Конструкция зондов 3-х электродного БК принцип измирения эфективного сопротивления

Сравнить характер расспространения токовых линий в случае обычных зондов КС, в зондах БК и ИК.

Боковой каротаж (БК) является разновидностью электрического каротажа по

методу сопротивления с фокусировкой тока.

При измерении эффективного сопротивления этим методом в скважину опуска-

ется зонд, состоящий из основного токового А и двух или нескольких экранных элек-

тродов Э, однополярных с основным и расположенных по обе стороны от него на

равных расстояниях.

Термины «эффективное сопротивление» и «кажущееся сопротивление» близки

по смыслу. Главное их различие состоит в том, что эффективное сопротивление все-

гда прямо пропорционально удельному сопротивлению сред, а кажущееся сопротив-

ление, измеренное обычными зондами, может находиться не в прямой зависимости от

сопротивления среды.

Сравним характер распределе-

ния токовых линий от электрода А в

случае обычных зондов КС (рис. 3.20,

а) и при наличии экранирующих

электродов в зондах БК (рис. 3.20, б)

в пласте высокого сопротивления

(П>вм>с). В первом случае значи-

тельная часть токовых линий прохо-

дит через скважину во вмещающие

пласты низкого сопротивления. Во

втором случае экранные электроды

препятствуют растеканию тока от электрода А по стволу скважины и направляют его

в глубь исследуемых пород, что уменьшает влияние скважины и вмещающих пород.

Боковой каротаж имеет три модификации, в которых используются трех-, семи-

и девятиэлектродные зонды.

конструкция зондов 3-х электродного БК принцип измирения эфективного сопротивления .

Трехэлектродный зонд метода БК представляет собой длинный проводящий

цилиндрический электрод, разделенный изоляционными промежутками на три части

(рис. 3.21, а). Центральный короткий электрод A0 зонда является токовым, а крайние

А1 и A2, соосные и равные по диаметру первому, но более длинные, – экранные. Эк-

ранные электроды соединены между собой и через них пропускается ток той же по-

лярности, что и через электрод A0. Вторым токовым электродом, на который замыка-

ется цепь источника тока, служит электрод В, расположенный на поверхности или в

скважине.

Характерными размерами трехэлектродного фокусированного зонда являются:

общий размер зонда Lоб – расстояние между внешними концами электродов A1 и A2;

длина зонда LЗ – расстояние между серединами интервалов, изолирующих централь-

ный электрод от экранных электродов; диаметр зонда dЗ (рис. 3.21, а). За точку записи

кривой эффективного сопротивления условно принимается середина центрального

электрода A0.

Общая длина трехэлектродного фокусированного зонда выбирается равной

примерно 3,2 м; минимальная толщина пласта, которая выделяется этим зондом, 0,5

Рис.3.20

м при длине центрального электрода 0,15 м. Диаметр зонда, исходя из условия про-

ходимости прибора по стволу скважины, принят равным 73 мм.

Центральный токовый электрод А0 явля-

ется одновременно измерительным М. Регист-

рируется изменение потенциала электрода М

относительно удаленного электрода N, нахо-

дящегося на изолированном участке кабеля не

ближе чем на 20 м от центрального электрода.

Для записи кривой эффективного сопро-

тивления необходимо обеспечить равенство

потенциалов питающего и экранирующих

электродов. Это достигается двумя способами:

1) сила тока через экранные электроды автома-

тически поддерживается такой, чтобы разность

потенциалов между питающим и экранирую-

щим электродами была равна нулю (рис.3.22,

а); 2) все три электрода соединяются гальвани-

чески через небольшое сопротивление порядка

0,01 Ом (рис.3.22, б), в этом случае при соответствующем подборе размеров цен-

трального и экранных электродов значения их потенциалов будут равны.

Когда достигается равенство потенциалов всех трех электродов, ток из цен-

трального электрода А не растекается по скважине, а распространяется в слое среды,

перпендикулярном к оси скважины (рис. 3.21, б), толщина этого слоя приблизительно

равна длине центрального электрода A0.

Радиус иследования БК-3

Радиус исследования зонда равен радиальному расстоянию от скважины до

точки, в которой толщина слоя выходящих изосновного электрода токовых линий начинает

значительно увеличиваться, т.е. расстояние на

котором линии тока параллельны. Приближен-

но можно считать, что глубина исследования

равна длине экранного электрода. При длине

экранного электрода 1,5 м предельный радиус

исследования зонда равен 1,5 м.

Рис.3.22. Схемы измерения эффективного сопротив-

ления трехэлектродным зондом БК с автокомпенса-

тором (а) и с шунтирующим сопротивлением R0 (б):

I0, Iэ – токи, питающие соответственно центральный электрод

A0 и экранные электроды A1 и A2; РУ – регулирующее устройство

силы тока, протекающего через экранные электроды