Лабораторная работа № 3.

Резистивиметрия

Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом работы лабораторного и скважинного резистивиметров, определить коэффициенты лабораторного и скважинного резистивиметров, определить сопротивление и минерализацию жидкости, заполняющей модель скважины.

Общие сведения:

Резистивиметры представляют собой специальные устройства для измерения удельного электрического сопротивления жидкостей.

Лабораторные резистивиметры предназначены для измерения ограниченных объемов жидкости в лабораторных условиях.

Скважинные резистивиметры выполнены в виде специальных скважинных приборов, обеспечивающих проведение измерений удельного электрического сопротивления растворов , заполняющих скважины, непосредственно в самой скважине и по всему ее стволу.

Решаемые задачи:

1) определение удельного сопротивления промывочной жидкости и пластовых вод;

2) установление местонахождения притоков пластовых жидкостей в скважину и мест поглощения промывочной жидкости;

3) оценка скорости фильтрации и минерализации пластовых вод;

4) уточнение интерпретации данных геофизических методов исследования скважин.

Основной частью резистивиметра является трехэлектродный зонд электрического каротажа малых размеров. Конструкции зондов разнообразны, однако все они должны предусматривать основные требования к резистивиметрам:

- обеспечение свободного движения и надежного контакта жидкости у поверхности электрода при минимальном влиянии стенок скважины на результаты проводимых измерений.

При соблюдении указанных условий размеры электродов соизмеримы или превышают расстояния между ними, что нарушает основное граничное условие теории электроразведки, основанной на предположении использования точечных электродов, когда расстояния между электродами много больше их линейных размеров. Поэтому перед проведением измерений растворов, заполняющих скважины, необходимо произвести измерение и расчет коэффициента резистивиметра в растворе с известным по формуле:

, где: – удельное сопротивление эталонного раствора, Омм; I – сила тока, мА; DU – разность потенциалов, мВ.

Аппаратура, оборудование и материалы.

Лабораторный резистивиметр, скважинный резистивиметр, генератор ГЗ-33, ламповый вольтметр, блок коммутации, соединительные провода, модель скважины с раствором технической жидкости, дэценормальный (5.84г/л) и нормальный (58.45 г/л) растворы NaCl, ртутный термометр.

Порядок проведения работы и обработка результатов.

Исследования лабораторного и скважинного резистивиметров проводят по схеме, приведенной на рис. 1 с использованием генератора Г3-33 (источник питания) и лампового вольтметра (регистратор).

1) С помощью таблицы №1 определяется удельное сопротивление эталонных растворов NaCl.

2) Для определения коэффициента К лабораторного резистивиметра, раствор хлористого натрия наливается до риски на стенке резистивиметра, включается источник питания (ГЗ-33) и ламповым вольтметром измеряется разность потенциалов DU при трех значениях силы тока I. Результаты измерений заносятся в таблицу №2.

3) Для каждой концентрации эталонного раствора по данным таблицы 2 вычислить:

, м – среднее значение коэффициента;

, м – абсолютная погрешность;

, % – относительная погрешность.

 

4) С помощь лабораторного резистивиметра определяется удельное сопротивление технической жидкости, заполняющей модель скважины. Результаты измерений заносятся в таблицу 3.

 

Таблица 3

Удельное сопротивление растворов , Ом´м

 

T °C раствора	Объём раствора, в котором содержится 58,45 г NaCl при 18 °С, л
1л	10л	50л
	Значения , Омм
	0,145	1,18	5,4
	1л	10л	50л
	0,138	1,12	5,1
	0,135	1,09	5,0
	0,132	1,07	4,9
	0,129	1,04	4,8
	0,126	1,02	4,7
	0,123	1,00	4,6

 

б)

а)

 

Рис.6. Схема лабораторной установки для определения коэффициента «К» скважинного резистивиметра.

а – схема измерения DU, б – схема измерения I;

1 – генератор; 2 – ламповый вольтметр; 3 – электроды резистивиметра.

 

 

5) По данным таблицы 3 вычислить:

, Ом´м (для трех значений тока),

 

, Ом´м – среднее значение;

, Ом м – абсолютная погрешность;

, % – относительная погрешность.

 

6) Коэффициент скважинного резистивиметра определяется на модели скважины, заполненной технической жидкостью. С помощью блока коммутации скважинный резистивиметр подключается к источнику питания и опускается в скважину. Результаты измерений заносятся в таблицу 4.

7)

По результатам измерений определяется:

а) К_ср

б) DК_ср

в) DК_ср/К_ср

Содержание отчета:

1. Титульный лист с названием работы, ФИО, кафедра и шифр группы.

2. Задание (цель работы).

3. Схема и краткое описание лабораторной установки.

4. Таблицы с результатами исследований.

5. Результаты обработки полученных данных (расчеты, оценка абсолютной и относительной погрешности).

6. Выводы.

 

Таблица 4

Данные для определения значения коэффициента лабораторного резистивиметра

 

t, °С	УЭС, Ом´м	I, мА	DU, мВ	К, м	, м
Концентрация раствора 5,85 г/л
Концентрация раствора 58,45 г/л

 

Таблица 5

Данные для определения значения удельного электрического сопротивления технической жидкости

 

I, мА	DU, мВ	, Ом´м	, Ом´м

 

 

Таблица 6

Данные для определения значения коэффициента каротажного резистивиметра

 

I, мА	DU, мВ	К, Ом´м	, Ом´м

Контрольные вопросы.

1. Какова роль резистивиметрии:

а) в процессе проходки и строительства буровых скважин?

б) при проведении геофизических исследований?

в) при решении геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических задач?

2. Назовите основные особенности конструкции резистивиметров.

3. С чем связана необходимость экспериментального определения коэффициента резистивиметра?

 

 

Лабораторная работа №4