Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Метод собственных потенциалов (СП) заключается в изучении естественных электрических полей, возникающих в скважинах. Эти поля образуются благодаря процессам диффузии и адсорбции ионов, а также при фильтрации жидкости в пласт.
Диффузионный потенциал Ед. На контакте растворов солей с разной минерализацией всегда возникает процесс диффузии. Ионы из более концентрированного раствора переходят в менее концентрированный. Так как ионы разного знака передвигаются с разной скоростью, то в одном из контактирующих растворов окажется избыток анионов, а в другом - избыток катионов. Это приводит к образованию ЭДС, называемой диффузионным потенциалом. Для растворов одинакового химического состава диффузионная ЭДС (Ед) определяется формулой Нерста:
Ед = 
,
где R – универсальная газовая постоянная, Т – температура раствора, n – валентность ионов, F – число Фарадея, U и V – подвижности катионов и анионов, С1 и С2 – концентрация растворов, kд – коэффициент диффузионного потенциала.
С 
Поскольку в пластовых водах и буровом
+ _ _ растворе преобладает соль NaCl, для ко-
+ _ торой подвижности катиона UNa=40, ани-
_ _ + _ она VCl=60, а концентрации ионов обратно
+ пропорциональны удельным сопротивле-
_ + _ ниям, то для скважины при t=18оС имеем
+ + _ Ед=-11.6 lg(rф/rв), а знак потенциала соот-
_ ветствует заряду менее концентрирован-
+ _ ного раствора (раствора в скважине).
Рис 2.36. Схема возникновения
диффузионного потенциала.
Диффузионно-адсорбционный потенциал Eда. На контакте горных пород с буровым раствором диффузия происходит в порах, размеры которых значительно изменяются. Так, для песков и песчаников радиус пор превышает 10 мк, для алевролитов он изменяется от 10 до 1 мк, для глин r<0.1 мк и может достигать 10-3 мк. На поверхности поровых каналов всегда образуется двойной электрический слой. Внутренняя его обкладка обычно отрицательная, внешняя - положительная. Толщина двойного слоя для пород и природных вод составляет 10-2 мк и менее. При этом, если толщина слоя ничтожно мала по сравнению с размерами пор, диффузия в нем идет по тому же закону, что и при непосредственном кон-
такте растворов. Поэтому на грани-
це песчаника со скважиной обра- _ _ _ _ _ _ _
зуется скачок потенциала Ед. + + + _ + + + _
Если радиус порового канала _ + _ + _ + + _
близок к толщине двойного + + + + + + +_
слоя, то практически все анионы, 
- - - - -
находящиеся в таком канале, будут
адсорбированы и неподвижны. Под Рис.2.37. Поровый канал:
действием перепада концентрации радиус >> толщины двойного слоя
сохраняет способность перемещаться
только катион внешнего слоя. Изменение подвижностей ионов в тонких капиллярах является причиной изменения величины и знака возникающего потенциала. Для идеально адсорбирующего глинистого пласта U=0 и на границе со скважиной образуется ЭДС, на-
зываемая диффузионно-адсорбцион-
ным потенциалом: Еда=кдаlg(rф/rв), _ _ _ _ _ _ _
где кда = +58 мв. При этом менее + + + + + +
концентрированный раствор заря- + + + + + +
жается положительно. Фактическое ` ` ` ` ` ` +
значение коэффициента кда для гли-
нистых пород составляет 35-50 мв. Рис.2.38. Поровый канал:
радиус » толщине двойного слоя
Фильтрационный потенциал Е 
. Фильтрация раствора электролита в капилляре приводит к движению не только свободного раствора, но и подвижной части внешней обкладки двойного слоя. Это создает разность потенциалов течения между концами капилляра. Сторона капилляра, к которой приложено давление, принимает отрицательный заряд. При бурении наблюдается фильтрация жидкости из скважины в проницаемые пласты, потому что
давление столба бурового раствора, как пра-
вило, превышает пластовое. Поскольку поро-
вое пространство представляет собой как бы
+ + + + + + + + _ систему капилляров, то при фильтрации про-
+ _ + + _ мывочной жидкости породу в ней возникает
Å + + + + + + 
фильтрационный потенциал
`` `` `` `` ` ` 
, где к 
- коэффициент
Рис.2.39. Схема возникновения фильтрационного потенциала, - перепад
фильтрационного потенциала давления, 
и 
- соответственно удельное сопротивление и вязкость фильтрата раствора. При фильтрации в пласт этот потенциал имеет отрицательный знак и, накладываясь на диффузионный потенциал, приводит к увеличению аномалии кривой СП против пласта.
Из-за незначительной величины фильтрационные потенциалы играют небольшую роль при образовании потенциалов самопроизвольной поляризации в скважине.
