Новый принцип многозондового электрического каротажа
Запропоновано новий принцип багатозондового електричного каротажу, що дозволяє створити апаратуру, яка мiстить будь-яку кiлькiсть зондiв рiзної глибини дослiдження та високого вертикального роздiлення (що вiдповiдає роздiльнiй здатностi апаратури, заснованої на принципi бiчного каротажу), але без ви...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29844 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Новый принцип многозондового электрического каротажа / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2010. — № 6. — С. 103-106. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-29844 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-298442025-02-09T14:45:07Z Новый принцип многозондового электрического каротажа A new principle of multiprobe electric logging Миронцов, Н.Л. Науки про Землю Запропоновано новий принцип багатозондового електричного каротажу, що дозволяє створити апаратуру, яка мiстить будь-яку кiлькiсть зондiв рiзної глибини дослiдження та високого вертикального роздiлення (що вiдповiдає роздiльнiй здатностi апаратури, заснованої на принципi бiчного каротажу), але без використання часового, частотного або просторового роздiлення роботи зондiв. Дана апаратура може експлуатуватись як у вертикальних, так i в горизонтальних свердловинах, а також має iстотно меншу довжину (4 м у розглянутiй геометрiї) на вiдмiну вiд апаратури бiчного каротажного зондування (понад 20 м). A new principle of multiprobe electric logging allowing one to fabricate equipments containing any number of probes with different logging depths and possessing a high vertical resolution (corresponding to that of an equipment based on the lateral logging) but without using any time, frequency, or space division of probes’ operation. The given equipment can be applied in both vertical and horizontally inclined holes, and it has also a significantly smaller length (4 m in the considered geometry) in contrast to the lateral logging apparatus exceeding 20 m. Автор выражает глубокую признательность за высказанные замечания д-ру физ.-мат. наук В.Н. Шуману и канд. техн. наук Р.С. Челокьяну за полезное обсуждение перспективности изложенного принципа, а также специалистам ОАО “Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения” (Киев), участвовавшим в конструктивной разработке габаритного макета аппаратуры МЭК-Ф. 2010 Article Новый принцип многозондового электрического каротажа / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2010. — № 6. — С. 103-106. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29844 550.8 ru Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Науки про Землю Науки про Землю |
| spellingShingle |
Науки про Землю Науки про Землю Миронцов, Н.Л. Новый принцип многозондового электрического каротажа Доповіді НАН України |
| description |
Запропоновано новий принцип багатозондового електричного каротажу, що дозволяє створити апаратуру, яка мiстить будь-яку кiлькiсть зондiв рiзної глибини дослiдження та високого вертикального роздiлення (що вiдповiдає роздiльнiй здатностi апаратури, заснованої на принципi бiчного каротажу), але без використання часового, частотного або просторового роздiлення роботи зондiв. Дана апаратура може експлуатуватись як у вертикальних, так i в горизонтальних свердловинах, а також має iстотно меншу довжину (4 м у розглянутiй геометрiї) на вiдмiну вiд апаратури бiчного каротажного зондування (понад 20 м). |
| format |
Article |
| author |
Миронцов, Н.Л. |
| author_facet |
Миронцов, Н.Л. |
| author_sort |
Миронцов, Н.Л. |
| title |
Новый принцип многозондового электрического каротажа |
| title_short |
Новый принцип многозондового электрического каротажа |
| title_full |
Новый принцип многозондового электрического каротажа |
| title_fullStr |
Новый принцип многозондового электрического каротажа |
| title_full_unstemmed |
Новый принцип многозондового электрического каротажа |
| title_sort |
новый принцип многозондового электрического каротажа |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29844 |
| citation_txt |
Новый принцип многозондового электрического каротажа / Н.Л. Миронцов // Доп. НАН України. — 2010. — № 6. — С. 103-106. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT mironcovnl novyjprincipmnogozondovogoélektričeskogokarotaža AT mironcovnl anewprincipleofmultiprobeelectriclogging |
| first_indexed |
2025-11-27T00:02:04Z |
| last_indexed |
2025-11-27T00:02:04Z |
| _version_ |
1849899589397643264 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
6 • 2010
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
УДК 550.8
© 2010
Н.Л. Миронцов
Новый принцип многозондового электрического
каротажа
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
Запропоновано новий принцип багатозондового електричного каротажу, що дозволяє
створити апаратуру, яка мiстить будь-яку кiлькiсть зондiв рiзної глибини дослiджен-
ня та високого вертикального роздiлення (що вiдповiдає роздiльнiй здатностi апарату-
ри, заснованої на принципi бiчного каротажу), але без використання часового, частот-
ного або просторового роздiлення роботи зондiв. Дана апаратура може експлуатува-
тись як у вертикальних, так i в горизонтальних свердловинах, а також має iстотно
меншу довжину (4 м у розглянутiй геометрiї) на вiдмiну вiд апаратури бiчного каро-
тажного зондування (понад 20 м).
Созданная в 20 в. и ставшая на многие десятилетия классической [1] аппаратура многозон-
дового бокового каротажного зондирования (БКЗ) все более перестает удовлетворять тре-
бованиям геофизического исследования скважин (ГИС), так как она, во-первых, не может
эксплуатироваться в горизонтально-наклонных скважинах (число которых растет), а кон-
структивно зонды располагаются на гибкой “косе” длиной более 20 м, и эффективно приме-
няться для исследования геоэлектрических параметров маломощных пластов-коллекторов
(длина зондов БКЗ составляет, м: 0,45; 1,05; 2,25; 4,25; 6,25; 8,5); а, во-вторых, эффект
“экранирования” пластов скважиной, заполненной проводящим раствором (эквивалентная
схема среды представляет собой параллельное соединение резисторов), существенно влия-
ет на определение удельного электрического сопротивления (УЭС) высокоомных пород [2].
Однако задача исследования радиального распределения УЭС с высоким вертикальным
разрешением (в цилиндрической системе координат) как в вертикальных, так и в горизон-
тально-наклонных скважинах приобретает все большую актуальность в связи с необходи-
мостью интенсификации добычи и проведения ГИС в сложных геофизических условиях [2].
В настоящем сообщении предложен принцип многозондового электрического карота-
жа с “фокусировкой” тока (МЭК-Ф), позволяющий детально исследовать радиальное рас-
пределение УЭС с высоким вертикальным разрешением и создать конструктивно простую
аппаратуру.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №6 103
Рис. 1. Геометрия зонда БК-3: A — центральный электрод; At, Ab — экранные электроды
Рис. 2. Принципиальная геометрическая и электрическая схема аппаратуры МЭК-Ф
Идея метода основана на фундаментальном физическом принципе непересечения линий
тока в среде и может быть реализована в виде совокупности “прямых” токовых электродов,
обладающих равным потенциалом относительно “обратного” токового электрода, прибли-
женного на конечное расстояние. Таким образом, траектория тока, “стекающего” с каждого
“прямого” электрода, ограничена траекториями токов, “стекающих” с соседних “прямых”
электродов, но в отличие от ставшей классической схемы трехэлектродного бокового карота-
жа (БК) [3], в которой “обратный” электрод А условно находится на бесконечности (рис. 1),
проникает в пласт на определенную глубину (рис. 2). Тем самым совокупность измерений
токов, “стекающих” с “прямых” электродов, позволяет детально измерять радиальное рас-
пределение УЭС пластов с существенно более высоким вертикальным разрешением, чем
БКЗ; избежать эффектов “экранирования”, так как эквивалентная схема среды для каждо-
го “прямого” электрода будет представлять собой последовательное соединение в отличие
104 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №6
от БКЗ. Кроме того, размещение “обратного” электрода на любом конечном расстоянии
(в рассматриваемой ниже конструкции оно составляет 1 м) позволяет изготовление такой
аппаратуры в жестком корпусе, а не на гибкой “косе”, и соответственно позволяет эксплуа-
тацию в горизонтально-наклонных скважинах.
В рассматриваемой геометрии длина “обратного” электрода А равна 1 м, длина “прямых”
электродов В1, . . . , В7 — 0,1 м, расстояние между всеми электродами — 0,4 м. Следует также
отметить, что для крайних “прямых” электродов принцип “фокусировки” тока выполняется
не строго, так как вертикальная составляющая вектора плотности тока не будет равна нулю
с одной из сторон каждого крайнего электрода, т. е. они выполняют техническую функцию,
обеспечивая работу внутренних “прямых” электродов в режиме “фокусировки”.
Результатом каротажа будут (для рассмотренной геометрии) семь величин:
ρ̃i = Ki
U
Ii
, i = 1, . . . ,7,
где Ii — сила тока, “стекающего” в породу с каждого из семи “прямых” электродов; U —
напряжение генератора (U = const); Ki — коэффициенты зондов (геометрические факто-
ры) [4, 5].
Следует отметить ограничение на частоту переменного тока, питающего зонд, так как
низкое сопротивление шины, соединяющей “прямые” электроды и обеспечивающей равен-
ство их потенциала (в силу известного соотношения между сопротивлением R проводника
и УЭС ρ, длины l и сечения S: R = ρl/S) подразумевает увеличение ее диаметра для умень-
шения сопротивления, что, в свою очередь, приводит к увеличению влияния скин-эффекта
(увеличению сопротивления, так как ток будет концентрироваться у стенок шины [6], и “эф-
фективное” сечение шины будет уменьшаться). Однако, как показали расчеты, эта пробле-
ма не ограничивает эффективность решения задач ГИС в условиях Днепровско-Донецкой
впадины или Западной Сибири. Заметим, что конструктивно увеличение числа “прямых”
электродов не усложняет конструкцию аппаратуры в целом, и их количество ограничено
исключительно их линейными размерами и общей требуемой длиной аппаратуры.
На основании изложенного можно сделать вывод, что предложенный подход позволя-
ет создать аппаратуру многозондового БК любого количества зондов с различной глуби-
ной исследования, обладающих высоким вертикальным разрешением (соответствующим
разрешению аппаратуры, основанной на принципе БК), но без использования временного,
частотного или пространственного разделения работы зондов.
Автор выражает глубокую признательность за высказанные замечания д-ру
физ.-мат. наук В.Н. Шуману и канд. техн. наук Р.С. Челокьяну за полезное
обсуждение перспективности изложенного принципа, а также специалистам ОАО
“Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения” (Киев), участвовав-
шим в конструктивной разработке габаритного макета аппаратуры МЭК-Ф.
1. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин. – Москва: Недра,
1972. – 368 с.
2. Anderson B. I. Modeling and inversion methods for the interpretation of resistivity logging tool response. –
Dundee: Delft Univ. Press, 2001. – 377 p.
3. Ильинский В.М. Боковой каротаж. – Москва: Недра, 1971. – 144 с.
4. Колосов А.Л. Решение задач электрометрии скважин на ЭВМ. – Киев: Наук. думка, 1977. – 148 с.
5. Миронцов М.Л. До розрахунку коефiцiєнтiв зондiв електричного каротажу // Доп. НАН України. –
2003. – № 11. – С. 120–122.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №6 105
6. Тамм И.Е. Основы электричества. – Москва: Наука, 1976. – 616 с.
Поступило в редакцию 22.10.2009Институт геофизики им. С.И. Субботина
НАН Украины, Киев
M.L. Myrontsov
A new principle of multiprobe electric logging
A new principle of multiprobe electric logging allowing one to fabricate equipments containing any
number of probes with different logging depths and possessing a high vertical resolution (correspon-
ding to that of an equipment based on the lateral logging) but without using any time, frequency,
or space division of probes’ operation. The given equipment can be applied in both vertical and
horizontally inclined holes, and it has also a significantly smaller length (4 m in the considered
geometry) in contrast to the lateral logging apparatus exceeding 20 m.
106 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №6
|