Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Января 2012 в 19:07, курсовая работа
По виду первичного радиоактивного излучения все радиоактивные методы подразделяются на две большие группы: гамма-методы и нейтронные методы. В первую группу входят методы естественного гамма-поля и искусственного стационарного или переменного гамма-поля (ИГГМ). Нейтронные методы изучают искусственные нейтронные поля и по частоте возмущающего поля и методы переменного нейтронного поля.
Целесообразность применения каждого метода и его модификации вытекает из конкретных решаемых геологических задач и геологических особенностей месторождения.
Величина
диффузионного потенциала в случае
свободного контакта фильтрата ПЖ с ПВ
будут соответствовать значению ее для
растворов NaCl.
Свободный диффузионный потенциал (в мВ) непосредственного контакта растворов Na Cl
εд = -11,61lg
Можно считать , что концентрации С1 и С2 растворов Na Cl обратно пропорциональны их удельным сопротивлениям
Тогда
εд=-11,61lg
,
-удельные сопротивления фильтрата ПЖ и ПВ.
Таким образом, для растворов одной и той же соли свободный диффузионный потенциал Ес тем больше, чем больше разница концентраций (удельных сопротивлений) этих растворов.
Диффузионно-
адсорбционный потенциал
Контакт фильтрата ПЖ и ПВ не является свободным, а происходит через перегородку, состоящую из горной породы.
В случае контакта двух растворов разной минерализации, разделенных перегородкой из горнойпороды, возникает потенциал, называемый диффузионно-адсорбционным потенциалом самопроизвольной поляризации Еда.
Для
растворов одной и той же соли
диффузионно-адсорбционный
εда= Кдаlg
= Кдаlg
= (Кд+Ада)lg
,
К -коэффициент диффузионно-адсорбционного потенциала контакта растворов через перегородку.
На
коэффициент диффузионно-
Пески, песчаники и карбонатные породы, не содержащие глинистого материала (такие породы называют чистыми), не влияют на образование диффузионного потенциала Ед в скважине, который при наличии перегородки из этих пород практически равен диффузионному потенциалу Ес свободного контакта растворов. Для растворов NaCl в этих условиях величины близки к нулю.
Перегородка из глинистой породы (глины, аргиллиты), разделяющая контактирующие растворы, резко изменяетвеличину и знак диффузионного потенциала. Причиной этого является изменение механизма диффузии ионов, заключающийся в следующем:
Между твердыми частицами, слагающими горную породу и раствором, заполняющим поровое пространство, существует разность потенциалов, под действием которой на поверхности частиц адсорбируются анионы соли, растворенные в ПВ. Избыточные катионы находятся в слое раствора, примыкающем к поверхности частиц, причем концентрация их быстро падает по мере удаления от поверхности частицы.
Анионы, адсорбированные поверхностью частицы и окружающий ее слой раствора, насыщенный избыточными катионами, образуют так называемый двойной электрический слой.
Адсорбированные анионы
Таким образом, если при
На практике Кда для глинистых пород=35-50 мВ. По уменьшению диффузионно-адсорбционного потенциала горные породы располагаются в следующем порядке: глинистые сланцы, известняки, песчаники, мергели, доломиты, пески.
Для возникновения диффузионного потенциала самопроизвольной поляризации в скажине нужны определенные условия. Опыт изучения практических кривых ГИС и теоретических исследований показывают, что необходимыми предпосылками образования Епс являются
Рассмотрим механизм образования диффузионного потенциала Ед на контакте песчаных и глинистых пластов, пересеченных скважиной. Предположим, что ПЖ, заполняющая скважину и ПВ песчаного пласта являются растворами NaCl разной концентрации и ,следовательно, разного удельного сопротивлений. Возьмем наиболее типичный для практики случай, когда сопротивление пластовой воды,что
Сначала рассмотрим поверхность раздела песчаные породы и ПЖ по стенке скважины. Как уже говорилось, чистые песчаные породы не оказывают влияния на процесс диффузии ионов, поэтому эту границу раздела можно считать свободным контактом двух растворов. Ионы Cl перемещаются из пласта в скажину, в результате чего последняя заряжается отрицательно, а пласт-положительно. На поверхности раздела песчаные породы-ПЖ возникает диффузионный потенциал свободного контакта Ес.
Две другие поверхности раздела (горизонтальную поверхность между песчаными и глинистыми пластами и поверхность между ПЖ и глиной по стенке скважины) заменим контактом ПВ с фильтратом ПЖ через перегородку, состоящую из глин. На этом контакте возникает диффузионно-адсорбционный потенциал Еда, причем знак его противоположен знаку диффузионного потенциала свободного контакта: скважина заряжается положительно , а пласт отрицательно.
Таким образом, в контуре токовой линии поля ПС, замыкающемся около места пересечения скважиной контакта глинистых и песчаных пластов действуют две ЭДС (Ес и Еда), которые образуют вместе общий диффузионный потенциал ПС в скважине и около нее.
Образование фильтрационных потенциалов
В случае течения жидкости через горные породы при определенных условиях возникают потенциалы фильтрации. Механизм возникновения фильтрационных потенциалов (или
течения) в горных породах можно представить следующим образом.
Рисунок 1.
На поверхности раздела капилляра, моделирующего единичную пору породы, с раствором электролита формируется двойной электрический слой. Внешняя часть его образована диффузным слоем ионов, толщина которого тем больше, чем меньше концентрация раствора. Если между концами капилляра создать разность давлений ⌂р, то при течении через капилляр жидкость увлекает часть ионов диффузного слоя, в результате чего сам капилляр заряжается положительно, а на его конце с высоким давлением возникает отрицательный потенциал.
При течении жидкости из скважины в пласт возникает отрицательная разность потенциалов фильтрации, которая, накладываясь на отрицательную разность потенциалов диффузионно-адсорбционного происхождения (при рф>рв), приводит к увеличению отрицательной аномалии Uсп против песчаного пласта.
Окислительно-
2FtS2+7O2+2H2O=2FeSO4+
При этом пирит заряжается положительно благодаря адсорбции ионов железа Fe2+, а окисляющие его воды—отрицательно ионами SO42-. На кривой потенциалов СП рудное тело выделится среди вмещающих пород, например песчано-глинистых, четкой положительной аномалией ⌂Uсп.
В
результате окисления угля в водной
среде поверхность его заряжается отрицательно,
а контактирующий раствор— положительно. В случае
восстановительной реакции картина обратная:
твердая поверхность приобретает положительный
заряд, а водный раствор—отрицательный.
Физические
основы каротажа сопротивлений
Каротаж сопротивлений – это методы, в которых исследуется удельное электрическое сопротивление горных пород.
Электрическое сопротивление горных пород измеряют при помощи опускаемого в скважину зонда, представляющего собой систему электродов, установленных на каротажном кабеле. Размеры электродов обычных каротажных зондов достаточно малы по сравнению с расстояниями между ними и с диаметром скважины, поэтому их можно считать точечными.
Зонд – это совокупность четырех электродов , один из которых (электрод В) заземляется на поверхности. Через электрод А пропускают ток I от источника тока на поверхности. Этот ток создает между электродами M и N зонда разность потенциалов ΔU, которая передается по жилам каротажного кабеля на поверхность, где измеряется и записывается регистратором, установленным в специальной автомашине каротажной станции.
Чтобы установить связь удельного электрического сопротивления изучаемой среды с измеряемой характеристикой электрического поля (U,⌂U и Е), силой тока и геометрическими размерами зонда, необходимо определить значение потенциала в однородной изотропной среде, где расположен точечный источник тока.
Удельное сопротивление среды, окружающей зонд, определяется по формуле
ρ=К ,(1.)
где К–коэффициент зонда, зависящий от взаимного расположения электродов зонда и расстояния между ними.
Коэффициент
зонда вычисляется из равенства
К=4π ,(2)
где AM, AN и MN–расстояния между соответствующими электродами зонда в м.
Разность потенциалов ΔU сила тока I измеряются соответственно в милливольтах и миллиамперметрах; при этих условиях величина удельного сопротивления будет получена в Ом-метрах. Разности потенциалов изменяются непрерывно в процессе перемещения зонда по стволу скважины.
Сила тока в электроде А при изменении поддерживается постоянной, при этом измеряемые разности потенциалов отражают характер окружающей среды. Величину тока подбирают такой, чтобы в определенном масштабе кривая КС была четко дифференцирована.
Кажущееся удельное сопротивление
Среда, в которой проводят измерения, неоднородна. Зонд находится в скважине, заполненной буровым раствором, удельное сопротивление которого отличается от удельного сопротивления пласта ρп, подлежащего определению. В результате образования зоны проникновения удельное сопротивление прилегающей к скважине части пласта может отличаться от удельного сопротивления его неизменной части. Выше и ниже пласта находятся породы с другим удельным сопротивлением. Однако и в этом случае пользуются формулой (1), полученной для однородной среды, и, измерив I и ΔU, определяют
ρк=К ,(1)
Полученное таким образом значение ρк называют кажущимся удельным сопротивлением или сокращенно КС. Обычно ΔU измеряется в милливольтах, сила тока I в миллиамперметрах; К берут в метрах, а кажущееся удельное сопротивление получается в ом-метрах. Кажущимся удельным сопротивлением (КС) называют величину, подсчитанную по результатам измерений многоэлектродным зондом по формуле, полученной для однородной среды. В однородной среде кажущееся удельное сопротивление равно удельному. Фактически, поскольку среда неоднородна, кажущееся удельное сопротивление отличается от удельного тем больше, чем больше неоднородность среды.
Информация о работе Техника безопасности при спуско-подъемных операциях