Схема пласта-коллектора, пересеченной скважиной.

1 – незменная проникновени­ем часть пласта-коллектора мощностью h, с истинным удельным сопротивлением ρ_п; 2 – зона проникновения диа­мет­ром D, с удельным сопро­тив­ле­ни­ем ρ_зп; 3 – полностью промытая зона радиусом r_пз, с удельным сопротивлением ρ_пз; 4 – глинистая корка толщиной h_гл; 5 – скважина диаметром d_c, с удельным сопротивлением ПЖ, ρ_с; 6 – вмещающие породы с удельным сопротивлением ρ_вм.

1. Классификация электрического каротажа.

Измеряемые величины: U_ПС – потенциал самопроизвольной поляризации;

ρ_к – кажущееся удельное сопротивление; δ_к – кажущаяся удельная проводи­мость; ξ_к – кажущаяся диэлектрическая проницаемость.

Результаты решения прямых задач могут быть представлены в виде кривых изменения ρ_к вдоль оси скважины (формы кривых сопротивления), в виде семейств кривых зависимостей ρ_к от ρ_п (палеток) или в виде таблиц значений ρ_к.

Цель решения прямых задач ЭК состоит в том, чтобы обеспечить решение обратной задачи – нахождение истинных электрических свойств и геометрии среды по известным значениям электрического поля в отдельных точках скважины, т.е. по данным измерений каротажным зондом. Решение обратной задачи осуществляется в процессе интерпретации результатов материалов каротажа при помощи методических приемов и интерпретационных палеток, которые будут более подробно рассмотрены в дальнейшем.

2. Удельное сопротивление водонасыщенных пород.

Относительное сопротивление.

Если два образца одной и той же породы насыщать водой одинаковой минерализации, меньшее электрическое сопротивление будет иметь образец, содержащий больше воды, т. е. пористость которого выше. Чтобы исключить влияние удельного сопротивления ρ_пв при изучении зависимости удельного сопротивления водонасыщенной породы ρ_вп от ее пористости, вместо сопротивления породы рассматривают отношение

Это отношение называют относительным сопротивлением пласта. Оно зависит от удельного сопротивления воды и определяется только ее количеством, содержащимся в единице объема породы, и распределением ее по породе. Количество ПВ в единице объема породы зависит от пористости последней. Распределение ПВ связано со строением порового пространства породы – ее структурой.

Преобладающее влияние на относительное сопротивление породы оказывает пористость. Относительное сопротивление полностью водонасыщен­ной чистой (неглинистой) породы связано с пористостью обратной зависимостью

где α – постоянная величина; m – показатель степени пористости, называемый также коэффициентом цементации; α и m зависят от типа породы.

На практике чаще всего применяется эмпирическая зависимость, известная под названием формулы Арчи:

В формуле Арчи α=1 и m принимает значения от 1,3 до 2,3 в зависимости от литологической характеристики пород (табл. 1). Если этих данных нет, принимают m=2, тогда

За рубежом наряду с формулой Арчи нашла практическое применение эмпирическая формула Хамбла

которая по сравнению с формулой Арчи имеет то преимущество, что при ее использовании не требуется знать показатель степени m. В то же время формула Арчи учитывает закономерное увеличение значений m для пород с разной пористостью.

Таблица 1.

Зависимость показателя степени пористости m от литологической характеристики породы.

Кривые зависимости относительно сопротивления Р от К_П

а – расчетные кривые, построенные по формулам: Арчи – Хамбла.

б - экспериментальные кривые для песчано-алевролитовых пород.

2. Удельное сопротивление нефтеносных и газоносных пород.

Коэффициент увеличения сопротивления.

Более тесно с нефтенасыщенностью пласта связано отношение удельного сопротивления пласта к удельному сопротивлению этого же пласта при полном заполнении его пустот ПВ:

Это отношение называют коэффициентом увеличения удельного электрического сопротивления пласта (коэффициентом увеличения сопротивления).

Установлена связь коэффициента увеличения сопротивления с коэффициентом водонасыщенности

где n – показатель степени водонасыщенности, главным образом зависящий от глинистости пород и свойств пластовых флюидов.