20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Электрокаротаж

17.06.2018
Электрокаротаж обычно заключается в проведении замеров двух типов: измерения потенциала самопроизвольной поляризации (естественный потенциал; кривая ПС) и измерения кажущегося удельного сопротивления. Кривая кажущегося удельного сопротивления отражает изменение электросопротивления толщи пород с глубиной. Кривая ПС измеряется как разность потенциалов между движущимся электродом, проходящим буровую скважину, и стационарным электродом, обычно помещенным в отстойник бурового раствора на поверхности; это изменение разности потенциалов регистрируется в виде непрерывной кривой. Считают, что кривая ПС регистрирует комбинацию электрокинетических эффектов, т. е. мембранный потенциал (потенциал течения), возникающий в результате течения бурового раствора из скважины в проницаемые породы, и электрохимический потенциал, возникающий между глинистым материалом и пластовыми флюидами.

Считают, что кривая удельного сопротивления пород отражает изменение содержания пластовых флюидов и пористости пород. Гриффитс отмечал, что состав и количество глины также оказывают значительное влияние на величину удельного сопротивления пород. Так, монтмориллониты, обладающие большой емкостью адсорбции воды и большой емкостью поглощения ионов по сравнению с другими глинистыми минералами, по-видимому, оказывают влияние на состав и свойства связанных с ними пластовых флюидов.

Гриффитс показал, что колебание содержания глины от 3 др 30% объясняет изменение измеренных естественных потенциалов от минимального и максимального значений (фиг. 6-3). Бэкон отметил, что тогда, когда неконсолидированные пески содержат более 10% тонкодисперсного глинистого минерала, их естественный потенциал должен быть почти таким же, как и у чистого глинистого минерала. Этот же автор отмечает, что содержание 1 % глины может оказывать большое влияние на результаты как лабораторных, так и полевых измерений естественного потенциала. По-видимому, влияние малых количеств глин на естественный потенциал заключается в воздействии ряда факторов, в том числе разновидности глин и особенности ее структуры. Бэкон заключил, что по уменьшению разности потенциалов глинистые минералы располагаются следующим образом: монтмориллонит, иллит, каолинит. Мак-Карделл и др. дают тот же ряд.

Хилл и Мильбёрн показали, что влияние глинистых минералов на электрические свойства коллекторов зависит от емкости катионного обмена на единицу объема порового пространства. Если рассматривать только глинистые минералы, то следует ожидать, что их естественный потенциал увеличивается, а удельное сопротивление уменьшается по мере возрастания обменной емкости. Пирсон указал, что иллитсодержащие пески всегда характеризуются низкой удельной сопротивляемостью независимо от насыщения их нефтью или газом. Он также говорит о том, что породы с очень низкой проницаемостью характеризуются высокой удельной сопротивляемостью. Уилли отмечает, что морские глинистые сланцы имеют более низкое удельное сопротивление, чем глинистые сланцы иного генезиса. Уинсауэр и Мак-Карделл, Уилли и др. подчеркивали влияние адсорбционных, свойств глинистых минералов на их электрические свойства и особенно влияние плотности электрических зарядов на поверхность частиц глинистых минералов.

Влияние глин на изменение удельной сопротивляемости отражает равновесие между проводимостью растворов в порах горной породы (измененной текстурными особенностями породы — параметр пористости) и проводимостью, обусловленной обменными ионами в глинах, присутствующих в горной породе. Эта проводимость зависит от геометрического фактора, который включает объем глины, характер ее распределения и емкость ионного обмена. Таким образом, если проводимость грунтовых вод в горных породах, содержащих глину, уменьшается при вытеснении некоторой части воды нефтью или при уменьшении солености воды, то проводимость глин становится относительно большей (в первом приближении проводимость увеличивается в 3 раза, т. е. проводимости воды и глины изменяются параллельно и проводимость глины не зависит от солености воды). Согласно Уилли, влияние глин на изменение естественного потенциала горных пород заключается в воздействии катионов, содержащихся в обменном комплексе, что вытекает также из приведенных в этом разделе описаний.

Обсуждение


Согласно данным, приводимым в литературе, состав глинистых минералов сильно влияет на результаты электрокаротажа, т. е. состав глинистых минералов является одним из факторов, определяющих электрические свойства горных пород. Поэтому интересно рассмотреть с теоретической точки зрения, как конкретные особенности различных глинистых минералов могут влиять на электрические свойства пород. Можно полагать, что глинистые минералы с большой емкостью адсорбции электролитов, такие, как монтмориллониты и в несколько меньшей степени сепиолит-палыгорскитовые глинистые минералы, обусловливают относительно высокие естественный потенциал и электропроводимость, поскольку здесь довольно много катионов, которые могут диссоциировать между глинистым минералом и водой. Можно думать, что такие глинистые минералы, как иллит и хлорит, характеризующиеся средней или малой емкостью адсорбции, но содержащие межслоевые катионы, обладают переменными величинами естественной поляризации и удельной сопротивляемости, которые колеблются в зависимости от размера частиц, кристалличности и состава самих силикатных слоев, что в свою очередь оказывает влияние на калий, который мог бы перейти в ионы из иллита, или на магний в хлорите, способный перейти в ионы. Другими словами, иллит и хлорит могут иметь весьма различную величину естественной поляризации и удельного сопротивления в зависимости от способности калия и магния переходить в ионы, что в свою очередь обусловлено отмеченными выше структурными факторами. Можно полагать, что дегидрированные иллиты и хлориты почти так же влияют на электрические свойства пород, как и монтмориллонит, а интенсивность этого влияния находится в прямой связи со степенью деградации минералов. Каолинит и галлуазит имеют очень низкую емкость адсорбции, и они не содержат межслоевых катионов, способных переходить в ионы, а поэтому такие минералы, видимо, характеризуются неизменно низкими величинами естественной поляризации и высокими величинами удельного сопротивления.

Влияние глинистых минералов на результаты электрокаротажа обусловлено не только емкостью адсорбции и наличием компонентов, способных переходить в ионы, но также и другой причиной, а именно проницаемостью горных пород в зависимости от содержания глинистой составляющей. Можно полагать, что проницаемость глинистых песков меньше, если глины в них представлены монтмориллонитом, а не каолинитом. Небольшое количество монтмориллонита будет вызывать довольно сильное уменьшение проницаемости. Интенсивность влияния монтмориллонита в этом случае будет меняться в зависимости от природы адсорбированных им катионов и электролитов, присутствующих в растворах, которые контактируют с глинистыми минералами. Монтмориллонит, вероятно, оказывает влияние на проницаемость горных пород вследствие его исключительно высокой диспергируемости на очень мелкие частицы, которые могут закупоривать поры.