Негізгі əдебиет 1 нег. [68-69], 2 нег. [116-128]  Қосымша əдебиет  1 қос [101-107, 117-118]    Бақылау

 

25

5 дəріс. БҮЙІРЛІК КАРОТАЖ.  ИНДУКЦИЯЛЫҚ КАРОТАЖ 

 

Бүйірлік  каротаж  (БК)  деп  экрандалған  электродтары  бар 

зондтармен токты фокустау (бip жерде жинау) арқылы жүргізілетін кедергі 

каротажын  айтады,  яғни  кедергі  əдісімен  каротаж  жүргізу  барысында 

зондтардағы электр өpici бақылауда болады (басқарылады). 

Бүйірлік 

каротаж 

зондтарының 

санына 

байланысты 

көпэлектродты  (жеті,  тоғызэлектродты)  жəне  үшэлектродты  болып 

бөлінеді.  

Жетіэлектродты зонд орталық А

0

 электродынан, өлшеуіш екі жұп 

М

1

, М

2

, N

1

, N

2 

жəне бір жұп экрандық А

1

 жəне А

2

 электродтарынан тұрады. 

Əрбір  пар  электродтар  бір-бірімен  қосылған  А

0

  электродынан  бірдей 

қашықтықта  орналасады.  А

0

  электроды  арқылы  I

0

  тогы  жіберіліп,  ол 

токтың шамасы бірқалыпты ұсталады. Экрандық А

1

 жəне А

2

 электродтары 

арқылы  I

э

  тогы  таралып,  оның  мөлшері  М

1

  жəне  N

1

,М

2 

жəне  N

2

 

электродтары  аралығындағы  потенциалдар  айырмасы  0-ге  тең  болуын 

қамтамасыз  етеді.  Өлшенетін  шама  -  М

1

,  М

2 

немесе  N

1

,  N

2

  

электродтарының  потенциалдың  N  электродына  қарағанда  кему  деңгейі. 

Ал, N электроды токты электродтардан біршама қашықтықта орналасады. 

Өлшенген шама А

0

 нүктесіндегі мəні болып есептеледі. Зондтың 

ұзындығы  L

з

  ретінде  М

1

N

1

  жəне  М

2 

N

2

      аралығы  (О

1

жəне  О

2 

нүктелері) 

алынады.  Экрандық    А

1

  жəне  А

2

  электродтар  аралығы  зондтың  жалпы 

мөлшері L

общ 

 деп аталады. (q = (L

общ

 –L

з

) /L

з

 – фокустық параметр) 

Көрінерлік  меншікті  кедергі  өлшенген  ∆U

мк 

  жəне  орталық  А

0 

электродынан таралған I

0

 ток күші арқылы  формуламен есептелінеді. БК 

зондымен есептелген көрінерлік кедергі, кедергі əдісіндегі əдеттегі зондпен 

өлшенген р

к 

-ға қарағанда қабаттың нақты р кедергісіне шамалас.  

Суретте  жоғары  кедергілі  қабаттың  тұсында  орналасқан  А

0 

 

электродынан  таралған  ток  сызықтарының  əдеттегі  кедергі  (а)  əдісінде 

жəне БК (б) əдісінде көрінісінде келтірілген. 

БК 

əдісінде 

зерттеу 

тереңдік 

экранды 

А

1

 

жəне 

А

2

 

электродтарының  ара  қашықтарымен  тікелей  байланысты:  А

1

жəне  А

2 

аралығы өскен сайын зерттеу тереңдігі де өсе түседі. 

  БК  əдісінің  əдеттігі  зонд  əдісінен  артықшылығы  7  –  суретте 

келтірілген. Ұңғыма қимасындағы жұқа қабат БК қисық сызығын да анық 

көрінсе, əдеттегі потенциал – жəне градиент зондтар қисық сызықтарында 

бұл қабат дұрыс көрінбейді. 

    Жетіэлектродті  зондта  электродтардың  орналасуы  төмендегі 

түрде жазылады: А 

0

 0,2 М

1

 0,2N

1

1,1А

1

. Бұл жазу L 

общ

 = 3 м, L 

3 

 = 0,6 м, q = 

4  деген  түсінікті  білдіреді.  Диаграммада  мұндай  зонд  L

А

  3q  4деп 

бейленеледі. 

 

 

 

26

 

 

6- сурет   

Жоғары кедергі кабаттың ортасында орналасқан 

А

а

 электродтан тарадған ток сызықтары: а — эдеттегі зонд; 

6 — бүйірлік зонд 

 

Тоғызэлектродты  зонд  тереңдігі  əдетге  аз  болады,  сондықтан  да 

ұңғыма  ашқан  қабаттың  аз  ғана  бөлігін  (ұңғыма  оқпанына  жақын) 

зерттеуге  арналады.  Оның  құрылысы  жетіэлектродты  зондқа  ұқсас,  тек 

жетіэлектродты  зондтың  сыртында  А

0

  электродынан  бірдей  қашықтықта 

қосымша В

1

 жəне В

2

 электродтары орналасқан. 

В

1

 жəне В

2

 электродтары арқылы I

0

 жəне I

э

 ток тізбегі тұйықталып, 

А

0

 электродынан таралған ток қабатқа сіңбей, шашыраңқы түрде таралып, 

қабаттың беткі бөлігінің ғанa меншікті кедергісін сипаттайды. 

Электродтардың  орналасуы  A

0

0,2M

l

0,2N

l

0,2A

1

0,9В

1

  түрінде 

жазылып,  ол  L

жалпы

=1,2м,  L.=0,6м,  q=1  деген  түсінікті  білдіреді. 

Диаграммада мұндай зонд L

B

3L

A

l,2ql деп бейнеленеді. 

Үшэлектродты  зонд  (БК-3)  ұзынша  пішінді  үш  электродтан 

тұрады  (6-сурет).  Орталық  (негізгі)  электрод  А

0

  жəне  оған  симметриялы 

түрде  орналасқан  екі  экранды  А

1

  жəне  А

2

  электродтары  жұқа 

оқшаулатқыш  қабатшамен  бөлініп,  металдан  жасалған  цилиндр  түрінде 

болады. Электродтар арқылы жіберілген токтың күші үш электродтардағы 

потенциалдардың мəндері бірдей болуын қамтамасыз етеді (U

А1

=U

А0

=U

А2 

). 

Көрінерлік меншікті кедергі А

0

 жəне N электродтары аралығында 

өлшенген  потенциалдар  айырмасы  арқылы  ∆U

KC

,  -формуласымен 

есептелінеді. 

 

 

27

 

7 -сурет.  

Жоғары кедергісі дара қабат үшін тұрғызылған кедергінің қисық 

сызықтары: а - уш электроды; б- жеті электродты зондтар. 

а - L».™. = 15 &; L, = 0,75 d

c

; & - 0,43 &; 6 - L™* = 8,25; 

 

Индукциялық  каротаж  (ИК)  деп  жыныстардың  көрінерлік 

меншікті электр өткізгіштігін өлшеуге негізделіп жасалған электрмагниттік 

əдісті  айтады.  ИК  əдісі  əдеттегі  жəне  бүйірлік  зондтармен  жүргізілетіп 

каротаждан  айырмашылығы,  бұл  əдісті  тек  қана  ұнғыманы  жуатын  ток 

өткізгіш  ерітінділер  ішінде  ғана  емес,  сонымен  қатар  ұңғыма  ішінде  ток 

өткізбейтін  ертінді  (мəселен,  мұнай),  ауа  немесе  газ  ортасында  да 

пайдалануға болады. 

ИК  əдісінде  өлшеу  процесі  ұңғыма  ішінe  түсірілген  екі 

катушкадан (айнымалы токпен қоректенетін қоздырушы немесе генератор, 

күшейткіші  жəне  түзеткішпен  жабдықталған  қабылдаушы)  тұратын 

аспаппен жүргізіледі (8-сурет). 

 

 

28

Аспаптың  электрондық  сұлбасы  қоздырушы  катушканы  жиілігі 

20—80  кГц-қа.  тең  токпен  қоректендіріп,  қабылдаушы  катушкадағы 

сигналды  күшейтуді  қамтамасыз  етеді.  Генератор  катушкасындағы 

айнымалы  ток  айнымалы  магнит  өpiciн,  жыныстарда  құйындық  ток 

(вихревые токи) тудырады. Ал, бұл құйындық ток жыныстарда қосымша 

магнит өpiciн тауып, ол бастапқы магнит өрісімен қосылып, қабылдаушы 

катушкада  электр  қозғаушы  күш  (ЭҚК)  пайда  болады.  Бұл  ЭҚК 

жыныстардың  электрөткізгіштігіне  яғни  меншікті  кедергісіне  тікелей 

пропорционал, яғни 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8- сурет. 

Индукциялық каротаж аспабының 

сұлбасы. а — кеңістік сұлбасы; 1. генератор; 

2. генератор атушкасы; 

3. күшейткіш; 4. қабылдаушы катушка; 

5. күшейткіш пен генератор. 

п

П

К

Е

σ

=

2

 

 

 

 

29

мұндағы  К

п 

—  зонд  коэффициенті, 

σ

п

  -  жыныстың 

электрөткізгіштігі. Іс жүзінде өлшенетін шама Е

п

 емес, оған пропорционал 

шама Е

с

, яғни 

Е

с 

= сЕ

2

, 

 

мұндағы с - пропорционалдық коэффициент. Олай болса, 

 

с

с

п

с

П

п

К

Е

сК

Е

К

Е

=

=

=

2

σ

 

 

мұндағы К

с

 - катушкадағы сигналдан меншікті электрөткізгіштікке 

көшу үшін пайдаланатын коэффициент. 

Ұңғымадағы  аспапты  қоршаған  орта  біртекті  болмағандықтан, 

өлшенген  электрөткізгіштік  шама  көрінерлік  электрөткізгіштік  болып 

есептеледі, яғни 

с

с

к

к

К

Е

=

=

ρ

σ

1

 

 

Көрінерлік меншікті электрөткізгіштік сименс/метр-мен өлшенеді 

(См/м). Сименс - кедергісі 1 Ом-м-ге тең өткізгіштің өткізгіштік қабілеті. 

Индукциялық  каротаждық  зондының  шифры  -  бірінші  сан 

зондтағы катушкалар санын білдіреді (өлшеу дəлдігін арттыру үшін басты 

екі катушкадан басқа зондта бірнеше қосымша катушкалар болуы мүмкін), 

Ф,И немесе Э əpiптepi зондтың түрін, үшінші элемент зондтың ұзындығын 

(басты  екі  катушкалар  ортасынын,  ара  қашықтығы)  көрсетеді  (мəселен, 

индукциялық зондтың шифры 6Ф1). 

Индукциялық каротажды жүргізу үшін бірнеше арнайы аспаптар 

пайдаланылады. 

Олар 

бip-бірімен 

зондтардың 

құрылысымен, 

сұлбаларының  ерекшеліктерімен  жəне  басқа  да  параметрлерімен 

ажыратылады.  Жалпы  алғанда,  ИК  аппараты  бір-бірімен  кабелмен 

жалғасқан ұңғымалық аспаппен жер бетінде орналасқан басқару жүйесінен 

тұрады. 

 

30

ИК əдісінде өлшейтін сигнал мөлшері жыныстардың жəне ұңғыма 

жуатын  ерітінділердің  электрөткізгіштігіне,  ерітінділердің  ciңy  аймағына, 

қабаттың  қалыңдығына,  ұңғыманың  диаметріне,  зондтың  түpi  жəне 

мөлшеріне, ток күші жəне өрістің жиілігіне байланысты. 

9  -  суретте  оқпаны  мұнаймен  толған  ұңғымада  шектелген 

жыныстар  қабаты  үшін  тəжірибе  барысында  алынған  индукциялық 

каротаж  қисық  сызықтары  келтірілген.  Суретте  көрсетілгендей,  қисық 

сьгзықтар шекарасы қабаттың қалыңдығын анық көрсетеді. 

Индукциялық  каротаждың  нəтижелеріне  ұңғыманың  өз  əсерін 

оның  диаметрі  d

с

,  ρ

с

  жəне 

ρ

п

/ρ

с

  параметрлері  арқылы  білуге  болады. 

Ұңғыманы  жуатын  жоғары  минералды  ерітінділер  (

ρ

с

<1  Ом

⋅

м)  жəне 

жоғары кедергілі жыныстар (

ρ

п

/

ρ

с

>20) үшін бұл əсер айтарлықтай болуы 

ықтимал.  Сондықтан  да,  мұндай  жағдайларда  индукциялық  каротаж 

мəліметтерін  интерпретациялауда  арнайы  палетканы  пайдалану  арқылы 

түзетулер енгізілуі қажет. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9- сурет.  

Инудкциялық каротаждың тəжірибе арқылы алынған 

қисық сызықтары 

ρ

с  

(Ом

⋅

м ) :1 - 10: 2- 1:3- 

ρ

c

→∞ 

 

 

31

ИК  əдіci  төменгі  жəнс  орташа  кедергіл  геологиялық  қималарды 

зерттеуде  сапалы  нəтижелер  береді.  Ал,  жоғары  кедергілі  жыныстарда 

жəне  ұңғыма  жуатын  ерітінді  тұзды  болған  жағдайда  ИК  əдісінің 

нəтижелері айтарлықтай дəрежеде болмайды. 

Диэлектрик

жүктеу/скачать 1,47 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: