Файл: Даев Д.С. Высокочастотные электромагнитные методы исследования скважин.pdf

и (5.3), они не зависят от влияния скважины при любых ее пара­ метрах и любой частоте поля, если выполняются условия, при­ нятые при получении формул (3.22) и (5.1). Речь здесь, разу­ меется, идет об идеальной модели скважины без каверн.

Рис. 63. Кривые амплитуды |Лг, — hz.\ против пласта ограниченной., мощности с учетом влияния скважины.

Приведенные выше материалы позволяют сделать следующие* выводы.

1. При измерениях с трехкатушечным зондом наиболее благо­

степень соответствия измеряемых параметров их истинному рас­ пределению.

2. Форма кривых зависит, в основном, от соотношения между длиной волны в породах и мощностью пласта и соотношения между мощностью пласта и базой зонда, т. е. от расстояния меж­ ду приемными катушками.

3. Чем меньше длина волны в среде, т. е. чем выше частота поля, ниже удельное сопротивление, выше' диэлектрическая про­ ницаемость, тем четче выделяется одиночный пласт. В частности,

137

6

АППАРАТУРА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО КАРОТАЖА

Основные параметры аппаратуры и зонда

Рассмотрим параметры аппаратуры, определяющие решение геофизической задачи: измеряемую характеристику поля, частоту, длину зонда, его базу. Требования к электронной части аппара­ туры (чувствительность, динамический диапазон и т. и.) рассмат­ риваются при описании отдельных видов скважинных приборов.

Параметры аппаратуры диэлектрического каротажа

При обосновании параметров аппаратуры будем исходить из следующих условии: а) аппаратура должна обеспечить возмож­ ность измерения диэлектрической проницаемости в породах с удельным сопротивлением 4—5 Ом-м и выше; б) глубинность се должна составлять не менее 0.3 м; в) на кривых должны фикси­ роваться пласты мощностью 0,4—0,5 м и выше. Эти условия учи­ тывают требования к геологическим результатам диэлектрическо­ го каротажа и, с другой стороны, отражают ограничения метода, связанные с использованием электромагнитных полей высокой частоты. Сформулированные условия вытекают из результатов анализа поведения высокочастотного поля в присутствии скважи­ ны, зоны проникновения и пласта ограниченной мощности.

Измеряемый параметр. Как показано в разделе 2, для измере­ ния диэлектрической проницаемости можно использовать разные

шинстве случаев требуется введение поправки на влияние сопро­ тивления. Необходимые данные обычно берутся с диаграмм элек-

139

трнческого каротажа. Сравнивая между собой параметры Дер п IhZi—hz,|, отметим следующее. Первый из них позволяет избавиться от влияния скважины (см. раздел 4), при достаточно вы­ соких частотах он сравнительно мало подвержен влиянию сопро­ тивления пород (см. раздел 2), кривые Лер имеют благоприятную форму против пластов ограниченной мощности (см. раздел 5).. Напротив,' амплитуда вторичного поля при малом сопротивлении

ность определения е, чем измерения разности фаз. На рис. 64 при­

140

выше, берутся с диаграмм КС. Структура поля, радиус исследо­ вания, степень влияния скважины в методах постоянного тока и высокочастотного каротажа существенно различны. На рис. 64 видно, что погрешность определения е при р= 80 Ом-м при фазо­ вых измерениях заметно меньше, чем при амплитудных, почти во всем рассматриваемом диапазоне частот. При р= 20 Ом-м в обла­

невысокого сопротивления, когда по тем пли иным соображениям желательно использование не слишком высоких частот, измерение амплитуды вторичного поля может оказаться оправданным. Необ­ ходимо, однако, иметь в виду ограничения, имеющие место при измерении этого параметра, перечисленные выше.

Для измерения г можно использовать относительный пара­

высокочастотного поля. Благоприятные возможности для раздель­ ного определения е и р открываются при совместной регистрации Аср и отношения | (Л2,—hz.)/hZt\. Разность фаз, в основном, зави­ сит от диэлектрической проницаемости пород, отношение ампли­ туд — от их проводимости. Обе эти величины свободны от влия­ ния скважины (см. раздел 4) и обладают хорошей вертикальной характеристикой (см. раздел 5). В качестве двух высокочастот­

но, целесообразно применение скважинных приборов с зондами разной длины. В качестве измеряемого параметра здесь, по-види- мому, должна фигурировать разность фаз Аср.

Резюмируя сказанное, можно утверждать, что при изучении в следует ориентироваться на относительные характеристики поля, и в первую очередь — на разность фаз Аср.

Рабочая частота. Выбор частоты определяется следующими соображениями. Во-первых, частота должна быть такой, чтобы удовлетворялось соотношение сое/у^О,5-^0,6. В этом случае влия­ ние токов смещения на поле становится достаточно ощутимым и ■фазовые характеристики поля в значительной мере определяются влиянием е. Во-вторых, она не должна быть слишком высокой, поскольку это может привести к заметному влиянию дисперсии на результаты наблюдений. При выборе частоты следует учиты­ вать поглощение поля в ипзкоомных породах, возрастающее с увеличением частоты. Наконец, при выборе частоты следует учи­ тывать соотношение между длиной волны в зоне проникновения и

141