Условия измерений

Промыслово – геофизические исследования проводятся в скважинах заполненных буровым раствором, в качестве которого применяется глинистый раствор или вода, обычно загрязненная частицами разрушаемой породы. В отдельных случаях бурение скважин ведётся с применением бурового раствора, приготовленного на нефтяной основе или в сухих скважинах – с продувкой воздухом.

На результаты измерений в скважине оказывают влияние горные породы, окружающие ствол скважины и буровой раствор, заполняющий скважину, физические свойства которых различны.

Из-за воздействия на стенки скважины бурового раствора в ряде случаев наблюдается отклонение фактического диаметра скважины от номинального (диаметра долота).

При бурении скважины гидростатическое давление промывочной жидкости обычно превышает пластовое давление, что вызывает проникновение раствора в проницаемые пласты. При этом глинистые частицы, оседая на стенках скважины образуют глинистую корку, а жидкая фаза (фильтрат бурового раствора) проникает в пласт. Фильтрат бурового раствора, проникая в глубь пласта, замещает полностью или частично жидкость или газ, насыщающие поры пласта. В результате физические свойства проницаемого пласта, в том числе его удельное сопротивление в близи стенок скважины могут существенно отличаться от свойств неизменного пласта.

При электрическом каротаже возникает необходимость в контакте электрической цепи с землею и ли горной породой. Такой контакт получаем при помощи электрода –металлического проводника (стержня), погружённого в заполняющий скважину буровой раствор или воткнутого во влажную землю (в породу).

Буровой раствор – это вода с находящимися в ней во взвешенном состоянии глинистыми частицами. В воде находятся в растворённом виде соли (в основном хлористый натрий).

Электропроводность водного раствора соли обусловлена тем, что молекула соли в растворе распадается на две части, т.е. на два иона. Один ион (катион) несёт заряд положительный, а другой ион (анион) несёт заряд отрицательного электричества.

Так в водном растворе хлористого натрия молекула его диссоциирует на положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора:

ΝaСℓ→Νa+Сℓ¯

В основу метода КС положена возможность изучения и расчленения пород по их удельному электрическому сопротивлению.

Удельное электрическое сопротивление горных пород ρ характеризует их способность пропускать электрический ток. За величину удельного элект-рического сопротивления породы принимают сопротивление объёма породы, имеющего форму куба с поперечным сечением 1м²и высотой 1м. выражая сопротивление проводника в Омах, длину в метрах и сечение в м², получим удельное сопротивление:

R S

ρ = -------- (4.1)

ℓ

Для выражения способности породы проводить электрический ток Пользуются также величиной обратной удельному сопротивлению – удель-ной электрической проводимостью:

σ = ------- (4.2)

ρ

Проводимость измеряется в См ⁄∕м или в тысячных долях этой единицы мСм ∕м.

Удельное электрическое сопротивление горных пород зависит от их минерального (химического) состава, структуры, пористости, проницаемос-ти, нефте-, газо-, водонасыщенности, физических факторов (таких как темпе-ратура, давление и др.), воздействующих на горные породы, и изменяется от тысячных долей до многих десятков, сотен тысяч омметров.

Горные породы в своём естественном залегании состоят из минераль-ного скелета и жидкости, заполняющей поры породы. Большинство минера-лов, составляющих горные породы, практически являются непроводниками электрического тока. Следовательно, удельное сопротивление пород прямо пропорционально удельному сопротивлению жидкости (водных растворов солей), содержащейся в порах породы.