logo
Метод кажущегося сопротивления

1. Физические основы метода кажущегося сопротивления

Методы кажущегося сопротивления основаны на изучении распределения искусственного стационарного и квазистационарного электрического поля в горных породах. Обычно определяется кажущееся удельное сопротивление среды, окружающей зонд, по наблюденным величинам потенциала U, разности потенциалов U или напряженности электрического поля Е, созданного источником тока силой I. Связь между удельным электрическим сопротивлением с (электропроводностью у) изотропной среды, плотностью тока jпр, напряженностью и потенциалом поля выражается соотношением:

  • jпр = уE = (1)
  • полезный ископаемое скважина микрокартаж
  • где r - расстояние между источником тока и точкой, в которой определяется потенциал или напряженность электрического поля.
  • В случае однородной изотропной среды величина с в формуле (1) есть ее истинное удельное сопротивление, в случае неоднородной среды - кажущееся удельное сопротивление ск.
  • Бескерновое изучение разрезов скважин по величине удельного электрического сопротивления горных пород основано на его изменении в весьма широких пределах - от долей ом-метра до сотен тысяч ом-метров. Удельное электрическое сопротивление горных пород определяется рядом факторов: их минеральным составом, пористостью, температурой, давлением, минерализацией пластовых вод, извилистостью поровых каналов, соотношением воды и углеводородов (нефти, газа) в поровом пространстве и др. Следовательно, по величине удельного электрического сопротивления можно установить литологию пород, их структуру, содержание в разрезах полезных ископаемых (нефти, газа, руд, углей и пр.), оценить величину нефтеотдачи.
  • Электрическое стационарное или квазистационарное поле создается в горных породах, вскрытых скважинами, с помощью питающих электродов А и В; измерение потенциала, разности потенциалов и напряженности поля осуществляется посредством измерительных электродов М и N. Электрический ток на питающие заземления А и В подается от генератора тока.
  • Сочетания электродов А, В, М и N, расположенных в скважине на разных расстояниях друг от друга, образуют зонды КС. Зонд подсоединяется к кабелю с токопроводящими и измерительными жилами и опускается в скважину. Обычно при измерении КС три электрода - А, М и N или А, В и М помещают в скважину, а четвертый - В или N находится на поверхности (Рис. 1). Возможны случаи, когда только два электрода - А и М опускают в скважину, а два других - В и N устанавливают на поверхности. Не исключен и следующий вариант: все четыре электрода помещают в скважину. Чтобы установить связь удельного электрического сопротивления изучаемой среды с измеряемой характеристикой электрического поля (U, U и Е), силой тока и геометрическими размерами зонда, необходимо определить величину потенциала в однородной изотропной среде, где расположен точечный источник тока.