Электрический каротаж

Электрический каротаж, который наиболее часто применяется в настоящее время, проводится посредством погружения измерительного прибора на изолированном электрическом кабеле в ствол скважины после удаления оттуда бурильных труб. Каждый тип пласта характеризуется своим электрическим откликом, при этом электрические свойства нефти и газа отличаются от свойств воды. При электрическом каротаже измеряют электрические свойства пластов и пластовых флюидов. Таким образом, соответственно интерпретированная диаграмма может указать, содержит ли данный пласт нефть и газ, а также позволяет определить природу пласта (песчаник, известняк или сланец).

Рис. 6.4. Работа с каротажным зондом

Электрокаротаж называют также каротаж необсаженной скважины, так как его нельзя проводить в скважинах с обсаженным стволом: стальная труба нарушает электрические свойства пласта.

При проведении данного вида каротажа строят графики для нескольких видов данных (рис. 6.5). Стандартная диаграмма электрического каротажа регистрирует два вида величин. В левой части находится кривая потенциала самопроизвольной поляризации, а в правой — кривая изменения удельного сопротивления. С каждым ходом инструмента можно одновременно записать несколько видов кривых.

Потенциал самопроизвольной поляризации — это малая величина электрического напряжения, которая характерна в той или иной степени практически для всех материалов. Напряжение играет ту же роль в электрических явлениях, что и давление для поведения жидкостей. Обе величины показывают потенциал, с которым нечто стремится течь. В случае электричества — это потенциал или давление электронов.

Удельное электрическое сопротивление является мерой сопротивления материала потоку электронов. Эту величину можно считать противоположной электропроводности, которая показывает способность материала проводить электричество (или поток электронов). Удельное сопротивление пласта позволяет получить данные о его возможной литологии и содержании жидкости.

Таким образом, и потенциал самопроизвольной поляризации, и удельное сопротивление предоставляют инженерам и геологам важную информацию о возможной продуктивности пласта.

Рис. 6.5. Диаграмма электрического каротажа скважины. Левая кривая показывает изменение потенциала самопроизвольной поляризации, а правая — изменение удельного сопротивления

Существует множество моделей и модификаций приборов, используемых для электрического каротажа. При боковом каротаже ток проходит в радиальном направлении через слой определенной толщины, что достигается специальным размещением электродов и использованием системы автоматического регулирования. При этом измеряемая величина не зависит от наличия бурового раствора в скважине. Микрокаротаж относится в основном к измерению удельного сопротивления; при этом электроды располагаются на резиновой прокладке на небольшом расстоянии друг от друга. Изолирующая прокладка помещается напротив стенки ствола скважины, снижая закорачивающее действие бурового раствора. При таком виде каротажа измерение проводится в малом объеме материала перед изолирующей прокладкой, что важно при регистрации диаметра скважины и наличия спекшейся глинистой корки. При боковом микрокаротаже имеется один центральный электрод и три электрода, расположенных по кольцу вокруг него. На электроды подается ток, напряжение измеряется и регистрируется как мера электрического сопротивления.

Мы привели краткое описание наиболее широко известных методов электрического каротажа, хотя используются также и другие методы. Каждая каротажная компания должна успешно конкурировать с другими, поэтому они постоянно разрабатывают новые приборы, которые позволят получать более подробную и точную информацию о природе горных пород и жидкостей или газов, содержащихся в них.