Спосіб каротажу

Винахід відноситься до області геофізичних досліджень і може бути використаний для вивчення гірських порід в геологічних розрізах свердловин, зокрема для виділення в них нафтогазоносних пластів. Відомий спосіб каротажу методом викликаної поляризації (ВП), що реалізується шляхом періодичної дії на гірську породу імпульсами струму, при цьому вимірюють значення величини напруги ВП в інтервалі часу між поляризуючими імпульсами [2]. Далі за допомогою вимірювального зонду здійснюють генерацію електричних імпульсів та реєстрацію кривих спаду потенціалу поляризації, що виникають в досліджуваному середовищі. Відомий спосіб має той недолік, що електричне поле в насиченій гірській породі діє, в основному, на електропровідну рідину, а тому зміна вимірювальних параметрів, визначається здебільшого властивостями флюїду. Цей недолік обмежує Інформативність методу викликаної поляризації при вивченні структурно-літологічних властивостей гірських порід. Завданням винаходу є створення такого способу каротажу, в якому шляхом змінення характеру діючого поля досягається підвищення інформативності способу при дослідженні літологоємнісних характеристик гірських порід. Завдання вирішується завдяки тому, що запропоновано спосіб каротажу, що включає дію на гірську породу фізичним полем, вимірювання поляризаційних потенціалів, по масу та характеру релаксації яких судять про літолого-ємнісні характеристики гірських порід, в якому, згідно з винаходом, на гірську породу діють акустичним полем частотою 3 - 25кГц в імпульсному режимі на протязі 30 секунд. Основою для розвитку способу в свердловинних умовах стали лабораторні дослідження по вимірюванні величини потенціалів, що виникають при проходженні акустичних імпульсів в насиченому пористому середовищі. Встановлено, що в залежності від характеристик твердої фази гірської породи (тип піску, гранулярність, пористість і т.п.) змінюються величини потенціалів, що викликані акустичним імпульсом, а також час і величина їх релаксації. Такий підхід з фізичної точки зору базується на порушенні рівноважного стану системи рідина - тверда фаза внаслідок дії пружних коливань на насичене пористе середовище. Як виявилось, найбільш ефективне збурення нерівноважного стану системи відбувається при дії на неї акустичного поля частотою 3 25кГц, при цьому значна частина пружної енергії перетворюється в енергію електрохімічних процесів, стимулюючи тим самим поляризаційні явища в середовищі. Так, як поляризація насиченого середовища тісно пов'язана з орієнтацією молекул в граничній області рідина - тверда фаза, тобто з подвійним електричним шаром, що величина поляризації середовища в значній мірі визначається часом дії на неї пружних коливань. Експериментально встановлено, що час дії акустичними коливаннями повинен знаходитись в межах 25 - 40 секунд. При зменшенні цього параметру система не досягає насичення, і отримані результати характеризуються неоднозначністю. Збільшення часу дії практично не впливає на величину вторинних сигналів і тому є недоцільним. На графіку (фіг.) показані криві спаду акустично викликаної поляризації: 1 - для глинистих пластів, 2 - для піщаників. Спосіб реалізується наступним чином. Вимірювальний потенціал-зонд, що являє собою свинцеві електроди, розміщені на відстані 0,5м один від одного і з'єднані перехідною муфтою з акустичним випромінювачем, опускають до потрібної глибини в свердловину, включають систему живлення акустичного датчика і діють на стінки свердловини пружними коливаннями на протязі 30 секунд. Після цього вібратор вимикають і в момент його вимикання починають реєструвати криву спаду різниці потенціалів. Після цього вимірювальний пристрій переміщують в іншу точку розрізу і операцію повторюють. Пропонований спосіб опробувано на багатьох свердловинах Передкарпатського прогину, при цьому отримано хороше відтворення результатів. В порівнянні з відомими, спосіб передбачає меншу трудоємність, більшу простоту і надійність, а також є екологічно чистим. Спосіб достатньо експресний і реалізується на базі наявного апаратурного забезпечення.