Проектирование домов

Индукционный каротаж (ИК) - электромагнитный метод, который основан на измерении кажущейся удельной электропроводности σк, то есть параметра σэ = 1/ρ, который измеряется в единицах См/м (проводимость проводника с сопротивлением R= 1 Ом). Принцип способа в электромагнитном профилировании (ЭМП) по стволу скважины. Осевая установка ЭМП, состоит из генераторной (Гк) и приемной (Ик) катушек представляет собой специальный конструкции зонд. Расстояние между катушками составляет длину зонда L. Зонд является составной частью скважинного прибора, содержащего электронную схему (рис.27).

Рис. 27. Схема скважинного прибора индукционного каротажа
Ик, Гк – измерительная и генераторная катушки
К генераторной катушке подключается генератор, который подает в катушку переменный ток в частотном диапазоне 20-60 кГц. В скважине создается электромагнитное поле. Силовые линии тока представляют собой в однородной изотропной среде окружности с центром по оси скважины. В анизотропной слоистой среде электромагнитное поле деформируется. Вихревые токи в породах создают вторичное магнитное поле, которое вместе с первичным (более сильным) полем индуцируют электродвижущую силу (ЭДС). При этом, в приемной катушке ЭДС первичного поля (Е1) является помехой и компенсируется электронной схемой (вводится ЭДС противоположная по фазе), ЭДС же вторичного поля (Е2) усиливается электронной схемой прибора и подается по кабелю на поверхность для регистрации.

Е2 пропорциональна σк, которая и регистрируется в соответствии с формулой:

σк = 1/ρк = Ес/Кс, где

Ес – ЭДС принимаемого сигнала, т.е. напряженность электрической составляющей электромагнитного поля.

Кс – коэффициент перехода от Ес к σк, зависящей от длины зонда L.

L выбирается с таким расчетом, чтобы в однофазной среде σк = σп .

Следует отметить, что в зонды ИК кроме двух главных катушек включают и несколько дополнительных генераторных и измерительных катушек. Они выполняют фокусирующую роль, предназначены для получения более точных данных об σк и обозначаются шифрами по конструктивным типам. Например, в зондах с шифрами 6Ф1, 6И1, 6Э1 цифра шесть обозначает число катушек, буквы Ф, И, Э – тип зонда, а цифра один - расстояние L между центрами катушек.

Сигналы ИК зависят от σк, σс, σзп, D, dс, h, а также длины зонда L, cилы тока I и частоты поля f.

По оценочным расчётам на показания ИК основное влияние оказывает концентрический слой околоскважинного пространства, заключенный между радиусами 0,4L и 1,5L (рис. 28).



Рис. 28 График оценки влияния околоскважинного пространства на показания ИК

Ggr – интегральный радиальный геометрический фактор.


При ρс<1 Ом*м и ρп/ρс>20 в результатs ИК вносятся поправки по специальным палеткам. Если ρс<0,3 Ом*м и D>3dс погрешности значительны. Влияние вмещающих пород существенно при h <1,5 L. Не эффективен ИК на частотах 20-60 кГц при ρп>50 Ом*м. Этот предел поднимают до 200 Ом*м на частоте f=1МГц, но нижняя граница смещается до 20 Ом*м. Поэтому используют 2-х частотную аппаратуру. Ее диапазон 0,3-200 Ом*м.

Интерпретация диаграмм, в частности определение границ пластов, сводится к нахождению точек, соответствующих серединам амплитуд (точкам градиентов максимального возрастания-убывания кривых) (рис. 29).





Рис. 29. Пример выделения границ пластов на диаграммах ИК



В целом ИК эффективен для изучения глин и глинистых пластов, песчаников и карбонатов, насыщенных сильно минерализованной пластовой водой. Разрешающая способность повышается в скважинах, заполненных слабоминерализованными растворами. ИК можно также применять в сухих и обсаженных непроводящими трубами скважинах.

Задачи, решаемые ИК те же, что КС и БК. Предопределяется комплексирование этих методов. Сравнительная характеристика следующая:

1. БКЗ «работает» в пластах большой мощности при средних значениях отношений ρп/ρс и ρп/ρвм.
2. БК более эффективен для изучения тонких пластов при больших значениях ρп/ρс и не эффективен при повышающем проникновении (водоносные пласты).
3. ИК «работает» при малых значениях ρп/ρс и повышающей зоне

проникновения и при ρс →∞.