Способ электромагнитного каротажа

 

ОП И ИЕ

394744

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства М 330245

Заявлено 15Л.1971 (№ 1614632/26-25) с присоединением заявки Ке

Приоритет

Опубликовано 22.VI II.1973. Бюллетень Хе 34

Дата опубликования описания 22.II.1974

М. Кл. G 01ч 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

УДК 550.837(088.8) Авторы изобретения П. А. Зельцман, Ю. Л. Лидерман, Л. Р. Мильман, В. Ш. Скуратовский, Д. С. Даев и С. Б. Денисов

Заявитель Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения треста «Бурмашремонт>

СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к области промыслово-геофизических методов исследования скважин.

Известен способ электромагнитного каротажа диэлектрической проницаемости е горных пород с излучением поля в одной точке на оси скважины и приемом в двух точках, разнесенных на базовое расстояние, при котором измеряют и совместно обрабатывают фазовый сдвиг Лср между вектором напряженности поля в базовых точках приема и отношение амплитуды разности векторов напряженности поля к амплитуде вектора напряженности поля в удаленной базовой точке.

Таким образом получают два параметра.

Один из регистрируемых параметров Аср в большей степени зависит от в, другой — в основном от удельного электрического сопротивления р горных пород.

По результатам измерений путем обработки получают значепия в и р горных пород. При реализации известного способа электромагнитного каротажа предполагается проведение сложных измерений в скважине неоднородных характеристик поля: разности фаз и отношения амплитуд, что приводит к усложнению соответствующей скважинной аппаратуры, снижению надежности и инструментальной точности результатов измерений (особенно Лср).

Для повышения информативности и точности измерения предлагается способ, по которому излучают электромагнитные волны поочередно из двух разнесенных точек и из обеих одновременно и измеряют амплитуды сигнала в точке, отнесенной от источников поля на фиксированное расстояние. Можно измерять отношения амплитуды разности векторов поля к амплитудам каждого вектора. Можно

10 также измерять отношения амплитуды разности векторов к амплитуде одного из векторов напряженности поля.

Для измерения а и р определяют и совместно обрабатывают отношения амплитуды раз15 ности векторов поля к амплитудам векторов, либо амплитуду разности и одно из отношений на частотах порядка десятков мегагерц.

Для измерения р достаточно использовать отношение амплитуды разности векторов поля

20 к амплитуде одного из векторов на частотах порядка мегагерц.

По измеренным амплитудам может быть также определен фазовый сдвиг Aqр, который на частотах порядка десятков мегагерц одно25 значно связан с в в достаточно высокоомных средах, а на частотах порядка единиц мегагерц однозначно связан с р.

На фиг. 1 показана векторная диаграмма сигналов в точке приема; на фиг. 2 — зависи30 мость отношения

394744 ь, — ь, jn, ( от е и р для частоты 60яУ ц при z!= — 1,0 я и о о г2 —— 0,8,я, где (й„(и Ih l — векторы поля 113 расстояних zl u zg от исто шиков поля; на фиг. 3 — то же для отношения йо йо

I,o I па фиг, 4 — номограмма для раздельного определения E и р по отношениям -и (й, ) йо частота и расстояния те же.

Поочередно каждым из двух разнесенных па базовое расстояние Ле излучателей, возбуждаемых в противофазе, удаленных от точки приема на расстояние zi и z, и обоими одновременно излучают электрî vlагнитHые волны.

Таким образом, амплитуда сигнала в точке приема пропорциональна поочередно амплитуо (о дам вектора поля )h,,I и )(1,,(на двух расстояниях от источника z! и z2 амплитуде разности указанных векторов (фиг. 1).

Синхронно с переключением излучателей подключают устройства для измерения соответствующих трех амплитуд.

Указанные устройства могут подключат. ся после преобразования и передачи на днсвну10 поверхность сигнала, пропорцио113льногo амплитудам, по одноканальной тслензмер11тельной системе, включающей каротажный кабель.

Для получения отношения амплитуды разности векторов к амплитудс каждого пз векторов деление либо другая обработка соответствующих сигналов может осущестзляться автоматически в скваткинном Л11бо н33pмнOki устройстве.

По трем известным амплитудам может быть определен при необходимости фазовый сдвиг Лср между двумя векторами (фиг. 1).

Из рассмотрения зависимостей (фиг. 2 и 3) следует, что отношения

1йО „Оi

1,I " йо существенно по-разному зависят от е и О, что позволяет при помощи номограммы,изображенной на фиг. 3, определять значения е и р горных пород в разрезе скважины. Измеряемые отношения и — ь! (ь — и

I о! " Ih I свободны от влияния скважины, так как скважина вносит одинаковые искажения в результат измерения числителя и знаменателя.

Важной особенностью измеряемых относительных величин является их благопрн1п пая вертикальная характеристика и примерно одипакоьая глубппность исследования.

Определение р и е по измеренным значениям Ь,,(, fh, и (й „вЂ” й, мо>кет производиться по номограммам с отношениями

/h Ik / ,7ИОО с 11римOИСIiисм ЭВМ в Ilамять KQToрых вве7ена информация о связи измеряемых и искомых параметров.

В некоторых случаях, прп высоких удельl5 ных сопротивлениях бурозо-о растгсра, для раздсльногO 0;Iределения е и р пород можно пс:1ользсвать амплитуду разности векторов о о высокочастотного поля h,, — h,,I, зависящую

21 в обп1ег случае от р и е, но, в основном от е, ь — и и отношение зависящее, в основном, 1йо ) от р. Соответствующие номограммы приведе25 ны на фиг. 4.

Измерение и обработка в этом случае упро.

Н13стся, однако на частотах более 30 ягц возрастает влияние скважины.

Пр:i измерении на частотах порядка единиц

Ih ь мегагерц определение отношения о

30 ьо йо либо отношения " — позволяет полу йо чить информацию об удельном э",åêòðè÷åñêîì сопротивлении пород, так как B этом случае влияние изменения диэлектрической прони40 Ik30ìîñòè горных пород несущественно.

Сущность и редполагасмого изобретения не изменяется, если моменты излучателей не равны и их ток:1 HP противофазны. Необходимо лишь учесть это обстоятельство при обработ45 ке результатов измерений.

11,åäмеT изобретения

1. Носоо электромагнитного каротажа, 3350 ключ11ю1Н(пйся з из is«eHHII и приеме электромагн;THblx волн и обработке результатов измерений, отлича10щийся тем, что, с целью 110вышсния информативности и точности измерений, излучают электромагнитные волны по55 очсредпо из двух разнесенных точек и из обеих одновременно и измеряют амплитуды сигнала в точке, отнесенной от источников поля

113 фl ксировап1 ыс расстояния.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

60 измеряют отн1ошения ампл1ггуды разностивекторов поля к амплитудам каждого вектора.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что измеряют отношения амплитуды разности векторов к амплитуде одного из векторов напря65 жснн0cTk полЯ.

394744 го

/6, -/7,/

/Ь,,/

Ео

f0

0 0 20

Составитель Л. Байдакова

Редактор И. Шубина

Корректор М. Лейзерман

ЦНИИПИ Заказ 724/7 Изд. № 1887 Тираж 755 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

0 f0 го гО 0 50 60 70

-Pug,$

Лп 0 о0

Фиг. - ff0

40, B0, Ю0