на дві категорії: індукційний (ІК) та бокове кротажне зондування(БКЗ).

• БКЗ. Даний метод є свердловинним аналогом методу вертикального електричного зондування в электророзвідці. Бокове каротажне зондування свердловин нагадує описаний раніше метод дослідження з тією лише різницею, що обидва електроди рухаються разом з зондом уздовж усього стовбура.

Проводиться замір так званого уявного опору. Причому, якщо малий зонд показує опір малого радіуса дії (опір самих свердловин), то великі зонди здатні показати опір з урахуванням показань малого зонда. А далі за допомогою додаткових розрахункових таблиць і формул проводиться пошук досліджуваних параметрів. У розрахунок береться не тільки різниця показань малого і великого зондів, оскільки впливають на показання і інші параметри: радіус труби, наявність промивної рідини і багато іншого. Бічне каротажне зондування свердловин теж супроводжується рядом додаткових досліджень, оскільки точність показань не може перевищувати певний відсоток. КО та БКЗ мають наступні характеристики. Допустимі умови застосування: не може застосовуватися в «сухих» свердловинах і свердловинах, заповнених непровідними буровими розчинами (наприклад, розчинами на нафтовій основі); несприятливою умовою є опір бурового розчину < 0,2 Ом∙м; діапазон вимірювань — 0,2–5000 Ом∙м. Переваги: добре виділяються пропластки високого опору. Недоліки: сильний вплив свердловини, погано виділяються пропластки низького опору. Точка запису: середина між прийомними електродами. Довжина зонда: відстань від віддаленого електрода до точки запису.

• Резистивіметрія — вимірювання спеціальним приладом (резистивіметром) питомого електричного опору (або провідності) рідин (промивальної, видобувної, бурового розчину), що заповнюють свердловину. Результати резистивіметрії використовують при порівнянні для інтерпретації електрокаротажних кривих (бокового каротажу тощо), одержаних у різних свердловинах або в одній і тій же свердловині в різний час, при обчисленні істинних питомих опорів порід на основі уявних опорів, при визначенні місця припливу пластової води у свердловину, дослідженні складу суміші у свердловині — гідрофільної (нафта у воді) і гідрофобної (вода в нафті), визначенні водонафтового розділу у свердловині, виділенні в гідрофільному середовищі місць надходження в колону води з різним ступенем мінералізації, рівня бурового розчину та флюїдів, мінералізації рідини, складу флюїдів при розробці нафтових родовищ, гідрогеологічних дослідженнях, контролю технічного стану свердловин. Резистивіметрію проводять градієнт-зондами настільки малої довжини, що впливом стінок свердловини можна знехтувати.
• БК – боковий каротаж. Відмінність від класичного КУО полягає у фокусуванні струму зондом. Дослідження свердловин проводяться в комплексі методів. Зонд опускається в свердловину на глибину, де необхідно провести додаткові дослідження. Принципова відмінність такого зонда в тому, що проводиться вимір питомого опору не стовбура свердловини, а саме певного пласта. Струми направляються безпосередньо в товщину досліджуваної області, що дозволяє більш точно визначити його хімічний склад. Регульована подача струмів дозволяє «глибше» заглянути в породу. Бічний каротаж вважається уточнюючим методом дослідження, хоча використовується і як самостійний метод.

Принцип дії: найбільш широко використовують дві модифікації БК: семиелектродна і трьохелектродна. Трьохелектродний зонд являє собою довгий циліндричний електрод, розділений двома ізолюючими проміжками на три частини: невеликий по довжині центральний електрод А0 і два довгих симетричних екранних електрода А1 і А2. Через електроди А0, А1 і А2 пропускають електричний струм однієї полярності. Силу поточного струму через екранні електроди, регулюють так, щоб різниця потенціалів між трьома електродами дорівнювала нулю. Оскільки потенціали рівні струм не може текти вздовж свердловини і направляється фокусованим пучком в гірську породу. Проводиться вимір різниці потенціалів між одним з струмових електродів і віддаленим електродом N. З цього виміряного значення розраховується опір. Допустимі умови застосування: не може застосовуватися в «сухих» свердловинах і свердловинах, заповнених непровідними буровими розчинами (наприклад, розчинами на нафтовій основі); Діапазон вимірювань: 0,2–10000 Ом∙м. Переваги: добре виділяються пропластки високого опору. Слабо впливає свердловина і вміщують породи, таким чином при сприятливих умовах умовний опір по БК виявляється близьким до істинного опору пласта. Недоліки: гірше виділяються пропластки низького опору. Точка запису: середина центрального електрода. Довжина зонда: відстань між центрами ізолюючих проміжків.

• Мікрокаротаж — метод дослідження бурових свердловин шляхом виміру електричного опору гірських порід поблизу їх стінок. Електроди при мікрокаротажі вмонтовуються на пластині з ізоляційного матеріалу, що притискується пружинами до стінки свердловини. Це зменшує спотворюючий вплив бурового розчину і дозволяє виміряти електричний опір порід навіть в невеликих пропластках. Відстань між електродами близько 2,5 см. Мікрокаротаж дозволяє детально вивчати геологічні розрізи, складені пластами великої і малої потужності, виділяти проникні пласти і оцінювати їх пористість. Розрізняють дві модифікації мікрокаротажу: звичайне мікрозондування і мікрокаротаж боковий. У першому випадку електричний опір вимірюється за схемою звичайних трьохелектродних зондів; у другому — за схемою екранованого електричного заземлення.
• МКБ – мікрокаротаж боковий. Відмінність від мікрокаротажу полягає в фокусуванні струмузондом.

Типові умови застосування: свердловини необсажені, вертикальні і слабо похилені, заповнені прісною або мінералізованою рідиною; Обмеженням в застосуванні методу: суттєва зміна діаметра і форми перетину стовбура свердловини, що перешкоджає щільному прилягання башмака до стінки свердловини, а також наявність розчину в свердловині з питомим електричним опором менш 0,05 Ом•м. Метод дає змогу визначити: розчленування розрізу з високою точністю; питомий електричний опір промитої зони; ефективну товщину пластів.