Область застосування та вирішувані задачі. Основна область застосування ядерно-магнітного методу – промислова геофізика

Основна область застосування ядерно-магнітного методу – промислова геофізика. Цим методом досліджуються нафтогазові свердловини з метою виділення пластів-колекторів і визначення характеру їх насичення (нафта, газ або вода), а також ефективної пористості. Метод дозволяє з великою точністю виявляти пласти, що вміщують рухливий флюїд.

Діаграми сигналу вільної прецесії відображують наявність в породі вільної рідини, тому усі пласти, що виділяються аномальними значеннями на фоні завад, відносять до пластів-колекторів (рис. 55).

Рис. 55. Криві ядерно-магнітного методу в теригенному розрізі. Криві U₁, U₂, U₃ відповідають сигналу вільної прецесії на часах τ₁, τ₂, τ₃ після початку прецесії.

За часом повздовжньої релаксації визначають тип флюїду, що насичує поровий простір пластів-колекторів, і ступінь змочування гірських порід. Для водонасичених порід мс. За умови насичення цих порід нафтою або газом, час релаксації збільшується ( мс).

Як зазначалося вище, оскільки індекс вільного флюїду характеризує об’єм (у %) пор гірської породи, зайнятих вільною рідиною, то ІВФ можна умовно рахувати таким, що відповідає коефіцієнту ефективної пористості породи.

Ядерно-магнітний метод не може бути застосований при наявності в породі навіть незначних домішок магнітних мінералів, оскільки в цьому випадку наведена е.р.с. зникає. Остання обставина використовується для виключення впливу на показання ЯММ води, що міститься в промивальній рідині. Для нейтралізації цього явища в промивальну рідину рекомендується додавати магнетит (біля 25 кг на 100 м³ розчину).

Ядерно-магнітним методом можливо досліджувати лише відкритий стовбур нафтової або газової свердловини, оскільки сталева обсадна колона є феромагнітним матеріалом.

Питання для самоперевірки

1. Основні магнітні властивості гірських порід.
2. Фізичні основи методу природного магнітного поля.
3. Які принципи вимірів застосовуються в свердловинній магнітометрії?
4. Область застосування методу ПМП та вирішувані ним задачі.
5. У чому суть методу магнітної сприйнятливості? Яким чином здійснюються виміри магнітної сприйнятливості на практиці?
6. При вирішенні яких задач використовуються дані методу МС?
7. На чому заснований ядерно-магнітний метод? Що таке гіромагнітне відношення?
8. Опишіть принцип вимірів у ядерно-магнітному методі.
9. Яким чином визначається і що характеризує індекс вільного флюїду?
10. Область застосування та вирішувані задачі. Чим обмежується застосування ЯММ?

Рекомендована література

1. Итенберг С. С., Дахкильгов Т. Д. Геофизические исследования в скважинах. – М.: Недра, 1982.
2. Дьяконов Д. И., Леонтьев Е. И., Кузнецов Г. С. Общий курс геофизических исследований скважин. – М.: «Недра», 1984.

ЛІТЕРАТУРА

1. Горбачев Ю. М. Геофизические исследования скважин. – М.: «Недра», 1990.
2. Дьяконов Д. И., Леонтьев Е. И., Кузнецов Г. С. Общий курс геофизических исследований скважин. – М.: «Недра», 1984.
3. Дахнов В. Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. – М.: Недра, 1981.
4. Итенберг С. С., Дахкильгов Т. Д. Геофизические исследования в скважинах. – М.: Недра, 1982.
5. Добрынин В. М., Вендельштейн Б. Ю., Резванов Р. А., Африкян А. Н. Геофизические исследования скважин: Учеб. для вузов. Под ред. д.г.-м.н. В. Н. Добрынина, к.т.н. Н. Е. Лазуткиной – М.: ФУГП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2004.
6. Мейер В. А. Геофизические исследования скважин. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1981.
7. Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика / Под ред. В. М. Запорожца. – М.: Недра, 1983.

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА.. 3

ЧАСТИНА І. 5

ВСТУП ДО ПРЕДМЕТУ.. 5

§1. СТИСЛА ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ГДС.. 5

§2. СТРУКТУРА ГДС.. 9

§3. ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА УМОВИ ВИМІРІВ У СВЕРДЛОВИНАХ.. 11

§4. ОСНОВНІ ЗАДАЧІ ГДС.. 16

§5. КЛАСИФІКАЦІЯ ГЕОФІЗИЧНИХ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН (ГМДС) 17

§6. ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ОТРИМАННЯ ТА ПЕРЕДАЧІ ГЕОФІЗИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ 19

Питання для самоперевірки. 22

Рекомендована література. 22

ЧАСТИНА ІІ. 23

ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ТА ЕЛЕКТРИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН.. 23

ГЛАВА 1. ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ МЕТОДИ.. 23

§7. МЕТОД САМОЧИННОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЇ (СП) 23

Фізико-хімічні основи методу СП.. 23

Дифузійно-адсорбційна е.р.с. ( ) 24

Фільтраційна е.р.с. ( ) 29

Окисно-відновна е.р.с. ( ) 31

Співвідношення між статичним значенням е.р.с. ( ) та зареєстрованим значенням потенціалу СП ( ) 31

Принцип реєстрації кривих СП. Модифікації методу СП. 32

Область застосування та вирішувані задачі 35

Питання для самоперевірки. 37

Рекомендована література. 38

§8. МЕТОД ВИКЛИКАНОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЇ. 38

Фізико-хімічні основи методу ВП.. 38

Принцип реєстрації кривих ВП.. 41

Області застосування та вирішувані задачі 43

Питання для самоперевірки. 44

Рекомендована література. 45

ГЛАВА 2. МЕТОДИ, ЩО БАЗУЮТЬСЯ НА ВИВЧЕННІ ПИТОМОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ (ρ_п) ГІРСЬКИХ ПОРІД.. 46

§9. ПИТОМИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР ГІРСЬКИХ ПОРІД ТА ПЕТРОФІЗИЧНІ ФАКТОРИ, ЩО ЙОГО ВИЗНАЧАЮТЬ.. 46

Питання для самоперевірки. 53

Рекомендована література. 53

МЕТОДИ ПОЗІРНОГО ОПОРУ.. 54

§10. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ.. 54

Основні рівняння, що визначають питомий електричний опір в однорідному ізотропному середовищі. 54

Принцип вимірів питомого електричного опору гірських порід в свердловинних умовах. Класифікація зондів ПО. 57

Принцип взаємності 61

§11. СТАНДАРТНА ЕЛЕКТРОМЕТРІЯ (СТАНДАРТНИЙ КАРОТАЖ) 62

Стандартний зонд. 62

Принцип і методика запису діаграми ПО стандартним зондом.. 65

Область застосування та вирішувані задачі 67

Питання для самоперевірки. 67

Рекомендована література. 67

§12. БОКОВЕ ЕЛЕКТРИЧНЕ ЗОНДУВАННЯ.. 68

Фізична сутність БЕЗ. 68

Принцип реєстрації та методика проведення БЕЗ. 72

Область застосування та вирішувані задачі 73

Питання для самоперевірки. 75

Рекомендована література. 75

§13. МІКРОМЕТОДИ.. 75

Мікрозондування (МЗ) 75

Методика проведення мікрозондування. 78

Застосування мікрозондування. 79

§14. РЕЗИСТИВІМЕТРІЯ.. 80

Застосування резистивіметрії 80

Питання для самоперевірки. 81

Рекомендована література. 81

МЕТОДИ ОПОРУ ЗАЗЕМЛЕННЯ І РЕЄСТРАЦІЇ СТРУМУ.. 81

§15. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ МЕТОДІВ ОПОРУ ЗАЗЕМЛЕННЯ.. 81

§16. БОКОВИЙ КАРОТАЖ... 84

Триелектродний боковий каротаж.. 84

Семиелектродний боковий каротаж.. 88

Дев’ятиелектродні модифікації бокового каротажу. 90

Апаратура та методика проведення досліджень методами бокового каротажу 92

Питання для самоперевірки. 96

Рекомендована література. 96

§17. БОКОВИЙ МІКРОКАРОТАЖ... 97

Апаратура та методика проведення досліджень методом БМК.. 99

§18. ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ОЕЗ ТА ВИРІШУВАНІ ЗАДАЧІ 100

Питання для самоперевірки. 101

Рекомендована література. 101

§19. МЕТОДИ РЕЄСТРАЦІЇ СТРУМУ.. 102

§20. ЕКРАНОВАНИЙ МЕТОД СТРУМУ.. 102

§21. МЕТОД КОВЗНИХ КОНТАКТІВ.. 104

Область застосування і вирішувані задачі 104

Питання для самоперевірки. 104

Рекомендована література. 104

ЧАСТИНА ІІІ. 105

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН 105

ГЛАВА 3. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ МЕТОДИ.. 105

НИЗЬКОЧАСТОТНІ ІНДУКЦІЙНІ МЕТОДИ.. 107

§22. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ ІНДУКЦІЙНИХ МЕТОДІВ.. 107

§23. НАБЛИЖЕНА ТЕОРІЯ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ІНДУКЦІЙНИХ МЕТОДІВ 110

Фізичні основи низькочастотних індукційних методів. 110

Просторовий фактор елементарного кільця. Його геометричний та фізичний зміст. 116

§24. ЗВИЧАЙНИЙ НИЗЬКОЧАСТОТНИЙ ІНДУКЦІЙНИЙ МЕТОД ІЗ ПОВЗДОВЖНІМ ДАТЧИКОМ... 119

Апаратура та методика низькочастотного індукційного методу. 122

Область застосування та вирішувані задачі 124

Питання для самоперевірки. 126

Рекомендована література. 126

§25. ІНДУКЦІЙНЕ БОКОВЕ ЗОНДУВАННЯ.. 126

ВИСОКОЧАСТОТНІ ІНДУКЦІЙНІ МЕТОДИ.. 127

§26. МЕТОД ВИСОКОЧАСТОТНОГО ІНДУКЦІЙНОГО ІЗОПАРАМЕТРИЧНОГО ЗОНДУВАННЯ.. 128

Апаратура і методика ВІІЗ. 129

Області застосування та вирішувані задачі 130

§27. МЕТОД ДІЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ. 131

Апаратура і методика ДІМ... 132

Область застосування та вирішувані задачі 134

Питання для самоперевірки. 135

Рекомендована література. 135

ГЛАВА 4. МАГНІТНІ ТА ЯДЕРНО-МАГНІТНІ МЕТОДИ.. 135

§28. МЕТОД ПРИРОДНОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ.. 137

Область застосування та вирішувані задачі 141

§29. МЕТОД МАГНІТНОЇ СПРИЙНЯТЛИВОСТІ. 141

Область застосування та вирішувані задачі 144

§30. ЯДЕРНО-МАГНІТНИЙ МЕТОД.. 145

Принцип вимірів. 147

Область застосування та вирішувані задачі 150

Питання для самоперевірки. 152

Рекомендована література. 152

ЛІТЕРАТУРА.. 153

[1] Термін «каротаж» походить від французького «carottage», що означає відбір керну («carotte») в свердловині.

[2] Запис діаграм самочинної поляризації та позірного опору стандартним зондом називається стандартною електрометрією.

[3] Під рухливістю іону в розчині розуміється добуток F·V, де F [Кл/моль]– число Фарадея, V [см/с] – швидкість руху іону при напруженності електричного поля 1 В/см. Величина рухливості залежить від природи іону та температури, а також від діелектричної проникності, в’язкості й концентрації розчину.

[4] Різниця потенціалів, що виникає на контакті металу та його солі, називається електродним потенціалом даного металу.

[5] У подальшому для скорочення слово «електричний» не буде наводитися