Влияние скин-эффекта и скважины на показание индукционного метода

Индукционный метод- основан на изучении электрических свойств, но не требует гальвонического контакта между источником тока и окружающей средой

В случае большой электропроводн-ти активный сигнал увел-ся медленнее, чем элпроводн среды. Это явление связано с взаимодействием вихревых токов и наз-ся скин эффектом.

При проведение измерений в генераторной катушке с помощью переменного тока устанавливается переменное магнитное поле. Согласно закону Фарадея, в это время в горной породе возникает электромагнитные вихревые токи, которые фиксируются измерительной катушкой зонда. Величина вихревых токов возникающих в горной породе зависит от величины её удельной электропроводности.

Чем выше электропроводность среды, тем больше величина ЭДС вихревых токов. В свою очередь, магнитное поле вихревых токов индуцирует в приемной катушке скважинного прибора ЭДС, представляющую собой векторную сумму активной составляющей, совпадающей по фазе с током питания генераторной катушки, и реактивной составляющей, сдвинутой на 90 относительно питающего тока. С ростом электропроводности среды ЭДС активного сигнала увеличивается медленнее и по более сложному закону. Нарушение пропорциональности между активным сигналом и электропроводностью среды связано со взаимодействием вихревых токов. Это явление называется скин-эффектом. Поправка за скин эффект обязательна и тем больше, чем выше электропроводность и ниже ро.

Для снижения влияния скважины, зоны проникновения и вмещающих пород на результаты ИК используют фокусировку электромагнитного поля. Для этого применяют многокатушечные фокусирующие зонды, которые рассматриваются как совокупность двухкатушечных зондов, образованных всеми парами генераторных и измерительных катушек зонда. Основное преимущество метода ИК состоит в том, что при его выполнении нет необходимости прямом электрическом контакте между измерительным зондом и горной породой, следовательно, ИК эффективен при изучении скважин заполненных непроводящими буровыми растворами на нефтяной основе.

Влияние скважины учитывается при:

1. ро<1 Ом м

2. Ро п/ро р>20

3. dс>0.3

38. Диффузионно-абсорбционная активность и её связь с литологическими особенностями горных пород.

Под диффузионно-абсорбционной активностью породы следует понимать ее способность вызывать превышение ЭДС диффузионно-адсорбционного происхождения над диффузионной ЭДС для одной и той же пары растворов.

Если растворы 1 и 2 разделить пористой перегородкой (поместить между ними образец г.п.), то возможно изменение величины и даже знака Е_д. Определяющим фактором является размер пор пористой перегородки.

1. высокопористая перегородка r_k >10 мк (радиус капилляров)

E_да=Е_д=-11,6lg(C₁/C₂). Пример – чистый крупнопористый песчаник.

2. Тонкопористая перегородка r_k <10^-1 мк. Свободного раствора нет. δ= 10^-2мк (толщина двойного эл слоя). E_д=58(u-v)/(u+v)*lg(C₁/C₂)=58lg(C₁/C₂) =Е_да (v=0, т.к. Cl^- неподвижен).

Пример – плотная тонкодисперсная глина.

В общем виде Е_да=К_даlg(С₁/C₂)

С уменьшением размера пор, величина Е_да увеличивается. К_да- коэф,характеризующий величину дифф-адсорб потенциала

Способность г.п. создавать различие между Е_д и Е_да для одной и той же пары растворов называют диф-адс активностью породы А_да.

(0-70 мв) для NaCl

Установлено,что величина А_да зависит от водородного показателя рH раствора. С увеличением концентрации, а также при рH>7 диф-адс активность породы снижается;при рH<7 происходит увеличение А_да.Это вызвано тем, что подвижности ионов H⁺ в 7-10 раз больше подвижности Na⁺ и Ca²⁺

А_да зависит от адс способности пород, которая, в свою очередь, связана с содержанием в породах высокодисперсных компонентов, главным образом глинистых минералов. В общем случае чем меньше размер пор, тем больше уд поверхность пород и тем больше А_да.

Характеристикой адс способности породы является приведенная емкость катионного объема q_п. Характеризует число катионов двойного слоя (в мг-экв) на поверхности тв фазы в 1 см³ объема пор.

, где Q – число миллиграмм-эквивалентов катионов,поглощенных 1г вещества, δ- минеральная плотность пород.