Глава 2. методи, що базуються на вивченні питомого електричного опору (ρп) гірських порід
Геофізичні методи дослідження свердловин, що базуються на вивченні питомого електричного опору гірських порід, складаються з двох підгруп: методи позірного опору , що виконуються звичайними зондами (стандартний каротаж ПО, БЕЗ), мікрозондами – МЗ, резистивіметрія; та методи ефективного опору (методи опору екранованого заземлення – БК, БМК і методи реєстрації струму).
ПИТОМИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР ГІРСЬКИХ ПОРІД ТА ПЕТРОФІЗИЧНІ ФАКТОРИ, ЩО ЙОГО ВИЗНАЧАЮТЬ
Як зазначалося вище (11), повний електричний опір [Ом] провідника з однорідного матеріалу довжиною [м] та площею поперечного перетину [м2] визначається наступним співвідношенням:
,
де [Ом∙м] – питомий електричний опір речовини, що характеризує її здатність пропускати електричний струм. Величина обернена питомому електричному опору називається питомою електричною провідністю [См/м].
В області ГДС під питомим електричним опором гірської породи розуміється електричний опір кубу гірської породи з ребром 1 м.
Питомий електричний опір[5] гірських порід змінюється в широких межах: від долів до сотень тисяч Ом∙м і навіть мільйонів Ом∙м (табл. 2). Найменший питомий опір притаманний провідникам з електронною провідністю (метали) та провідникам з іонною провідністю – електролітам (водні розчини солей, кислот, лугів). Натомість, більшість породоутворюючих мінералів мають значний питомий опір (табл. 1). Гірські породи займають проміжне положення між цими двома групами.
Таблиця 1
Питомий електричний опір деяких породоутворюючих і рудних мінералів
Мінерали | , Омм | Мінерали | , Омм |
Ангідрит | 107 ÷ 1010 | Пірит | 10-4 ÷ 10-1 |
Галеніт | 10-5 ÷ 10-3 | Піролюзит | 100 ÷ 101 |
Гематит | 104 ÷ 106 | Піротин | 10-5 ÷ 10-4 |
Графіт | 10-6 ÷ 10-4 | Польові шпати | 1011 ÷ 1012 |
Кальцит | 107 ÷ 1012 | Сірка | 1012 ÷ 1015 |
Галіт | 1014 ÷ 1015 | Сидерит | 100 ÷ 103 |
Кварц | 1012 ÷ 1014 | Сильвін | 1013 ÷ 1015 |
Лімоніт | 106 ÷ 108 | Слюди | 1014 ÷ 1015 |
Магнетит | 10-4 ÷ 10-2 | Сфалерит | 105 ÷ 107 |
Марказит | 10-2 ÷ 102 | Вугілля антрацит | 10-4 ÷ 10-2 |
Мусковіт | 1011 ÷ 1012 | Вугілля кам’яне | 102 ÷ 106 |
Нафта | 109 ÷ 1016 | Халькопірит | 10-3 ÷ 10-1 |
Питомий опір гірських порід у природному стані залежить від багатьох факторів. Для найбільш розповсюджених осадових, вивержених та метаморфічних порід питомий опір залежить від мінерального складу, розміру мінеральних частинок, типу пористості (міжзернова, тріщинна, кавернозна), структури і текстури гірської породи, фізико-хімічних властивостей флюїдів, що насичують поровий простір, термобаричних умов залягання та ін.
Таблиця 2