Распространение нейтронов в горных породах процессы замедления и поглощения нейтронов
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-06-20
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Билет №16
1. Распространение нейтронов в горных породах, процессы замедления и поглощения нейтронов.
2. Решаемые геологические задачи, физические основы, аппаратура метода БК.
3. Определение коэффициента пористости по диаграммам АК.
Ответы.
2. Метод бокового каротажа
Метод бокового каротажа (БК) направлен на устранение основного недостатка классического метода КС, заключающегося во влиянии скважины, точнее, заполняющего ее бурового раствора, на измеренное рк.
Синонимами этого метода являются: метод фокусированных зондов, метод сопротивления экранированного заземления (СЭЗ); Наиболее ценные результаты этот метод дает при каротаже тонких пластов (h<l,2vi) при большой разнице в сопротивлениях между пластами, вмещающими породами и буровым раствором (рпл / р0 > 100 и рВМ/ Р0 >10), т.е. именно в тех случаях, когда обычные зонды дают очень плохие результаты из-за экранирования тока тонкими высокоомными пластами и из-за сильного влияния скважины и вмещающих пород.
БК применяется в нескольких вариантах: с трехэлектродными, семи-электродными и многоэлектродными зондами.
Принцип действия зондов БК основан на том, что в зонде, помимо основного питающего электрода А, имеются дополнительные - фокусирующие (или экранные) электроды A1 и А2.
Электрические потенциалы основного и фокусирующего электродов поддерживаются очень близкими между собой, что заставляет ток, стекающий с основного электрода, направляться перпендикулярно оси скважины, в ее стенки. В результате сопротивление бурового раствора, вмещающих пород и ограниченная мощность пластов оказывают меньшее влияние на измеряемую величину, которая в БК носит название эффективного сопротивления - рэ.
Интерпретация БК заключается в определении границ пластов и их электрического сопротивления рПЛ.
Сравнение этих диаграмм показывает: диаграмма БК более отчетливо выделяет тонкие пласты высокого сопротивления и дает значения рэ, гораздо более близкие к рпл, чем КС потенциал- и градиент-зондов. Аномалия на кривой БК симметрична относительно середины пласта при равенстве сопротивлений подстилающих и перекрывающих пород. В случае неравенства этих сопротивлений максимум на кривой рэ смещается в сторону более высокого сопротивления. Границы пластов определяются по точкам резкого возрастания рэ.
При большой мощности пластов (h > 5d) рэ практически не зависит от мощности пласта и против его середины близко к значению рэ для h =∞ и рэmax —> рпл. При h<Sd наблюдается снижение максимума рэ. Рассчитаны палетки для определения h по ширине аномалии и рпл по амплитуде рэ для мощных и тонких пластов (здесь они не приводятся).
Для тонких пластов влияние ограниченной мощности пласта тем сильнее, чем ближе сопротивление вмещающих пород (Рвм) к сопротивлению бурового раствора (р0 ).
В случае наличия зоны проникновения результаты БК несколько неточны. При повышающем проникновении в водоносных пластах результаты превышают рПЛ, при понижающем - несколько занижают. В нефтеносных пластах таких искажений нет.
Боковой каротаж
- Определение удельного сопротивления пород методом БЭЗ получило широкое распространение в промышленности. Хорошие результаты получены
- при изучении мощных пластов плотных и пористых пород с межзерновой пористостью,
- при изучении тонких плотных и пористых пластов.
- большие затруднения при определении удельного сопротивления возникают в резко неоднородных пачках пластов, в пластах высокого удельного сопротивления, а также при заполнении ствола скважины раствором низкого (<0,5 Омм) удельного сопротивления.
- Все отмеченные выше ограничения метода БЭЗ связаны с весьма существенным влиянием скважины, заполненной проводящим буровым раствором, на показания зондов.
- влияние скважины можно уменьшить, если воспользоваться фокусированием электрического тока. Эта идея была воплощена в методе экранированного заземления.
Задачи БК
- Целесообразно применять при исследованиях скважин, заполненных соленым раствором (р0<0,1Омֹм);
- Для изучения разрезов, сложенных плотными горными породами с высоким удельным сопротивлением.
- В этих условиях метод позволяет более детально, чем обычный метод КС, произвести расчленение разреза, точнее определить удельное сопротивление пластов.
В семиэлектродном зонде
- Электроды смонтированы на гибком кабеле или изолированной трубе;
- Зонд имеет 3 однополярных токовых электрода (А0 – центральный,А1,А2 - фокусирующие) и две пары измерительных электродов (M1N1, M2N2);
- Через токовые электроды пропускают ток одной полярности и добиваются того, чтобы при постоянной силе тока в центральном электроде А0 сохранялось равенство потенциалов в электродах А0,А1,А2 ;
- Этого можно добиться, если поддерживать разность потенциалов между парами M1N1, M2N2 равной нулю путем изменения силы экранного тока;
- В этом случае потенциалы А0,А1,А2 будут равны, ток не сможет течь вдоль скважины и направится сфокусированным пучком в горные породы.
Характерные размеры семиэлектродного зонда
- Длина зонда L=O1O2 – расстояние между серединами интервалов M1N1 и M2N2;
- Общий размер Lобщ=A1A2;
- Соотношение длины L и общего размера Lобщ семиэлектродного зонда определяет параметр фокусировки зонда q=(L общ - L)/L;
- С увеличением параметра фокусировки q уменьшается влияние ближней зоны (скважины и зоны проникновения фильтрата бурового раствора), но возрастает влияние мощности пласта на кажущееся сопротивление.
Схема с трехэлектродным зондом
- Представляет из себя длинный цилиндрический электрод, разделенный двумя изолирующими промежутками на три части: небольшой по длине центральный электрод А0 и два длинных симметричных экранных электрода А1 и А2;
- Через электроды А0, А, и А2 пропускают электрический ток одной полярности;
- Силу тока, текущего через экранные электроды, регулируют так, чтобы разность потенциалов между тремя электродами была равна нулю;
Характерные размеры трехэлектродного зонда
- Длина L, равная расстоянию между серединами изолирующих промежутков;
- Общая длина Lобщ=A1A2.
Для определения границ пластов по кривым семиэлектродного зонда
- находят точки максимального градиента рк (точки перегиба кривой), которые приурочены примерно к половине высоты аномалии;
- От этих точек в масштабе глубин откладывают вниз и вверх расстояние, равное половине длины зонда;
- Параллельные прямые линии, проведенные на этих глубинах, укажут положение кровли и подошвы пласта (рисунок, а).
Границы пласта по кривым трехэлектродного зонда определяют
- По началу наиболее крутого подъема и окончанию спада кривой рк, т. е. на уровне основания аномалии (рисунок,б).
- При отсутствии зоны проникновения в пласте и при небольшом понижающем проникновении раствора (рпп<рп) кажущееся сопротивление пропорционально истинному сопротивлению пласта;
- Повышающее проникновение раствора (рпп>рп) оказывает большое влияние на кажущееся сопротивление;
- При глубоких проникновениях рк практически не зависит от удельного сопротивления пласта.