Системы геологического исследования скважин (далее ГИС) применяются для изучения пород непосредственно примыкающих к стволу скважины в радиусе 1 – 2 м. Исследования ведутся при помощи геофизических приборов, использующих различные методы исследования.
Классификация методов ГИС ожжет быть выполнена по виду изучаемых полей. Всего известно более пятидесяти различных методов и их разновидностей. Для более эффективного исследования приборы, работающие на различных методах, объединяют в комплексы. Классификация представлена в таблице 1.
Таблица1. Классификация методов ГИС.
| Название групп методов | Название методов |
| Электрические | метод естественной поляризации (ПС) |
| методы токового каротажа, скользящих контактов (МСК) | |
| метод кажущихся сопротивлений (КС), боковое каротажное зондирование (БКЗ) и др. | |
| резистивиметрия | |
| метод вызванных потенциалов (ВП) | |
| индуктивный метод (ИМ) | |
| диэлектрический метод (ДМ) | |
| Ядерные | гамма-метод (ГМ) или гамма-каротаж (ГК) |
| гамма-гамма-метод (ГГМ) или гамма-гамма-каротаж (ГГК) | |
| нейтронный гамма-метод (НГМ) или каротаж (НГК) | |
| нейтрон-нейтронный метод (ННМ) или каротаж (ННК) | |
| Термические | метод естественного теплового поля (МЕТ) |
| метод искусственного теплового поля (МИТ) | |
| Сейсмоакустические | метод акустического каротажа |
| сейсмический каротаж | |
| Магнитные | метод естественного магнитного поля |
| метод искусственного магнитного поля |
Каротаж - это геофизические методы изучения геологического строения разрезов скважин. Это означает, что в каротаже исследуются очень небольшие объемы горных пород, прилегающие к стенкам самой скважины. Отличительная особенность каротажа -исключительно высокая детальность и точность исследований. Эта особенность связана с тем, что результаты каротажа фиксируются в виде непрерывных диаграмм при движении датчиков по стволу скважины, либо в виде числовых значений с очень небольшим шагом дискретизации, порядка 10-20 см.
Каротаж позволяет выполнять литологическое расчленение разрезов скважин, выделять в них интервалы полезного ископаемого и определять физические свойства горных пород и полезных ископаемых in situ. Интерпретация результатов всех полевых геофизических методов производится на основании данных каротажа: электроразведки - по данным об удельном электрическом сопротивлении УЭС пород, магниторазведки - по значениям магнитной восприимчивости пород, гравиразведки - по плотности и т.д.
В целом ряде случаев именно каротаж дает сведения, необходимые для подсчета запасов месторождений - данные о мощности залежей и содержании полезного компонента в них.
Методы каротажа подразделяются по природе изучаемых в них физических полей на методы электрического каротажа, радиоактивного каротажа и прочие методы.
Методы электрического каротажа:
- метод КС (кажущихся сопротивлений) — наиболее распространенный из методов электрического каротажа, аналогичный электропрофилированию в полевой геофизике;
- метод БКЗ (боковых каротажных зондирований) - скважинный аналог метода ВЭЗ (вертикальных электрических зондирований в электроразведке);
- микрокаротаж - вариант метода КС с зондовыми установками очень малого размера, прижимаемыми к стенке скважины; очень эффективный метод выделения коллекторов в разрезе скважины;
- резистивиметрия - метод определения удельного сопротивления бурового раствора в скважине;
- токовый каротаж - наиболее простой из электрических методов с искусственным возбуждением поля; имеет две распространенные разновидности: ВТК (боковой токовый каротаж) и МСК (метод скользящих контактов);
- БК - боковой каротаж, использующий, в отличие от метода КС, зондовые установки с фокусировкой тока;
- ИК - индукционный каротаж, позволяющий охватить электрическими исследованиями сухие скважины и скважины, заполненные раствором на нефтяной основе, в которых невозможен электрический каротаж с гальваническим возбуждением поля (КС и БК);
- метод ПС - скважинный вариант метода естественного поля в электроразведке;
- метод МЭП (электродных потенциалов), не имеющий аналогов среди полевых методов;
- ЭК (электролитический каротаж) - аналог метода вызванной поляризации (каротаж ВП).
Методы радиоактивного каротажа (РК). При обозначении радиоактивных или ядерно-геофизических исследований принята система буквенных обозначений, в которой первая буква означает вид излучения, которым воздействуют на объект (Г - гамма-излучение; Н - нейтронное); вторая буква означает вид измеряемого излучения; третья - область применения (К - каротаж, скважина; О - опробование; А - анализ; М -метод вообще); четвертая буква, которая ставится в конце обозначения метода или перед ним, несет дополнительную информацию.
- ПС - гамма-каротаж, самый простой из методов РК, заключающийся в регистрации естественного гамма-излучения горных
пород;
- ГТК - гамма-гамма-каротаж, имеющий две разновидности, выделяющиеся по решаемым задачам: плотностной (ПГТК) и селективный (СГГК или Z1TK);
- РРК - рентген-радиометрический каротаж, который в соответствии с принятой системой обозначений правильнее было бы назвать ГРК -гамма-рентгеновский каротаж;
- НТК - нейтронный гамма-каротаж со стационарным источником нейтронов - один из основных методов исследования нефтяных скважин;
- ННК - нейтрон-нейтронный каротаж с разновидностями: ННК-Т (по тепловым нейтронам), ННК-НТ (по надтепловым нейтронам), МНК -многозондовый нейтронный каротаж;
- ИННК - импульсный нейтронный каротаж, использующий импульсный генератор нейтронов с измерением различных продуктов взаимодействия нейтронов источника со средой: ИННК-Т, ИННК-НТ, ИНГК, ИНГК-С (спектрометрический);
- ГНК - гамма-нейтронный каротаж, основанный на явлении ядерного фотопоглощения гамма-квантов с испусканием нейтронов; этот эффект при относительно невысокой энергии гамма-квантов (1,67 МэВ) наблюдается только на ядрах атомов бериллия, благодаря чему метод обеспечивает точность определения содержания бериллия в рудах до 0,001%;
- НАК - нейтронно-активационный каротаж, заключающийся в измерении гамма-активности искусственных радионуклидов, образовавшихся в составе вещества горных пород под действием нейтронного облучения.