Лабораторное моделирование дипольных зондов каротажа сопротивления и зондов электромагнитного каротажа с тороидальными антеннами

• Автор: Кауркин, Михаил Дмитриевич
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Г лава 1. Методы ГИС для определения удельного электрического сопротивления и параметров электрической анизотропии горных пород
1.1. Краткий обзор истории развития электрических и электромагнитных методов исследования скважин
1.2. Методы определения удельного электрического сопротивления горных пород при каротаже нефтяных и газовых скважин
1.3. Проблема определения параметров электрической анизотропии горных пород при геофизических исследованиях скважин
1.4. Применение зондов с тороидальными антенами и дипольных зондов при геофизических исследованиях скважин
Выводы
Глава 2. Лабораторное моделирование зондов с тороидальными антеннами и дипольных зондов
2.1. Лабораторные установки, применённые при физическом моделировании
2.2. Аппаратура, применённая при лабораторном моделировании
2.3. Методика проведения лабораторного моделирования
2.4. Особенности проведения лабораторного моделирования
Выводы
Глава 3. Методы, применённые при математическом моделировании
3.1. Методика численных расчётов при осевой симметрии лабораторной установки
3.2. Решение прямой задачи теории каротажа КС при смещённом с оси симметрии модели среды точечном токовом электроде и анизотропии окружающей скважину среды
Выводы
Глава 4. Результаты лабораторного моделирования зондов с тороидальными антеннами и дипольных зондов
4.1. Результаты лабораторного моделирования дипольно-осевых зондов
4.2. Результаты лабораторного моделирования осевых зондов с тороидальными антеннами
4.3. Результаты лабораторного моделирования дипольно-экваториальных зондов
Выводы
Глава 5. Интерпретация результатов измерений с дипольно-экваториальными зондами
5.1. Интерпретация результатов измерений, полученых при лабораторном моделировании
5.2. Возможность определения электрических параметров горных пород по результатам измерений полученных дипольно-экваториальным зондом в скважине
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиография

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Явление электрической анизотропии горных пород было выявлено К. Шлюмберже ещё в 1920 г., однако и в настоящее время её изучение и влияние на результаты геофизических исследований вызывает большой интерес. Сущность явления анизотропии заключается в различии значений параметров (электрических, тепловых, магнитных и других) по разным направлениям, в частности, может проявляться в удельном электрическом сопротивлении горных пород. Анизотропия присуща многим горным породам. Для характеристики параметров анизотропных пород наиболее часто применяется модель среды с осевой анизотропией (одноосно-анизотропная среда). Удельное электрическое сопротивление р такой среды характеризуют два значения: поперечное удельное электрическое сопротивление рп по оси анизотропии п (ориентированной по нормали к напластованию пород) и продольное удельное электрическое сопротивление р1 по любому ортогональному оси п направлению /.
Основная проблема в определении параметров электрической анизотропии горных пород при каротаже заключается в том, что применяемые на практике методы электрометрии часто не могут предоставить информацию о значении поперечного удельного электрического сопротивления рп. Это связано с тем, что при (типичном в условиях платформ) субгоризонталыюм залегании пластов и прослоев, слагающих терригенные осадочные породы-коллекторы, результаты измерений, применяемых (при общих и детальных исследованиях) электрических и электромагнитных методов геофизических исследований скважин в вертикальных скважинах зависят, в основном, от параметра р(. В связи с этим при указанных условиях по данным ГИС нельзя получить информацию о поперечном удельном электрическом сопротивлении р„ и коэффициенте анизотропии X, пройденных скважиной анизотропных пластов-коллекторов. Однако для определения наиболее значимых для практики

трёхмерного индукционного каротажа дополнительно включены катушки, оси которых совпадают с осями X и У.
Корпус
блока электроники
Генератор
трехмерного сигнала
Три ближних приемника одномерного сигнала для учета поправок на влияние скважины
Шесть приемников трехмерного сигнала
Металлический сердечник
Гильза с
короткими электродами

J Датчик Дга
п Генератор трехмерного сигнала > I Приемник трехмерного сигнала ■си Приемник одномерного сигнала —=■ Электрод
Рис. 1.10. Прибор трёхмерного индукционного зондирования Rt Scanner [7]
Принцип измерения заключается в том, что катушка, генерирующая трёхмерный сигнал, имеет три магнитных момента, направленных по осям X, Y, Z. Сигнал регистрируют группы приёмников, расположенных на разных расстояниях от генераторной катушки, это обеспечивает различный радиус исследования. Результаты обработки данных трёхмерного индукционного зондирования позволяют определить анизотропию удельного электрического сопротивления, положение границ пластов и угол падения этих границ.