Семиелектродний боковий каротаж

Сталість розмірів зонду БК-3 унеможливлює зміну глибинності (радіусу) дослідження, що не дозволяє при інтерпретації отриманих результатів таким зондом з’ясувати, чому відповідає зареєстроване – істинному питомому опору пласта чи опору зони проникнення пласта-колектора. У зв’язку із цим були розроблені інші типи фокусованих зондів бокового каротажу, зокрема семиелектродний і дев’ятиелектродний, що мають різну глибинність дослідження.

Семиелектродний зонд методу ОЕЗ з автоматичним фокусуванням струму складається із центрального живлячого електрода , двох екранних електродів і та двох пар вимірювальних електродів і та і , що розміщуються між центральним та екранними електродами. Однойменні електроди розташовані симетрично відносно центрального електроду та з’єднані між собою попарно (рис. 33, а). Через електрод пропускається струм силою , величина котрого в процесі запису підтримується сталою. Через екранні електроди і сила струму автоматично підтримується такою, щоб різниця потенціалів між електродами і (або і ) дорівнювала нулеві:

Рівність потенціалів означає, що на ділянках свердловини та струм відсутній, а це призводить до спрямування його від центрального електрода в пласт практично горизонтально. За рахунок цього зменшується вплив свердловини на результати вимірів, і зареєстроване є більш наближеним до пласта.

При реєстрації кривої ефективного опору семиелектродним фокусованим зондом фіксується потенціал одного із вимірювальних електродів відносно віддаленого електроду N.

Ефективний питомий опір розраховується за відомою формулою:

,

де – коефіцієнт семиелектродного фокусованого зонду; – сила струму, що проходить через центральний електрод ; – різниця потенціалів між одним із вимірювальних електродів зонду і віддаленим електродом N.

Коефіцієнт семиелектродного фокусованого зонду визначається лише геометричними розмірами зонду (відстанями між електродами) і розраховується за формулою:

(49)

Характерними розмірами семиелектродного фокусованого зонду є його довжина між серединами інтервалів та і загальний розмір – відстані між екранними електродами. За точку запису кривої умовно приймається центральний електрод . Важливою характеристикою зонду є параметр фокусування:

.

Параметр впливає на форму ліній струму, що виходять з центрального електроду. Із збільшенням , тобто з наближенням вимірювальних електродів до центрального, пучок ліній струму з електрода звужується (при цьому, відповідно, покращується роздільна здатність по вертикалі), а при зменшенні – розширюється.

Вплив свердловини і зони проникнення на можна виключити в тому випадку, якщо загальний розмір семиелектродного фокусованого зонда є значно більшим за діаметр свердловини . Проте збільшення довжини зонда погіршує виділення тонких пластів. Зазвичай вибирається зонд із загальним розміром 2-3 м. Для неоднорідного середовища, в залежності від свердловинних умов вимірів, вибирається зонд із м і або м і . На практиці використовуються зонди різних розмірів і, відповідно, з різним радіусом дослідження, наприклад: – з великим радіусом дослідження, – з малим радіусом дослідження, що дає змогу вивчати питомий опір пластів гірських порід в радіальному напрямку.

Рис. 33. Схеми зондів бокового каротажу із зазначенням характерних розмірів: а) семиелектродний зонд; б) дев’ятиелектродний нормалізований зонд; в) дев’ятиелектродний псевдоекранований зонд.