1 Физико-геологические основы метода КС Дисциплина «Геофизические исследования скважин». (Лекция 2) Лобова Г.А.

Удельное электрическое сопротивление (У.Э.С.) горных пород Известно, что где ρ – удельное электрическое сопротивление каналов, по которым течет ток R – электрическое сопротивление проводника l – длина каналов S – сечение каналов Чем > ρ и l, тем > R Чем > S, тем < R 2

У.Э.С. горных пород Факторы, определяющие У.Э.С. осадочных горных пород 1) породообразующие минералы (минеральный скелет)+ примеси рудных минералов 2) поровое пространство (пустоты) 3) пластовые флюиды, заполняющие поры (пластовая вода, нефть, газ) 3

У.Э.С. горных пород Влияние У.Э.С. породообразующих минералов Кальцит - ρ = (Ом · м) Кварц - ρ = (Ом · м) Слагают до 90-95% объема осадочных горных пород, однако имеют вклад в общее У.Э.С. только 5-10% 4 диэлектрики

У.Э.С. горных пород Влияние примеси рудных минералов Пирит - ρ = (Ом · м) Магнетит - ρ = (Ом · м) Содержание в осадочных горных породах не >5% Эти минералы характеризуют восстановительную обстановку (природа низкоомных нефтеносных коллекторов!!) 5 проводники

У.Э.С. горных пород Глины – У.Э.С. от 0,5 до 5 (Ом · м) Песчаники –У.Э.С. от 5 до 50÷60 (Ом · м) Угли – У.Э.С. составляет первые сотни Ом · м 6

У.Э.С. горных пород Влияние порового пространства а), б),в) – гранулярная пористость (преимущественно первичная, гидрофильная г), д), е) – трещинная, кавернозная пористость (преимущественно вторичная, гидрофобная) а) – минимальное У.Э.С. (при постоянном k п и У.Э.С.флюида), е) – максимальное У.Э.С. 7 скелет (зерна) породы поровое пространство

8 Эмпирическая формула где : Рп – параметр пористости (относительное сопротивление г.п.) ρ вп –У.Э.С. породы при 100% насыщении пластовой водой ρ в – У.Э.С. пластовой воды k п – коэффициент пористости a m- литологический коэффициент (0,8÷1,0) m- коэффициент цементации (1,3÷3, обычно =2) конфигурация извилистости пор (токопроводящих путей) :

9 Нелинейная зависимость вида 10 раз kп=5% Рп=500 kп=50% Рп=10 50 раз Рп определяем по БКЗ

У.Э.С. горных пород Влияние пластовых флюидов У.Э.С. пластовой воды зависит: а) от концентрации солей С с 10 до 20 кг/см 3 при T=0(const) ρ в изменяется от 1 до 0,5 Омм б) от температуры флюида T изменяется от 0 °С до 180 °С При С=5(const) ρ в изменяется от 0,2 до 2 Омм (в нефтяном пласте Т =50÷200 °С ) в) от состава флюида У У.Э.С. нефти 10 9 ÷ Омм газа ÷ Омм У.Э.С. будет зависеть от количества связанной пластовой воды. ρ в (Ом·м) С, кг/м 3 1- концентрация раствора 2- плотность раствора при 20 0 С Шифр кривых – температура в 0 С

У.Э.С. горных пород Для коллекторов Западной Сибири ρ п < 4 (Омм) – водоносные ρ п > 6 (Омм) – нефтеносные ? 11

Определение нефтегазонасыщенности коллектора где Р НГ – параметр насыщения порового пространства (коэффициент увеличения сопротивления) ρ нг – У.Э.С. нефтегазоносного пласта ρ ВП – У.Э.С. того же пласта при 100% заполнении пластовой водой 12

13 Экспериментально установлено: где k НГ- коэффициент нефтегазонасыщения k В – коэффициент водонасыщения a n и n коэффициенты, постоянные для данного типа пород (зависят от коэффициента глинистости коллектора) При a n1, n 2, то подсчетный параметр запасов

14 Без опробования, используя экспериментальные зависимости для гидрофильных и гидрофобных пород В гидрофильных породах, с увеличением глинистости коэффициент n понижается до 1,5. Снижается и k НГ. В гидрофобных нефтеносных коллекторах n достигает 10, т.е. k НГ. 1 (100% нефтегазонасыщение коллектора)

Распространение электрического тока в трехмерном пространстве 15 А В где j - плотность тока, I – сила излучаемого тока, r- расстояние от точки замера до источника А r Падение напряжения U на элементарном участке r равен где ρ У.Э.С. среды (1) (2)

Распространение электрического тока в трехмерном пространстве 16 В уравнение (2) подставим значение j из (1), проинтегрируем и найдем U M Аналогично находим U N : А В M N M

Распространение электрического тока в трехмерном пространстве 17 А В АМ AN

Распространение электрического тока в трехмерном пространстве 18