Микробоковой каротаж

При БМК применяют микрозонды с фокусировкой тока основного токового электрода с помощью дополнительных (экранных) токовых электродов, бла­годаря чему влияние промежуточного слоя на показания микро­зонда уменьшается. Практическое применение получил двух-электродный боковой микрокаротажный зонд (рис. 8.1, б). Этот зонд состоит из основного ао и окружающего его экранного А_э элек­тродов. Электроды aq и А_э занимают всю внешнюю поверхность башмака, кроме изоляционного промежутка шириной 5 мм, который отделяет их друг от друга. При измерении через электроды пропускаются токи I₀ и I_э одинаковой полярности и потенциал обоих электродов сохраняется постоянным. Это достигается авто­матическим регулированием силы тока I_э при постоянном токе I₀. Сопротивление р_к определяется по формуле

где U — потенциал электрода А_э (и Л₀), измеряемый относительно корпуса микрозонда; I₀ — сила тока через основной электрод A₀; K — коэффициент микрозонда, определяемый экспериментальным путем и примерно равный 0,015 м.

Из сказанного следует, что двухэлектродный зонд БМК яв­ляется аналогом зонда трехэлектродного БК- Благодаря фоку­сировке тока основного электрода, показания БМК значительно меньше искажены влиянием промежуточного слоя, чем показа­ния МК, и поэтому зависят главным образом от удельного сопротивления части пласта, примыкающей к скважине

. В практике геофизических исследований в скважинах наибольшее распро­странение получила, аппаратура типа МБК, которая обеспечивает одновременное измерение кривой КС двухэлектродным зондом БМК и кривой микрокаверномера.

Каротаж ближней зоны. При каротаже ближней зоны применяют трехэлектродный микрозонд (рис.8.1, в).

Микрозонд каротажа ближней зоны имеет основной токовый электрод ао, расположенный в середине башмака, и охватываю­щий его экранный электрод Л_э. В отличие от двухэлектродного зонда БМК в промежутке между ними располагается измеритель­ный электрод М в виде тонкой рамки. При постоянном токе I₀ через основной электрод сила тока I_э через экранный электрод регулируется таким образом, чтобы разность потенциалов между электродами A₀ и М была равна нулю. Для такого зонда

(8.1)

"Рисунок 8.1. Схема распространения токовых линий микрозондов в промытой зоне.

а — обычный микрозонд; б — двух-электродный зонд Б К; в — трех-электродный микрозонд каротажа ближней зоны. / — вид микрозонда спереди (внешняя сторона); //—вид микрозонда сбоку; / — электроды; 2 — изоляционный башмак; 3 — глинистая корка; 4 —порода

Так как согласно условию регулировки поля трехэлектродного зонда БМК сохраняется равенство потенциалов электродов М и А₀, потенциал экранного электрода А_э больше потенциала основного электрода А₀. Поэтому в непосредственной близости от зонда то­ковый пучок электрода А₀ сжимается, а затем, на некотором рас­стоянии от зонда, расширяется. Такая фокусировка тока основ­ного электрода трехэлектродного зонда БМК обеспечивает ему заметное увеличение радиуса исследования по сравнению с двух­электродным. Полагают, что глинистая корка толщиной до 20 мм не оказывает влияние на показания такого зонда. Так как тол­щина глинистой корки редко превышает 20 мм, можно считать, что практически всегда величина р_к, замеренная трехэлектрод-ным зондом БМК, зависит главным образом от р_зп. Поэтому из­мерения трехэлектродным зондом БМК называют каротажем ближней зоны, а микроустановку — микрозондом каротажа ближ­ней зоны.

Зарубежными фирмами каротаж ближней зоны широко при­меняется для исследования нефтяных и газовых скважин в ком­плексе с другими методами электрического каротажа

Для интерпретации данных БМК необходимо знать толщину h_сл и удельное сопротивление ρ_сл промежуточного слоя. Поэтому при БМК одновременно с диаграммой ρ_к микрокаверномером за­писывают кривую d_c. Толщина промежуточного слоя против каждого пласта вычисляется по формуле где dн — номинальный диаметр скважины; d_c — фактический диа­метр скважины по показаниям микрокаверномера.

Рисунок 8.3 Палетка бокового микрокаротажа для двухэлектродного фокусированного мик­розонда.

d_c = 0,2 м; Р_с = 0,1 Ом-м. Шифр кривых — h_сл мм

Рисунок 8.4 Пример кривых БМК, БК-3 и кривой микрокаверномера в карбонатном разрезе.

1 — плотная порода; 2 — газонасыщенный пласт

Величину ρ_сл определяют с помощью кривых на рис.8.6, по­лагая, что ρ_сл близко к ρ_с и учитывая температуру пласта. Более точно ρ_сл можно определить по специальной номограмме.

Данные двухэлектродного зонда БМК можно интерпретировать также совместно с показаниями микрозондов, имеющих другой радиус исследования, например градиент-микрозонда.

Если поправки за влияние промежуточного слоя, вводимые в показания зонда БМК, небольшие и, следовательно, величина р_пз по данным БМК определяется достаточно надежно, в дальнейшем она может быть использована для оценки пористости или остаточ­ной нефтегазонасыщенности пластов.

Наиболее широкое применение БМК находит при исследова­нии разрезов скважин, заполненных минерализованной ПЖ. В этих условиях комплекс методов ЭК ограничен и кривую БМК обычно сопоставляют с кривой БК (рис.8.4). Показания БМК против нефтегазонасыщенных пластов в этом случае меньше по­казаний БК, что связано с наличием зоны понижающего проник­новения. При сопоставлении кривых р_к по данным БК и БМК с целью выделения продуктивных пластов необходимо исключить из рассмотрения участки разреза с увеличением d_c, так как по­казания БМК против них могут быть занижены из-за влияния минерализованной ПЖ.

Как уже указывалось, данные БМК используются в качестве величины р_зп при количественной интерпретации вместе с дан­ными других зондов КС и прежде всего с данными зондов БК.

а б

в

Рисунок 8.5 Метод БК и БМК(а,б,в) В Терегенном разрезе(в)-с кавернограмой

Показания БМК против нефтегазонасыщенных пластов в этом случае меньше по­казаний БК, что связано с наличием зоны понижающего проник­новения

Наиболее широкое применение БМК находит при исследова­нии разрезов скважин, заполненных минерализованной ПЖ. В этих условиях комплекс методов ЭК ограничен и кривую БМК обычно сопоставляют с кривой БК

Высокая расчленяющая способность боковых каротажных зон­дов, благоприятная форма кривых КС и отсутствие экранировавания со стороны соседних пластов высокого сопротивления явля­ются преимуществом боковых каротажных зондов по сравнению со всеми другими зондами электрического каротажа.

Диаграммы МК позволяют детально расчленять продуктивные песчаники и выделять залегающие среди них тонкие слабопрони­цаемые прослои или пропластки плотных карбонатных пород вы­сокого сопротивления. Это дает возможность оценивать степень однородности пласта и определять его эффективную мощность, что очень важно при подсчете запасов нефти и газа.

На показания обычного МК оказывает влияние минерализа­ция ПЖ- Для успешного решения перечисленных выше задач не­обходимо, чтобы скважина была заполнена пресной ПЖ.

Совместное применение БК-3 и ИК приобретает большое прак­тическое значение в разрезах с частым чередованием тонких пла­стов, где применение градиент-зондов из комплекта БКЗ или до­полнительно к зонду ИК затруднено из-за экранирующего влияния соседних пластов на их показания.