Каротаж сопротивления (КС) – наряду с каротажем ПС распространенный электрический метод геофизических исследований скважин, только основан на изучении не естественных, а искусственных электрических полей. Метод показывает кажущееся удельное сопротивление пластов (Омм – ом*метр).
Сущность каротажа КС
Удельное сопротивление горных пород варьируется в очень широких пределах, что обеспечивает возможность детального исследования пород. Для решения задач применяются потенциал-зонд и градиент-зонд (А, B – парные токовые электроды M, N – парные измерительные электроды, O – точка записи, АМ – длина зонда). Существуют последовательные (расположение парных ниже непарного электрода) и обращенные зонды (расположение парных выше непарного электрода):
-
- Это зонд, где L – расстояние между А и М < М и N Регистрируемые кривые характеризуются строгой симметричностью, чем меньше мощность пласта высокого сопротивления, тем меньше максимум в середине пласта, из-за большого влияния верхней
-
- Это зонд, где L – расстояние между А и М > М и N Регистрируемые кривые характеризуются строгой асимметричностью, границы пластов выделяются точками максимума и минимума для пласта высокого сопротивления средней и большой
Интерпретация метода КС
Границы пласта
Основные приемы определения границ пласта показаны на рис 1. Последовательные зонды – по максимуму отбивают подошву пласта обладающим высоким сопротивлением. Обращенные зонды – по максимуму отбивают кровлю пласта.
Рис. 1. Кривые КС для однородных пластов разной мощности высокого (А и В) и низкого (Б и Г) сопротивлений. А, Б – последовательный градиент-зонд; В, Г – обращенный потенциал-зонд. Rк – сопротивление кажущееся; Rп – сопротивление пласта (истинное); Rр – сопротивление бурового раствора; Rвм – сопротивление вмещающих пород; H – толщина пласта; Dс – диаметр скважины.
Тип насыщения
Пластам насыщенным водой присущи низкие сопротивления. Нефтенасыщенные и газонасыщенные пласты-коллектора обладают высокими значениями кажущегося удельного сопротивлениями.
Определение водонасыщенности
Водонасыщенность пород по данным каротажа КС можно определить с помощью следующих формул.
Уравнение Арчи (для чистых песчаников):
Уравнение Poupon (для слоистых глин):
Уравнение Simandoux (для рассеянных глин):
Уравнение Indonesian (для рассеянных глин):
Уравнение Waxman-Smit:
где B = 4.6 – 2.76 Exp(-0.77 · σw), Qv = 2.8 · Vsh · 0.2 / φeff , F = φeff -1.8;
Rw – Сопротивление пластовой воды, Rt –сопротивление пласта, Rsh – сопротивление глин; а – коэффициент связи, изменяющийся от 0,4-1,6; m- коэффициент цементации, обычно равен 2 – 2,15; Vsh – коэффициент глинистости; σw – обратная величина сопротивлению пластовой воды; σt – обратная величина сопротивлению пласта; φeff – эффективная пористость.
Что влияет на показания?
Геометрия пор в породе и пластовая температура оказывают влияние на показания каротажа кажущегося сопротивления.