Физические основы метода потенциалов собственной поляризации

Основан на изучении естественного стационарного эл. поля в скв., образование которого связано с физ-хим процессами, протекающими на поверхностях раздела скв-порода и между пластами разной литологии.

Потенциалы СП создаются благодаря процессам:

1. Диффузия ионов из пластовых вод в скв. и из скв. в пласт, а так же адсорбция ионов (солей) на поверхности минеральных частиц г.п.

2. Фильтрация вод – промывочные жидкости в породы и пластовых вод в скв.

3. Окисл-восст процессы, происходящие в породах и на контакте их с промывочной жидкостью и с металлами.

Способность г.п. поляризоваться под действием вышеперечисленных процессов называется ест. электрохимической активность г.п.

Потенциалы, образующиеся в результате поляризации, называются: диффузионные Е_д, диф-адсорбционные Е_да, фильтрационные Е_ф и окисл-восст Е_ов. Главные – первые 3.

Измеряя потенциалы эл. поля в скв. можно получить информацию о литологии и кол свойствах пород, а так же о наличии в г.п. ПИ.

Метод СП обязателен, входит в стандартный каротаж (КС+СП).

ЭДС диффузионного происхождения (Е_д).

Возникает на контакте двух растворов, имеющих разную минерализацию. С₁>С₂

- формула Нернста, где R- универсальная газовая постоянная, Т – температура в К, F- число Фарадея, n – валентность электролита, u и v – подвижности соответствующих катионов (u) и анионов (v), С – минерализация.

Если перейти к lg и подставить константы, то Е_д=К_дlg(C₁/C₂) (для NaCl Е_д=58(u-v)/(u+v)*lg(C₁/C₂)

На контакте 2 растворов образуется двойной электрический слой «+» и «-». Величина и знак Е_д зависят от хим состава растворов и соотношения концентраций граничащих растворов. (NaCl -11.6, NaHCO₃ +2.2, CaCl₂ –19.7, MgCl₂ –22.5, Na₂SO₄ +5).