Лекция 4. Влияние на обмен кальция и медиаторов

Влияние на обмен кальция и медиаторов

Существует биологический механизм формирования зависимости, он реализуется через генетически предопределенные процессы организма (биохимические, биоэлектрические, биомембранные, клеточные, тканевые и т.д.). Такая зависимость называется физической. В большей степени она присуща наркомании к опиатным наркотикам, снотворным, алкоголю и значительно предопределена наследственно, а также в случае внутриутробного хронического влияния этих токсикантов (детям «матебремникам» или «матеберемникам» часто достаточно 1-2-3 раз, чтобы организм включил наработанные пути физической зависимости).

Физическая зависимость развивается в результате того, что организм "настраивается" на приём наркотиков и включает их в свои биохимические процессы. Объяснить коротко и понятно, что происходит при этом, невозможно. Но главный принцип прост: наркотики — каждый препарат по-своему — начинают выполнять функции, которые раньше обеспечивались веществами, производящимися самим организмом. Тело больного, чтобы сэкономить внутренние ресурсы, прекращает или сокращает синтез этих веществ. При введении наркотиков нарушается баланс большого количества важных субстанций: нейромедиаторов (дофамина, серотонина, ацетилхолина, норэпифедрина и других), ионов Са²⁺ вследствие изменения проницаемости клеточных стенок для кальция и много чего еще происходит.

Особое место среди болезней опиатных наркоманов занимают заболевания костной ткани. О пиаты (и морфин, и героин, и кодеин, и метадон) нарушают обмен кальция в организме: стимулируют деминерализацию и потерю кальция организмом. Поскольку кальций является важнейшей частью костной и зубной ткани, кости и зубы страдают очень сильно. Кости становятся лишь "мягче", и это не так сильно сказывается на самочувствии. Зато зубы разрушаются очень интенсивно, и иногда хватает 2 – 3 лет постоянной наркотизации, чтобы от них остались только черные "пеньки". Нет ни одного наркомана со стажем более 3-х лет с целыми зубами. Кстати, разрушенные "обломанные" черные зубы – весьма точный признак для выделения наркомана.

БОКОВОЙ КАРОТАЖ (БК). МИКРОБОКОВОЙ КАРОТАЖ (БМК).

ИНДУКЦИОННЫЙ КАРОТАЖ (ИК).

Боковой каротаж.

Боковой каротаж является одной из разновидностей электрического каротажа по методу сопротивлений. Боковой каротаж применяется для исследования скважин, разрез которых представлен породами высокого сопротивления, с частым чередованием тонких пластов низкого и высокого сопротивления, а также скважин заполненных минерализованной промывочной жидкостью. В методе бокового каротажа применяют зонды с дополнительными, так называемыми экранными электродами. Экранированные зонды бокового каротажа используются в вариантах трех-, семи- и девяти электродных. Через экранные электроды пропускается ток том же направлении, что и через основной токовый электрод зонда. Это препятствует растеканию тока основного (центрального) электрода по скважине и вмещающим породам и направляет токовые линии непосредственно в исследуемый пласт, в направлении перпендикулярном оси скважины. Экранные электроды позволяют также изменять форму токового пучка центрального электрода, что дает возможность изменять глубинность исследования в радиальном направлении. Таким образом, управление полем зонда с помощью экранных электродов называется фокусировкой, а каротаж сопротивления зондами с экранными электродами и фокусировкой тока – боковым каротажем (БК).

Кажущееся удельное сопротивление пород рассчитывают по данным замера разности потенциалов DU_кс и силы тока J через основной электрод Ао по общей формуле оценки УЭС

r=.

Расчет электрического поля для зондов БК очень сложен, так учитываются поля каждого из токовых электродов. Поэтому кривые сопротивления бокового каротажа и номограммы для оценки удельного сопротивления строятся по результатам моделирования на сеточной модели.

Экранированные зонды используются в вариантах трех-, семи- и девятиэлектродных. Семиэлектродный зонд состоит из основного токового Ао, двух пар измерительных M1N1 и M2N2 и экранных электродов А1 и А2. Одноименные электроды расположены симметрично по обе стороны основного электрода Ао и попарно соединены друг с другом. Фокусированные зонды характеризуются общим размером L_общ=A1A2. За длину зонда Lз принимают расстояние между серединами интервалов M1N1 и M2N2 (точками О1 и О2). Семиэлектродный зонд записывается как Ао0.2М₁02N₁1,1A₁, что соответствует L_общ=3м, Lз=0.6м, q=4. Также широко распространен трехэлектродный зонд, имеющий общую длину зонда L_общ=3,2 м. К этим зондам относятся зонды БК-3, АБК-3.

Измеряемые кривые БК симметричны относительно середины пласта при одинаковых сопротивлениях вмещающих пласт пород. Границы пластов находят по точкам, соответствующим началу крутого подъема кривой по отношению к оси глубин. Поскольку диаграммы БК практически свободны от экранных эффектов, по ним можно расчленять разрез с большой достоверностью даже при чередовании тонких пластов. Характерными (существенными) значениями кажущегося удельного сопротивления против однородного пласта являются максимальное (пласт высокого сопротивления), минимальное (пласт низкого сопротивления) и среднее для неоднородного пласта и пачки пластов

Обработка материалов БК. Обработка материалов БК включает следующие этапы: 1) отбивку границ пластов; 2) отсчет существенных значений БС; 3) введение в показания БК с помощью палеток поправок за влияние вмещающих пород, диаметра скважины, зоны проникновения.

Закономерности изменения кажущегося сопротивления для экранированных зондов в зависимости от свойств исследуемой среды изучались путем моделирования. По результатам построены палетки зависимости r_к=f(h, D, r_п,r_зп).

Полученное в результате введения поправок значение сопротивления является удельным сопротивлением пласта, если зона проникновения отсутствует. Если r_зп.= r_п или зона глубокая, то в результате интерпретации получают значение r_зп.

Применение бокового каротажа. Боковой каротаж является более совершенным методом, чем обычный трехэлектродный каротаж. Он имеет ряд преимуществ при изучении пластов средней и малой мощности, в случае значительной дифференциации разреза по сопротивлению и больших значений r_п/r_р, когда пласты, вскрываемые скважиной, имеют высокие сопротивления при высокоминерализованной жидкости.

При выборе рационального зонда БК руководствуются тем, чтобы на его показания не оказывали сильное влияние скважина и зона проникновения. Такой зонд должен иметь значительный общий размер. Однако увеличение размеров зонда ухудшает выделение тонких пластов. Наиболее оптимальным зондом является зонд размером 2-3 м.

Микробоковой каротаж.

Микробоковой каротаж предназначен для измерения сопротивления части пласта, непосредственно прилегающего к стенке скважины, и выполняется микроустановками с малой глубиной исследования. На практике применяются следующие разновидности боковых микрозондов: двух-, трех- и четырехэлектродный.

Устройство боковых микрозондов аналогично устройству боковых зондов, то есть они включают в себя центральный электрод Ао, измерительные электроды M и N, экранирующий электрод Аэ, смонтированных на башмаке из изоляционного материала.

Малые расстояния между электродами в боковом микрозонде обусловливают небольшую глубину исследования. Благодаря наличию экранного электрода Аэ ток из электрода Ао распространяется по пласту вблизи скважины пучком, практически перпендикулярным к ее стенке. Вследствие этого заметно уменьшается влияние глинистой корки и пленки промывочной жидкости между башмаком и стенкой скважины. Измерения, проводимые боковым микрозондом, называют каротажем ближней зоны.

Интерпретация диаграмм микробокового каротажа. Интерпретация заключается главным образом в определении удельного сопротивления промытой части пласта r_пп или при каротаже ближней зоны – зоны проникновения r_зп. Данные r_пп и r_зп широко используются для оценки пористости и остаточной нефтегазонасыщенности. По граничным значениям

r_пп (r_зп)/r_ф можно выделить коллекторы в разрезе и оценить их типы. В карбонатном разрезе по характеру дифференцированности кривой сопротивления r_кмбк различают плотные и трещиновато-кавернозные породы, которые характеризуются резкой изрезанностью и неоднородностью кривой, т.к. трещины обладают аномальной проводимостью.

Кривая сопротивления каротажа ближней зоны находит широкое применение в комплексе с данными других методов сопротивления при оценке удельного сопротивления проницаемых пластов и значений r_зп,r_п.

На показания БМК влияние высокопроводящей промывочной жидкости слабое. Поэтому метод благоприятен для выполнения в скважинах, бурящихся на соленом растворе. Для учета влияния на показания МБК глинистой корки и бурового раствора рассчитаны палетки для различных видов аппаратуры с учетом их размеров, диаметра скважины, конструкции приборов.

Измерения МБК в обязательном порядке сопровождаются замером диаметра скважины каверномером, что облегчает выделение коллекторов, оценку литологии и интерпретацию результатов измерений. Малые размеры микрозондов дают возможность расчленить разрез и определить границы пластов с большой точностью.

Индукционный каротаж

Индукционный каротаж (ИК) предназначен для изучения удельной электропроводности горных пород, пересеченных скважиной. Он основан на измерении напряженности переменного магнитного поля вихревых токов, возбужденных в породах полем опущенного в скважину источника.

Индукционный метод принципиально отличается от других методов электрического каротажа прежде всего тем, что не требует непосредственного контакта зондовой установки с окружающей средой. Если в методах КС электрический ток распространяется в горные породы от питающих электродов через слои проводящей жидкости, то в индукционном методе электроды как токовые вообще не используются. Поэтому индукционный каротаж позволяет изучать разрезы скважин, заполненных нефтью или жидкостью, плохо проводящей электрический ток. Другой особенностью индукционного метода является характер распределения токовых линий. В однородной среде они представляют собой окружности с центром на оси скважины.

Простейший зонд ИК состоит из двух катушек – генераторной (ГК) и приемной (ПК), расположенных на общей оси, совпадающей с осью скважины. Расстояние между катушками L называется длиной зонда.

Генераторная катушка зонда питается стабилизированным по частоте и амплитуде током, частота которого выбирается в пределах 20-60 кгц. Приемная катушка зонда через усилитель и фазочувствительный элемент подключается к регистрирующему прибору, расположенному на поверхности.

Переменный ток, протекающий по генераторной катушке, создает первичное магнитное поле, которое возбуждает в окружающих горных породах вихревые токи. Эти токи в свою очередь создают вторичное магнитное поле той же частоты, что и первичное. Первичное и вторичное переменные поля индуцируют ЭДС в приемной катушке. ЭДС, индуцированная прямым полем, компенсируется специальными устройствами. ЭДС, индуцированная вторичным полем, передается по кабелю на поверхность и регистрируется. Расчеты показывают, что величина измеряемого при индукционном каротаже сигнала прямо пропорциональна удельной электропроводности среды:

=;

где g - удельная электропроводность пласта в См/м, Е – регистрируемая ЭДС, вольты, к – коэффициент зонда, зависящий только от его параметров. Сименс – проводимость проводника, имеющего сопротивление 1Ом.

Это формула, полученная для однородной среды, применяется и при измерении индукционным зондом в неоднородных средах. Измерив Е, определяют g_к. По аналогии с методом КС величину g_к. называют кажущейся удельной электропроводностью. Эта формула справедлива лишь в случае, когда взаимное влияние вихревых токов в горной породе (т.е. эффект распространения электромагнитных волн в проводящей среде) не учитывается. Взаимодействием вихревых токов можно пренебречь, когда частота питающего тока и проводимость среды невелики. В противном случае пропорциональность величин нарушается. Это явление называется скин-эффектом. Для учета скин-эффекта существуют палетки для перехода к g_п для зондов различных типов.

В результате ИК получается кривая кажущейся электропроводности g_к, записанная в линейном масштабе. Ей соответствует кривая r_к, записанная в гиперболическом масштабе. Она отличается от кривой r_к в обычном линейном масштабе тем, что часть ее, соответствующая низким значениям r_к , сильно растянута, а часть, соответствующая высоким значениям, сжата. Таким образом, различие в показаниях против пластов низкого сопротивления подчеркнуто, а против пород высокого сопротивления сглажено. Из-за неоднородности среды, окружающей зонд, результаты измерений искажены за счет влияния вмещающих пород, соседних пластов, скважины и зоны проникновения.

Характеристика зондов ИК. Для получения более точных данных об удельной электрической проводимости пород в зонд, кроме двух главных катушек, включают несколько дополнительных генераторных и измерительных катушек, называемых фокусирующими. Назначение дополнительных катушек уменьшить влияние промывочной жидкости, зоны проникновения и вмещающих пород, а также увеличить глубинность исследования.

Зонд ИК обычно обозначается шифром, первый элемент которого – цифра, которая соответствует числу катушек зонда, второй элемент – буква (Ф, И или Э) обозначает тип зонда, третий элемент – число соответствует длине зонда (расстоянию в метрах между серединами основных катушек). Точка записи (О) – середина между токовой и измерительными катушками. Например: 5Ф1.2 – пятикатушечный, фокусирующий, с длиной зонда, равного 1.2м. Индукционные зонды даже небольших размеров (0.75-1.2м) обладают значительным радиусом исследования, превышающим примерно в 4 раза радиус исследования обычных градиент-зондов КС такой же длины.

Применение индукционного каротажа. В индукционном каротаже в отличие от других методов сопротивления не требуется непосредственного контакта измерительной установки с промывочной жидкостью. Это дает возможность применять ИК в тех случаях, когда используются непроводящие растворы, а также в сухих скважинах.

Благоприятные результаты получают при исследовании индукционным каротажем разрезов низкого и среднего сопротивления и при наличии повышающего проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт, а также если скважина заполнена промывочной жидкостью, сопротивление которой в 5-10 раз превышает сопротивление пластовых вод, и проникновение фильтрата в пласт или не происходит совсем или оно небольшое. Во всех этих случаях индукционным каротажем получают более точные данные об УЭС пласта, чем другими методами сопротивления.

По диаграммам ИК можно более точно определить УЭС низкоомных водоносных коллекторов и положение водонефтяного контакта.

Применение ИК ограничено при соленой промывочной жидкости и высоком удельном сопротивлении пород. Разрезы, представленные породами с удельным сопротивлением, превышающим 50 Омм, нечетко расчленяются серийной аппаратурой ИК.

При выборе длины зонда ИК учитывают, что на результаты измерений длинными зондами скважина и зона проникновения оказывают меньшее влияние. Это облегчает определение удельного сопротивления неизмененной части пласта. Однако с увеличением длины зонда затрудняется выделение тонких пластов.

На практике применяют зонды большой длины (1м и более), которые способствуют определению УЭС неизмененной части пласта. Для повышения эффективности ИК применяют многокатушечные зонды с фокусировкой.

При попластовом способе обработки данных ИК для оценки УЭС поступают следующим образом: выделение пластов и отбивка их границ; отсчет существенных значений g_к; определение r_п с помощью интерпретационных палеток. Отбивка границ пласта на кривой g_к производиться на участках монотонного возрастания и снижения кривой в точках, соответствующих половине высоты аномалии.

Существенные значения g_к исправляют за влияние скважины, скин-эффекта, вмещающих пород и зону проникновения. Для этого применяют палетки, составленные по результатам строгого решения прямых задач ИК. В результате получают удельное сопротивление пласта r_п.