Метод микрозондирования: физические основы, устройство скважинного прибора, решаемые задачи

В скважине измеряют кажущееся сопротивление, но это измерение проводится зондами весьма небольших размеров (обычно до 5 см). Микрозонды обладают малой глубиной исследования и позволяют детально исследовать изменение удельного электрического сопротивления горных пород, непосредственно прилегающих к стенке скважины. Для уменьшения влияния бурового раствора на результаты измерения электроды зонда устанавливают на наружной стороне изолирующей пластины (башмака), которая специальной пружиной плотно прижимается к стенке скважины (рисунок слева). Рисунок справа: схема измерения градиент-микрозондом.

При исследовании пород-коллекторов на показания микрозондов оказывает влияние удельное сопротивление части пласта, измененной проникновением фильтрата бурового раствора, а также удельное сопротивление и толщина глинистой корки. Поэтому по данным микрозондов трудно получить представление о характере насыщения коллектора (нефтью, газом или водой).

Обычно применяют микрозонды двух размеров: градиент-микрозонд А0,025М10,025М2 (R_ИССЛ = двойной размер зонда), потенциал-микрозонд А0,05М (R_ИССЛ = размер зонда). Более полная информация получается, если исследования проводятся одновременно двумя микрозондами. Современная аппаратура на многожильном кабеле позволяет выполнить это условие.

По данным микрозондов хорошо выделяются породы-коллекторы, имеющие на своей поверхности глинистую корку. Однако глинистая корка одновременно с этим отрицательно сказывается на результатах количественных определений удельного сопротивления полностью промытой части коллектора. Для преодоления этой трудности применяют фокусированный микрозонд (зонд бокового микрокаротажа).

Рисунок слева: схема расположения электродов на измерительных башмаках бокового микрозонда. а – четырёхэлектродный, б – двухэлектродный. 1 – изоляция, 2 – металл.

Электроды этого зонда также смонтированы на прижимном измерительном башмаке микрозонда и представлены центральным токовым А_о и кольцевым или рамочными экранными А_э и управляющими МN электродами. По принципу работы эти зонды очень похожи на семиэлектродный и трехэлектродный зонды в методе экранированного заземления (бокового каротажа). В отечественных приборах чаще используется принцип двухэлектродного зонда.

Фокусированный пучок тока, вытекающий из центрального электрода А₀ зонда бокового микрокаротажа, пересекает глинистую корку по кратчайшему пути и тем самым уменьшает ее влияние. Удельное электрическое сопротивление промытой фильтратом раствора зоны коллектора удается измерить точнее.