Зонды метода КС

Простейшим зондом для измерения силы тока, проходящего в буровом растворе и окружающих скважину породах, служит одноэлектродный зонд. В этом виде исследований, называемом токовым каротажом, один электрод заземлен неподвижно, вблизи устья скважины, а второй — закреплен на кабеле (рис. 1, а). В результате перемещения зонда по скважине регистрируется кривая изменения силы тока.

Рис. 1. Различные зонды для электрического каротажа скважин: А, В — питающие электроды, Б — батарея или другой источник питания, R — реостат для регулировки силы тока, I — прибор, измеряющий силу тока, MN — приемные измерительные электроды, — прибор для измерения (регистрации) разности потенциалов, О — точка записи, к которой относят результаты замеров; а — одноэлектродный зонд токового каротажа, б — трехэлектродный потенциал-зонд, в — трехэлектродный подошвенный (последовательный) градиент-зонд, г — трехэлектродный кровельный (обращенный) градиент-зонд.

Чаще всего при работах методом КС используются трехэлектродные зонды, в которых три электрода располагаются в скважине (четвертый электрод заземляется на поверхности, вблизи от скважины). Трехэлектродный зонд, состоящий из одного питающего А и двух приемных M и N электродов, называется однополюсным. Трехэлектродный зонд, состоящий из одного приемного M и двух питающих А и В электродов, называется двухполюсным. В обоих случаях расчет КС () ведется по формуле метода сопротивления: , где — коэффициент, зависящий от расстояния между электродами в зонде; (- разность потенциалов между приемными электродами M и N; - сила тока в питающей цепи АВ).

В трехэлектродном зонде или, где AM, AN, MN, MB, NB — расстояния в метрах между соответствующими электродами.

Название зонда складывается из обозначения электродов, расположенных в скважине сверху вниз и расстояний между ними. Например, в зонде А2М0,05N сверху расположен питающий электрод А, далее в двух метрах — приемный электрод M, а в пяти сантиметрах от последнего — электрод N. Различают потенциали градиент-зонды (рис.1). В потенциал-зонде расстояние между приемными MN или питающими АВ (их называют парными) электродами превышает расстояние от непарного электрода А или M до ближайшего парного. Точка записи, к которой относится измеренное кажущееся сопротивление, располагается посередине АМ (точка О). В градиент-зонде расстояние между парными электродами в пять-десять раз меньше расстояния до непарного. Точка записи находится посередине MN. Если парные электроды располагаются выше непарного, то зонд называется кровельным (или обращенным), а если под питающим, то подошвенным (или последовательным). Расстояние AM у потенциал-зонда и АО (или МО) у градиент-зонда называется размером зонда. Обычно размер зонда меняется от 0,5 до 3 м. Радиус обследования пород вокруг скважины примерно равен размеру зонда. Иногда используются более сложные 5 — 7-электродные зонды. Благодаря различной комбинации питающих и приемных электродов с помощью этих зондов создаются направленные фокусированные электрические поля, что позволяет точнее отбить границы пластов и определить их сопротивление. Такие зонды используются при боковом каротаже. Для выявления тонких пластов применяются микрозонды.