Диэлектрический каротаж (ДК) и 45. Основы теории ДК.

Диэлектрический каротаж (ДК) — электро­магнитный каротаж, основанный на измерении кажущейся диэлек­трической проницаемости горных пород ε к, которая численно равна диэлектрической проницаемости такой однородной непроводящей среды, показания в которой равны показаниям в данной неодно­родной среде с конечным сопротивлением. Основы теории ДК.

Физические основы и принцип измерений диэлектрического каротажа

Для измерения в скважине кажущихся диэлектрической про- ницаемссти ε к и электрической проводимости горных пород σ к используются методы высокочастотного каротажа. Глубинный при­бор, спускаемый в скважину, представляет собой трехкатушечный зонд, состоящий из генераторной Г и двух измерительных И1 и И2 катушек (рис. 94). Волна, возбуждаемая генераторной кату­шкой, распространяясь от источника, частично отражается от стенки скважины, а частично распространяется в породы, сла­гающие разрез.

Рис. 94 Схемы глубинного прибора и распространения электромагнитных коле­баний в скважине и окружающих породах

а — трехэлементный зонд. Г — генераторная катушка, И1 и И2 — измерительные катушки, ABCD и ABCEF — путь волны ∆ Z — база зонда,

б — двухэлементный зонд 1—3 синфазные поверхности соответственно прямой, преходящей и преломленной (боковой) волн, ABCD — путь волны.

Волна, распространяющаяся по скважине, быстро затухает, что обусловлено малым диаметром скважины по сравнению с дли­ной волны (0, 3—0, 5 м), а также низким сопротивлением промывоч­ной жидкости (0, 5—1 Ом-м). В породах, окружающих источник, волна распространяется на значительное расстояние, которое воз­растает с увеличением сопротивления. Проходящая волна, скользя по породе вдоль стенки скважины, образует в скважине прелом­ленную (боковую) электромагнитную волну. Скорость распростра­нения преломленной волны соответствует скорости распростране­ния колебаний в породах.

Для зондов, длина которых в несколько раз превышает диаметр скважины, поле в точке измерений определяется преломленной волной.

Волновой диэлектрический каротаж

Волновой диэлектрический каротаж (ВДК) проводят в скважине для измерения диэлектрической проницае­мости, используя разные характеристики высокочастотного поля. При этом наибольший практический интерес представляют раз­ность фаз ∆ φ и амплитуда вторичного поля |hz1 –hz2|. Каждая из них зависит от диэлектрической проницаемости и сопротивления среды. В широко опробованном варианте ВДК в скважине регистрируется относительная характеристика поля — разность фаз ∆ φ на частоте, равной десяткам мегагерц. Для определения ве­личины ε п отн по ∆ φ пользуются палетками. При удельном сопротивлении пород менее 40—50 Ом-м для получения 8 п.отн надо ввести поправку на величину ρ п; при высоких сопротивлениях в поправке нет необ­ходимости.

46. Блок-схема трёхэлементного варианта.

Рис. 94 Схемы глубинного прибора и распространения электромагнитных коле­баний в скважине и окружающих породах

а — трехэлементный зонд. Г — генераторная катушка, И1 и И2 — измерительные катушки, ABCD и ABCEF — путь волны ∆ Z — база зонда,

б — двухэлементный зонд 1—3 синфазные поверхности соответственно прямой, преходящей и преломленной (боковой) волн, ABCD — путь волны.