Главная страница
Навигация по странице:

  • Удельное сопротивление

  • Электроразведочный генератор

  • Многофункциональный электроразведочный измеритель

  • импеданс

  • Прямая волна

  • Дифрагированная волна


  • Резистивиметрия

  • Скважинный индукционный резистивиметр

    		•

    геофизика. ОТВЕТЫ ДИФФ. Оглавление Геофизика. Физические поля и величины, изучаемые геофизикой. Цели геофизики, базовые науки


    Скачать 1.98 Mb.
    НазваниеОглавление Геофизика. Физические поля и величины, изучаемые геофизикой. Цели геофизики, базовые науки
    Анкоргеофизика
    Дата09.07.2022
    Размер1.98 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОТВЕТЫ ДИФФ.docx
    ТипДокументы
    #627637

    Оглавление




    1. Геофизика. Физические поля и величины, изучаемые геофизикой. Цели геофизики, базовые науки.


    Геофизика – наука, изучающая земные недра путем изучения физических полей.

    Физические поля и величины в геофизике:

    • магнитное поле;

    • гравитационное поле;

    • электрическое поле;

    • электромагнитное поле;

    • радиоактивное поле;

    • механические колебания;

    • температура;

    • давление.

    Цели:

    • поиск полезных ископаемых;

    • инженерные изыскания;

    • обслуживание разработки;

    • экология.

    Базовые науки:

    • геология;

    • физика;

    • математика;

    • химия;

    • радиотехника;

    • вычислительная математика.

    2. Прямая и обратная задача в геофизике. Пример прямой и обратной задачи


    Прямая задача – вычисление физического поля из упрощенной физической модели (модель => поле).

    Обратная задача – определение параметров объекта из измеренных физических полей (поле => модель)

    Пример прямой задачи: зная глубину залеганий объекта, его размеры и намагниченность, определить компоненты магнитного поля (аномалии) – вертикальную, горизонтальную составляющую, а также полное значение индукции магнитного поля.

    Пример обратной задачи: зная составляющие магнитного поля и их аномалии, определить глубину залегания геологического объекта, а также его размеры.

    3. Электроразведка. Поля, изучаемые электроразведкой, их источники. Величины, определяемые электроразведкой.


    Электроразведка – совокупность методов изучения строения земной коры и поисков месторождений ПИ, основанных на изучении естественных или искусственных электрического и электромагнитного полей. Следовательно, электроразведкой изучаются электрическое и электромагнитное поля. Источник поля в электроразведке может быть естественным и искусственным.

    В процессе электроразведки определяются следующие физические величины: электропроводность / электрическое сопротивление, диэлектрическая проницаемость, потенциал электрического поля, поляризуемость.

    4. Методы электроразведки.


    1. Методы естественного поля:

    • Магнитно-теллурическое зондирование (МТЗ, АМТЗ);

    • ЕП (электрохимический процесс).

    2. Методы искусственного поля:

    • Методы сопротивлений (электропрофилирование (ЭП) и вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ));

    • Метод вызванной поляризации (ВП);

    • Метод переходных процессов (МПП или МПП-ЗСБ (зондирование в ближней зоне));

    • Метод георадарного зондирования;

    • Дипольное электромагнитное профилирование.

    5. Магниторазведка. Составляющие магнитного поля Земли. Цели магниторазведки.


    Магниторазве́дка — комплекс геофизических методов разведочной геофизики, основанных на измерении составляющих магнитного поля Земли.

    Составляющих магнитного поля Земли:

    - главное поле (поле диполя Земли)

    - поле глобальных аномалий (континентов)

    - поле местных аномалий

    - долгопериодические вариации (изменение течения магмы)

    - короткопериодические вариации (солнечные ветра)

    Цели магниторазведки:

    - поиск магнитных руд

    - картирование глобальных подземных тектонических структур

    - обследование трубопроводов

    6. Компоненты полного вектора земного магнитного поля.


    Характеристикой магнитного поля земли служит его напряженность (НТ). Для разложения вектора на составляющие применяют прямоугольную систему координат, в которой ось х направлена на географический север (по направлению меридиана), у — по направлению параллели (к востоку), а ось z – к центру Земли.

    Проекция НТ на горизонтальную плоскость - горизонтальная составляющая Н.

    Угол между горизонтальной составляющей Н и направлением на север (х) — это магнитное склонение D.

    Угол между горизонтальной плоскостью и вектором НТ — магнитное наклонение j.



    7. Методы электроразведки постоянного тока. Удельное сопротивление образца. Функции электроразведочного генератора и измерителя.


    Методы постоянного тока:

    • Метод сопротивлений: вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), электропрофилирование (ЭП), электротомография (ЭТ), метод заряда (МЗ);

    • Методы естественной (ЕП) и вызванной поляризации (ВП).

    Величина электрического тока, возникающего в образце вещества под воздействием электрического поля, зависит от геометрических размеров образца и от величины удельного электрического сопротивления вещества. Удельное сопротивление характеризует способность различных веществ по разному проводить электрический ток. Чем больше величина удельного сопротивления вещества, тем меньше будет значение электрического тока, протекающего через образец (провод) при одинаковых величинах электрического поля и размерах образца.

    Электроразведочный генератор предназначен для создания электромагнитного поля при проведении геофизических работ методами постоянного тока, вызванной поляризации и частотного зондирования (в том числе импедансного) и т.д.

    Многофункциональный электроразведочный измеритель предназначен для измерения параметров постоянного и переменного напряжения в полевых условиях при электроразведочных работах

    8. Различные электроразведочные установки методов сопротивлений. Профилирование и зондирование.


    Методы сопротивлений – методы, основанные на изучении геологического разреза с помощью постоянных электрических полей.

    Электромагнитное профилирование – картирование участков путём перемещения электроразведочных установок по системе профилей. В профилировании расстояние между электродами АВ и MN не меняется. Геологический разрез изучают вдоль профиля приблизительно на постоянной глубине.

    Электромагнитное зондирование – изучение геологических разрезов

    на глубину в заданных точках. В установках используется переменный ток.

    Установка Шлюмберже

    Четырехэлектродная симметричная установка. Состоит из приемных (измерительных) электродов M и N и токовых электродов А и В. Центры линий электродов MN и AB находятся в одной точке (О на рисунке), поэтому установка симметрична.

    Является наиболее распространенной, используется в методе ВЭЗ.

    Установка Веннера

    Установка похоже на установку Шлюмберже, но длина приемной линии MN всегда равна 1/3 линии АВ. Также используется в ВЭЗ.

    Установка срединного градиента

    Четырехэлектродная установка, в которых два питающих электрода A и B фиксированы и находятся на большом расстоянии от исследуемой области (профиля), а измерительные электроды M и N располагаются вдоль профиля в пределах квадрата, стороной которого не превышает 1/3АВ.

    На рисунке показан вид сверху. Пунктирами обозначены линии профиля, в совокупности образующие полигон, где проводится исследование.

    Установка используется при профилировании.

    Трехэлектродная потенциальная установка (поль-диполь (pole-dipole))

    Установка, в которой электрод В отдален на бесконечность. В результате электрод В удален настолько от точек измерения, что создаваемое им электрическое мало по сравнению с полем электрода А.

    Такая установка измеряет разность потенциалов между электродами.

    Дипольная осевая установка

    Приемные и питающие электроды попарно расположены близко друг к другу, расстояние между ними не меняется. Варьируется лишь расстояние между электродами B и M или центрами О и О’.

    Установку удаляют от места исследования и фиксируют значения разности потенциалов на электродах.

    9. Потенциалы естественного поля. Применение метода ЕП (ПС).


    Потенциалы естественного поля:

    • Окислительно-восстановительный потенциал (измерение производят через проводящее тело электрохимическими методами)

    • Потенциал фильтрации (при движении грунтовой воды через поры)

    • Диффузионно-адсорбционный потенциал (термический потенциал, основан на разности температур соли и пресной воды)

    • Электродный потенциал (определяется как разность электродных потенциалов рассматриваемого электрода и электрода сравнения)

    Метод ЕП основан на изучении естественных постоянных электрических полей. К постоянным относят поля с периодом до 1 Гц. Термин «естественный» означает здесь, что поле не создается внешним контролируемым источником. Постоянные поля возникают в ходе окислительно-восстановительных (ОВ), фильтрационных и диффузно-адсорбционных (ДА) процессов в геологическом разрезе. Регистрация этих полей является целью работ методом ЕП, а геологическое истолкование параметров источников этих полей – целью интерпретации данных метода ЕП.

    10. Метод ВП, его применение.


    Метод Вызванной Поляризации – метод основан на изучении вторичных электрических полей в земле.

    Я вление ВП связано с наличием двойного электрического слоя (ДЭС), самопроизвольно образующегося на фазовых границах (жидкость – твердое тело). После включения внешнего источника электрического поля на одних участках двойного электрического слоя начинают накапливаться заряды положительного, а на других - отрицательного знака. Таким образом, в среде образуются электрические диполи, которые и являются источниками поля ВП.

    Измерения ВП обычно проводятся на таких же четырехэлектродных установках, что и в методе сопротивлений, например AMNB.

    Основная область применения метода ВП – поиск и разведка рудных залежей, изучение техногенных металлических объектов. Кроме того, химические процессы, связанные с наличием углеводородов в горных породах, могут приводить к образованию минералов с электронной проводимостью, что открывает перспективы использования ВП как для поиска месторождений углеводородов, так и для решения экологических задач при нефтяных загрязнениях.

    11. Источники естественного переменного электромагнитного поля. Методы МТЗ, АМТЗ


    Источниками естественного переменного электромагнитного поля (Магнитотеллурического поля) являются:

    1) Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой и ионосферой Земли

    2) Грозы

    МТЗ (магнитотеллурическое зондирование) - основан на изучении естественного переменного электромагнитного поля Земли – магнитотеллурического поля (МТ-поля) измерением кажущегося сопротивления. Естественное электромагнитное поле содержит колебания различной частоты. За счет явления скин-эффекта более высокочастотные колебания МТ-поля быстрее затухают с глубиной, в то время как низкочастотные компоненты спектра проникают на большие глубины. Соответственно, высокочастотные составляющие поля несут информацию лишь о приповерхностной части разреза. С понижением частоты вклад более глубоких частей разреза в наблюдаемое поле возрастает, и мы получаем информацию о глубинной части геоэлектрического разреза. Измеряемыми величинами являются электрические (Ех и Еу) и магнитные (Нх, Ну и Нz) составляющие. Величину сопротивления среды определяет импеданс – отношение горизонтальных составляющих электромагнитного поля — электрической к магнитной (Ех/ Ну) и (Еу/ Нх) на различных периодах (частотах) колебаний поля. Частота менее 1 Гц.



    АМТЗ - (аудио магнитотеллурическое зондирование) – для диапазона частот 20-200 кГц.



    12. Методы ДИП и МПП, установки, принципы измерений.


    Дипольное индукционное профилирование (ДИП)

    Низкочастнотный метод индукционного профилирования при частотах 10 Гц - 10 кГц. Глубина проникновения метода не превышает первых десятков метров.

    Установка и принцип измерений: исследование выполняются путем последовательного перемещения вдоль профиля наблюдений генераторной и приемной установок при постоянном расстоянии между ними.

    Генераторная установка – горизонтальная рамочная антенна диаметром до 1 м (вертикальный магнитный диполь), подключенная к генератору, вырабатывающему ток на фиксированной частоте.

    Приемная установка - горизонтальная рамочная антенна диаметром до 1 м, подключенная к измерителю.

    Принцип действия ДИП: первичное поле среды искажается её неоднородностями, а также созданием вторичного индукционного вихревого поля в проводящих породах и рудах. В методе ДИП изучают суммарное электромагнитное поле (и первичное, и вторичное), в котором содержится информация обо всех геоэлектрических неоднородностях. Измеряются отклонения (амплитудные значения) электрических и магнитных компонент вдоль профиля, по полученным данным строятся графики и карты и выявляются аномалии.

    Метод переходных процессов (МПП)

    Индукционный метод с применением импульсных полей, имеющий большую глубину проникновения (от 10 до нескольких сотен метров)

    Установка и принцип измерений: в качестве источника электромагнитного поля используются незаземлённые петли или рамочные антенны, в которые пускаются кратковременные (до 50 мс) импульсы постоянного тока. Вокруг петли образуется импульсное магнитное поле, что приводит к возникновению в хорошо проводящих породах вихревых электрических токов, которые распространяются вглубь, охватывая все больший объем пород.

    Вихревой ток создает вокруг себя вторичное магнитное поле, которое создает индукционный эффект в приемной петле (рамочной антенне) на поверхности земли, то есть в этой петле измеряются величины электродвижущей силы за определенный промежуток времени.

    Принцип действия МПП: при резком выключении генератора (источника постоянного магнитного поля) в хорошо проводящих породах и рудах происходит затухание магнитного поля вихревых токов, что фиксируется приемной петлей на поверхности земли.

    13. Георадар, рабочие частоты, принцип действия, типы регистрируемых волн.


    Георадар — это прибор радиолокационного зондирования, для подповерхностных исследований направленных на получение детальной информации об объекте в реальном режиме времени. Работа георадара основана на явлении отражения высокочастотного электромагнитного сигнала от границ объектов с отличными от среды их нахождения электрическими характеристиками.

    Частоты георадаров:

    • 250 МГц - центральная частота, глубина проникновения (2,5-15) метров.

    • 500 MГц - центральная частота, глубина проникновения (1-8) метров.

    • 1000 MГц - центральная частота, глубина проникновения (0,25-4) метра.

    Принцип действия георадара целиком и полностью основывается на радиолокации: излучение и фиксация отраженных электромагнитных импульсов. Импульс производится самим прибором и при помощи излучателя (антенны) направляется в изучаемую среду. Среда может иметь неоднородную структуру, что и отражает прибор. На основании таких исследований выявляются различные пустоты и вкрапления других материалов.

    Прямая волна идет от излучающей антенны непосредственно к приемной по воздуху. Прямая волна всегда первая появляется на радарограмме.

    Отраженная волна идет от границы раздела сред с различными электрическими свойствами в направлении, обратном к излученной. Угол направления отраженной волны определяется согласно закону Снеллиуса.

    Дифрагированная волна образуется в результате явления дифракции. Явление огибания волной препятствия называется дифракцией. Дифракция возникает в том случае, если размер препятствия сравним или меньше длины распространяющейся волны.

    14. Конструкция скважины (пример скважины с обозначением основных элементов есть в фотках конспекта)


    Конструкция скважины — это совокупность элементов крепи горной выработки с поперечными размерами, несоизмеримо малыми по сравнению с ее глубиной и протяженностью

    Основные элементы скважины

    Устье — это начало скважины, образованное короткой вертикальной зацементированной трубой - направлением.

    Забой — это дно ствола скважины.

    Ствол — это горная выработка, внутри которой располагаются обсадные колонны и производится углубление скважины.

    Фильтр - участок скважины, непосредственно соприкасающийся с продуктивным нефтяным или газовым горизонтом.

    Цементное кольцо - затвердевший цементный раствор, закачанный в кольцевое пространство между стволом и обсадной колонной с целью его герметизации.

    Обсадные колонны

    Обсадная колонна — это свинченные друг с другом и опущенные в ствол обсадные трубы с целью изоляции слагающих ствол горных пород. Различают первую обсадную колонну - кондуктор, последнюю обсадную колонну - эксплуатационную колонну.

    Кондуктор - колонна обсадных труб, предназначенных для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн.

    Промежуточная обсадная колонна (техническая) служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченных глубин.

    Эксплуатационная колонна - последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа или для нагнетания в пласты жидкости или газа.

    15. Цели ГИС (геофизических исследований скважин)


    1. Литологическое расчленение

    2. Подсчет запасов

    3. Контроль за разработкой

    4. Контроль тех. состояния скважин

    5. Работа на скважинах

    6. Скважинная геофизика

    16. Каротаж на кабеле, технология проведения, оборудование.


    Кабельный каротаж подразумевает выполнение измерений с помощью прибора, спущенного в скважину на кабеле.

    После завершения бурения скважины, сначала ее ствол очищают циркулирующим буровым раствором и извлекают бурильное оборудование. Пока скважина еще заполнена буровым раствором, в нее на кабеле с помощью лебедки и элеватора спускают каротажный зонд (скважинный прибор).

    С помощью каротажного регистратора, магнитных меток и блок-баланса регистрируют глубину нахождения скважинного прибора (глубина -путь прибора по стволу скважины).

    17. Способы каротажа горизонтальных и наклонных скважин


    1. Жесткий кабель (электрическая линия передачи информации и трос).

    2. Колтюбинг (использование гибких труб).

    3. Каротаж на трубах (буровой инструмент вместо долота + автономный скважинный прибор).

    4. Каротаж при бурении (с электромагнитным/гидравлическим каналом связи).

    5. Каротаж «на тракторе» (тяжелый прибор на трубчатых колесиках/колеса на рычагах).

    18. Каротаж на трубах.


    Ведется с помощью бурового инструмента во время бурения, вместо долота присоединяется автономный скважинный прибор, который питается от АКБ и пишет данные в свою память

    Функция 1 – глубина от времени

    Функция 2 – искомые данные от времени

    Их обработка дает нужную функцию – данные от глубины


    19. Каротаж в процессе бурения с электромагнитным каналом связи.


    Системы с ЭМКС используют электромагнитные волны (токи растекания) между изолированным участком колонны бурильных труб и породой. На поверхности земли сигнал принимается как разность потенциалов от растекания тока по горной породе между бурильной колонной и приемной антенной, устанавливаемой в грунт на определенном расстоянии от буровой установки



    К преимуществам ЭМКС относится несколько более высокая информативность по сравнению с гидравлическим каналом связи. К недостаткам — дальность связи, зависящая от проводимости и перемещаемости горных пород, слабая помехоустойчивость, сложность установки антенны в труднодоступных местах.

    20. Каротаж в процессе бурения с гидравлическим каналом связи


    Телесистемы с ГКС (гидравлический канал связи) отличаются от других наличием в них устройства, создающего в потоке бурового раствора импульсы давления. Для генерирования импульсов давления в буровом растворе используются несколько различных по типу устройств. Сигнал, создаваемый ими, подразделяется на три вида: положительный импульс, отрицательный импульс или непрерывная волна (РИС. 2).



    Положительные импульсы генерируются путем создания кратковременного частичного перекрытия нисходящего потока бурового раствора. Отрицательные — путем кратковременных перепусков части жидкости в затрубное пространство через боковой клапан. Гидравлические сигналы, близкие к гармоническим, создаются с помощью электродвигателя, который вращает клапан пульсатора. Гидравлические импульсы со скоростью около 1250 м/с поступают по столбу бурового раствора на поверхность, где закодированная различными способами информация декодируется и отображается в виде, приемлемом для восприятия оператором.

    Предпочтение в применении телесистем с ГКС базируется как на относительной простоте осуществления связи по сравнению с другими каналами связи, так и на том, что этот канал не нарушает (по сравнению с ЭКС) технологические операции при бурении и не зависит от геологического разреза (по сравнению с ЭМКС). Недостатки данного канала связи — низкая информативность из-за относительно низкой скорости передачи, низкая помехоустойчивость, последовательность в передаче информации, необходимость в источнике электрической энергии (батарея, турбогенератор), отбор гидравлической энергии для работы передатчика и турбогенератора, невозможность работы с продувкой воздухом и аэрированными жидкостями.

    Простыми словами, это штука, рядом с которой что-то для замера параметров скважины, когда она что-то регистрирует она подаёт сигнал на гидравл канал, а это клапан, на которой с поверхности закачивают буровой раствор, и он кодирует информацию тем, что приоткрывает и призакрывает канал бурового раствора, то бишь создаёт волны давления, которые регистрируют наверху.


    21. Каротаж на «тракторе».


    Скважинный трактор используется для доставки геофизических приборов на забой горизонтальных скважин и скважин с большими углами отклонения. Для питания трактора и передачи данных от геофизических приборов используется одножильный геофизический кабель. Оператор трактора в реальном времени получает данные со встроенного локатора муфт и датчика натяжения кабеля, а также данные о скорости движения приборов. Центраторы имеют электропривод, что позволяет легче проходить переходы диаметров.

    Трактор со всех сторон имеет колесики (раньше рычаги), с помощью этого он толкает скважинный прибор вперед перед собой, когда необходимо достать всю конструкцию обратно просто вытягивают прибор, а так как трактор находится перед ним то заодно вытягивают и трактор.

    Трактор от шлюмберже построен по принципу дождевого червя, в начале он увеличивает заднюю часть, передней проползает вперед, затем увеличивает переднюю, тем самым цепляясь, уменьшает заднюю часть и пододвигает её, и так далее.

    22. Метод КС, градиент- и потенциал-зонды.


    Методы сопротивления (КС, БК, ИК, ПЗ и др.)

    Кажущееся электрическое сопротивление пород зависит от большого количества факторов, в том числе пористости, характера насыщения (то есть породы флюида, заполняющего поры), так называемой поверхностной проводимости. Последний фактор (пониженное сопротивление жидкости, находящейся на границе жидкость-порода) приводит к тому, что сопротивление глин гораздо ниже, чем окружающих пород, так как они состоят из очень мелких частиц, и удельная площадь поверхности этих частиц на единицу объема гораздо больше. Т.о., коллекторы могут выделяться повышенным сопротивлением. В то же время высокопористые коллекторы, насыщенные водой, могут иметь меньшее сопротивление, чем окружающие породы, в т.ч. и глины. Нефть, как известно, имеет высокое сопротивление. Т.о., в пределах одного коллектора по глубине может наблюдаться разное сопротивление: повышенное вверху и низкое внизу пласта.

    Кажущее сопротивление горных пород измеряется чаще всего с помощью обычных зондовых установок, у которых три электрода находятся в скважине. Питающие парные– A и B. Измерительные парные – M и N. Также существуют непарные электроды разных цепей. Питающие служат для создания электрического поля в скважине, их называют токовыми. Измерительные используются для замеров электрического поля в скважине. По измеряемой величине электрического поля и расположению электродов зондовые установки делятся на потенциал-зонды и градиент-зонды



    Зонды, у которых сближены парные электроды, называются градиент- зондами; а зонды, у которых сближены непарные электроды - потенциал-зондами.

    23. Метод БКЗ, определение пластов-коллекторов методом БКЗ.


    Сущность метода БКЗ состоит в том, что измеряется кажущееся электрическое сопротивление с разной длиной зондов. При этом измерения проводятся одним прибором. Замеры с разной длиной зондов дают разную глубинность измерений. Таким образом, если кажущееся сопротивление слабо зависит от глубинности, то данные пласты слабо проницаемы. Если же величина сопротивления начинает зависеть от глубинности, это говорит о проникновении бурового раствора в пласт и о повышенной проницаемости пласта. То есть такой пласт является коллектором.

    24. Микрокаротаж, зонд микрокаротажа, применение микрокаротажа


    Основан на измерении кажущегося удельного электрического сопротивления градиент – микрозондом М20,025М10,025А и потенциал – микрозондом М20,05А. Метод регистрирует кривую среднего диаметра => наличие глинистой корки => выделяет коллекторы, определяет эффективную толщину пластов.

    Микрозонд представляет собой трехэлектродную измерительную установку с небольшими (2,0-2,5 см) расстояниями между электродами.

    Применяется в скважинах вертикальных и слабонаклонных с пресной жидкостью.

    25. Кавернометрия, принцип работы каверномера, цели кавернометрии.


    Кавернометрия — определение зависимости диаметра скважины от её глубины при помощи специальной измерительной аппаратуры.

    Щупы, связанные с ползунком реостата через толкатели, прижимаются к стенкам скважины. Измеряется сопротивление реостата, пропорциональное диаметру скважины. Измеряя диаметр скважины на разной глубине, каверномер позволяет составить кривую изменения диаметра скважины от забоя до устья.

    Используется для уточнения геологического разреза и для обнаружения пластов-коллекторов. Это позволяет контролировать состояние ствола скважины, выявлять интервалы, благоприятные для установки герметизирующих устройств; определять количество цемента, необходимого для герметизации затрубного пространства при обсадке скважины колонной труб.

    26. Термометрия, принцип работы скважинного термометра, цели термометрии.


    Для решения различных геологических, гидрогеологических, поисковых, разведочных и буровых задач необходимо изучение теплового поля Земли.

    Термометрия основана на регистрации температуры (градусы Цельсия) в стволе скважины, обычно связанной с продуктивным пластом перфорационными отверстиями или открытым фильтром.

    В разведочной геофизике изучение естественных и искусственных тепловых полей позволяет:

    • Расчленять геологический разрез скважины

    • Оценить термические свойства горных пород

    • Произвести корреляцию скважин

    • Определить дебит газоносных горизонтов

    • Определить скорость фильтрации пластовых вод

    • Контролировать ПХГ

    • Изучить техническое состояние скважин

    • Определить температурный градиент и плотность теплового потока

    Для проведения термических исследований применяют электрические термометры т градиент-термометры с мостовыми схемами.

    Принцип работы:



    Электрическая схема скважинного термометра ЭТМИ представляет собой мост сопротивлений, все плечи которого находятся в скважинном приборе. Ток подается с помощью жилы А, а обратным проводом В, для цепи которого является Земля. Измерительная диагональ MN соединена жилами кабеля с регистрирующим прибором.

    Под воздействием температуры изменяется сопротивление чувствительного плеча и в измерительной диагонали моста возникает разность потенциалов dU, пропорциональная разности температуры.

    Чувствительное плечо скважинного термометра выполнено из меди, остальные плечи из манганиновой проволоки, сопротивление которой не зависит от изменений температуры.

    27. Резистивиметрия, принцип работы скважинного резистивиметра, отличие зонда резистивиметра от зонда КС


    Резистивиметрия — измерение удельного электрического сопротивления бурового раствора и других жидкостей, заполняющих скважину.

    Решаемые задачи метода:

    1) определение удельного сопротивления промывочной жидкости и пластовых вод;

    2) установление местонахождения притоков пластовых жидкостей в скважину и мест поглощения промывочной жидкости;

    3) оценка скорости фильтрации и минерализации пластовых вод;

    4) уточнение интерпретации данных геофизических методов исследования скважин.

    Работы проводят резистивиметром, который представляет собой зонд малых размеров, помещенный в трубку из изолятора. При перемещении зонда по скважине внутри трубки свободно проходит жидкость, заполняющая скважину, а влияние окружающих п ород исключается стенками трубки.

    Скважинный индукционный резистивиметр работает следующим образом. Прибор опускается в скважину на каротажном кабеле. Через полость заборника 10 осуществляется проток скважинной жидкости по центральному каналу 9, диэлектрической втулке 3 и выход через полость 11. Генераторная катушка 1 возбуждает в измерительной катушке 2 ток, величина которого обратно пропорциональна сопротивлению жидкости, проходящей через канал 9. В связи с тем, что сопротивлением металлического корпуса можно пренебречь из-за малой величины, измерительной катушкой 2 в измерительном канале фиксируется величина тока, пропорциональная сопротивлению скважинной жидкости. Оцифрованное в преобразовательной схеме значение тока измерительной катушки передается по кабелю на поверхность.

    Отличие зонда КC от зонда ризистивиметрии заключается в следующем: коэффициент резистивиметра не рассчитывают, а определяют экспериментально, проводя измерения в растворах с известным сопротивлением (мы это на лабе делали).

    28. Сейсморазведка. Годограф. Годографы прямой, отраженной и преломленной волн.


    Сейсморазведка – раздел разведочной геофизики, в котором изучаются поля упругих деформаций, происходящих в геологических средах вследствие механических воздействий (удар, вибрация, взрыв). Выделяют два сейсмических метода: отраженных волн и преломлённых волн.

    МОВ Основан на выделении волн, однократно-отраженных от целевой геологической границы. Используется в сочетании с методикой многократных перекрытий, в которой для каждой точки границы регистрируется большое количество сейсмических трасс. Избыточная информация суммируется по признаку глубинной точки.

    МПВ Ориентирован на преломленные волны, которые образуются при падении волны на границу двух пластов под определенным углом. При этом образуется скользящая волна, распространяющая со скоростью нижележащего пласта.

    Годограф – функция распределения времени вступления волны на заданной в пространстве линии либо поверхности при фиксированном положении источника

    Годограф прямой волны представляет собой два отрезка прямых, выходящих из начала координат под определённым углом. Уравнением годографа прямой волны является уравнение отрезка прямой : .

    Годограф волны, отражённой от горизонтальной границы, имеет вид гиперболы и описывается уравнением: .

    Годограф преломлённой (головной) волны представляет прямую, отстоящую от начала координат на некоторое расстояние (зона тени):



    Рисунок – Годографы прямой (а), отражённой (б) и преломлённой (в) волн

    29. Метод ВЭЗ. Установки, с помощью которых проводится ВЭЗ. Понятие кажущегося удельного сопротивления.


    Удельное электрическое сопротивление (УЭС) горных пород - параметр вещества, характеризующий его способность пропускать электрический ток при возникновении электрического поля.

    Кажущееся электрическое сопротивление характеризует интегральное значение УЭС горных пород в области исследования.

    Вертикальное электрические зондирования (ВЭЗ) – измерение разности потенциалов электродов на глубине.

    На поверхности земли собирают электроразведочную установку, которая состоит из двух питающих (А и В) и двух приёмных (М и N) электродов. В качестве электродов обычно применяют металлические штыри, которые забиваются в землю.

    К питающим электродам с помощью проводов подсоединяют источник тока (генератор). В земле возникает электрическое поле и начинает протекать электрический ток, измеряемый амперметром. На приемных электродах возникает разность электрических потенциалов, измеряемая вольтметром. Область исследования располагается под центром установки и простирается от поверхности до глубины, примерно равной половине длины установки – разноса питающей линии.

    В ВЭЗ различают трёхэлектродные и четырёхэлектродные установки. Чаще всего используются симметричные установки: установка Шлюмберже и установка Веннера.

    Установка Шлюмберже –четырехэлектродная симметричная установка. Особенность установки в том, что приемная линия MN много меньше размера установки АВ.

    Установка Веннера – длина приемной линии MN всегда равна 1/3 АВ. Обладает меньшей глубинностью, чем Шлюмберже.

    Дипольная осевая установка – обладает наименьшей глубинностью из всех рассмотренных установок. Разносом считается длина между центрами питающего и приемного диполя OO’.

    30. Гравитационное поле Земли, единицы измерения ускорения свободного падения. Причины вариаций гравитационного поля Земли


    Гравитационное поле Земли – поле силы тяжести, обусловленное тяготением планет и центробежной силой, вызванной вращением относительно оси.



    В гравиметрии первое приближение – эллипсоид поверхности

    Поправки (редукции):

    1) Поправка за свободный воздух (за высоту или поправка Фая) учитывает разницу в уровне наблюдения и уровне геоида и рассчитывается по формуле (в мГал):



    2) Поправка за промежуточный слой (поправка Буге) – для исключения влияния масс, расположенных между поверхностью наблюдения и геоидом



    где: – средняя плотность пород промежуточного слоя,

    Причины вариации силы тяжести:

    1) Изменение уровня грунтовых вод (0,01- 0,2 мГал)

    2) Движение Земной коры (0,2 мГал)

    3) Отбор полезных ископаемых (0,3 мГал)

    4) Влияние Луны и Солнца, как небесных тел (0,3мГал)

    написать администратору сайта