Регистрация удельного сопротивления - Resistivity logging

Каротаж скважин методы

Регистрация удельного сопротивления это метод каротаж который работает, характеризуя породу или отложения в скважина измеряя ее удельное электрическое сопротивление. Удельное сопротивление - это фундаментальное свойство материала, которое показывает, насколько сильно материал противодействует потоку электрический ток. В этих журналах удельное сопротивление измеряется с использованием четыре электрических зонда для устранения сопротивления контактных проводов. Каротаж должен спускаться в скважины, содержащие токопроводящий буровой раствор или воду, то есть с достаточным количеством ионов, присутствующих в буровом растворе.

Действительно, в скважинных флюидах носителями электрического заряда являются только ионы (катионы и анионы ) присутствует в водный раствор в жидкости. В отсутствие растворенных ионов вода является очень плохим проводником электричества. Действительно, чистая вода очень плохо диссоциирует самоионизация (при 25 ° C, pKш = 14, так что в pH = 7, [H+] = [ОН–] = 10-7 моль / л) и, таким образом, сама вода не вносит значительного вклада в проводимость электричества в водном растворе. Удельное сопротивление чистой воды при 25 ° C составляет 18 МОм · см, или ее проводимость (C = 1 / R) составляет 0,055 мкСм / см. Носителями электрического заряда в водном растворе являются только ионы, а не электроны как в металлы. Наиболее распространенные минералы, такие как кварц (SiO
2) или же кальцит (CaCO
3) найдены соответственно в кремнистых и углеродистых образованиях. электрические изоляторы. При разведке полезных ископаемых некоторые минералы полупроводники, например, гематит (Fe
2О
3), магнетит (Fe
3О
4), и халькопирит (CuFeS
2), и когда они присутствуют в достаточно больших количествах в рудном теле, могут влиять на удельное сопротивление вмещающей формации. Однако в большинстве распространенных случаев (бурение нефти и газа, бурение скважин на воду) твердые минеральные фазы не вносят вклад в электрическую проводимость: электричество переносится ионами в растворе в поровой воде или в воде, заполняющей трещины твердых частиц. горные породы. Если поры породы не насыщены водой, но также содержат газы, такие как воздух, над поверхностью уровень грунтовых вод или газообразный углеводороды подобно метан и свет алканы проводимость также падает, а удельное сопротивление увеличивается.

Каротаж удельного сопротивления используется в разведка полезных ископаемых (например, для разведки на утюг и медь рудные тела), геологоразведочные работы (глубокое геологическое захоронение, геотермальные скважины ) и бурение скважин на воду. Это незаменимый инструмент для оценка пласта при бурении нефтяных и газовых скважин. Как упоминалось выше, большинство горных пород по существу электрические изоляторы, в то время как их закрытые жидкости электрические проводники. В отличие от водных растворов, содержащих проводящие ионы, углеводород жидкости обладают почти бесконечно резистивным сопротивлением, потому что они не содержат носителей электрического заряда. Действительно, углеводороды не диссоциируют на ионы из-за ковалентный характер их химические связи. Когда пласт пористый и содержит соленую воду, общее удельное сопротивление будет низким. Когда формация содержит углеводороды или имеет очень низкую пористость, ее удельное сопротивление будет высоким. Высокие значения удельного сопротивления могут указывать на наличие углеводородного пласта.

При геологоразведке и водномЧто ж бурение, измерения удельного сопротивления также позволяют различать контраст между глина водоём и Сэнди водоносный горизонт из-за их разной пористости, проводимости поровой воды и катионы (Na+
, K+
, Ca2+
 и Mg2+
) присутствуют в межслоевом пространстве глинистые минералы чьи внешние двойной электрический слой также намного более развита, чем у кварц.

Обычно при бурении буровые растворы вторгаются В пласте изменения удельного сопротивления измеряются прибором в зоне проникновения. По этой причине для измерения удельного сопротивления формации используются несколько инструментов измерения удельного сопротивления с разной длиной исследования. Если на водной основе грязь Если используется и вытесняется нефть, то «более глубокие» каротажные диаграммы удельного сопротивления (или диаграммы «неповрежденной зоны», находящиеся на значительном удалении от нарушенной зоны ствола скважины) покажут более низкую проводимость, чем зона проникновения. Если используется буровой раствор на нефтяной основе и вытесняется вода, более глубокие каротажные диаграммы будут показывать более высокую проводимость, чем зона проникновения. Это обеспечивает не только указание присутствующих флюидов, но также, по крайней мере, качественно, является ли пласт проницаемым или нет.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Основы разведочной геофизики (Книга). ОСТИ.ГОВ». osti.gov. Получено 13 декабря 2020.
  2. ^ «AAPG Datapages / Archives: AAPG Methods in Exploration, № 16, Глава 1: Основные взаимосвязи интерпретации ГИС». archives.datapages.com. Получено 13 декабря 2020.
  3. ^ OnePetro. «Учебное пособие: Введение в принципы удельного сопротивления для оценки пласта: Учебное пособие - OnePetro». onepetro.org. Получено 13 декабря 2020.
  4. ^ OnePetro. «Полевые измерения удельного электрического сопротивления, анизотропии пласта и тектонического контекста - OnePetro». onepetro.org. Получено 13 декабря 2020.
  5. ^ Лю, Хунци (2017). «Комплексная интерпретация данных ГИС»: 289–323. Дои:10.1007/978-3-662-53383-3_10. ISSN  2366-1585. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ Лю, Хунци (2017). «Электрокаротаж»: 9–58. Дои:10.1007/978-3-662-54977-3_2. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)

Дальнейшие чтения

  • Аппарао, А. (1997). Развитие геоэлектрических методов. Тейлор и Фрэнсис.