UIRS_Kursovoy_proekt_Terekhin_F_S_2231

1. Физические основы диэлектрических методов и радиоволнового просвечивания

ФИЗИЧЕСКИЕ О СНОВЫ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ И
РАДИОВОЛНОВОГО
ПРО СВЕЧИВАНИЯ
Курсовой проект
Студент гр.2231
Терехин Федор Степанович
17.03.2026

2. ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях разработки месторождений углеводородов, характеризующихся
сложным геологическим строением, низкими коллекторскими свойствами и минерализацией
пластовых вод, традиционные методы резистивиметрии часто оказываются недостаточно
эффективными.
В таких случаях возрастает роль методов, основанных на измерении диэлектрических свойств
горных пород, таких как диэлектрический каротаж (ДК) и радиоволновое просвечивание (РВП).
Эти методы позволяют определять водонасыщенность и пористость пород независимо от
минерализации пластовой воды, что особенно актуально для оценки запасов в коллекторах с
пресными или слабоминерализованными водами, а также в карбонатных отложениях
2

3. Диэлектрический каротаж

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ
Это, как правило, наземные или скважинные методы, работающие в диапазоне
~10 кГц — 100 МГц.
Суть: Исследование среды путем измерения ее емкостных свойств.
Главное преимущество: Прямая и высокая чувствительность к содержанию
воды, почти не зависящая от минерализации (на достаточно высоких частотах,
где токи смещения преобладают над токами проводимости).
3

4. РАДИОВОЛНОВОЕ ПРОСВЕЧИВАНИЕ

Радиоволновое просвечивание — это метод, при котором высокочастотный электромагнитный
сигнал передается от излучателя, расположенного в одной скважине, к приемнику в другой
скважине (межскважинный вариант) или от зонда в исследуемой скважине к приемнику на
поверхности (скважинно-наземный вариант).
Измеряются амплитуда и фаза прошедшей волны, которые несут информацию о поглощении и
скорости распространения сигнала в межскважинном пространстве. Принцип действия основан на
зависимости затухания и скорости распространения радиоволн от диэлектрической проницаемости
и проводимости среды.
Путем многократных измерений при разных положениях антенн строится томографическое
изображение распределения диэлектрических свойств в разрезе между скважинами.
4

5. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Измеряемые параметры:
1. Временная задержка (Δt, нс/м).
2. Затухание (A, дБ/м).
3. Комплексная диэлектрическая проницаемость (ε*).
Сложности интерпретации ДК:
1. Влияние глинистости (глины имеют повышенную ε' и высокую проводимость).
2. Зависимость ε' воды от температуры и частоты.
3. Неоднозначность выбора модели смешивания (CRIM, модель Генриха и др.)
5

6.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ЦЕЛИ
ИНТЕРПРЕТАЦИИ
1. Выделение проницаемых пластов и оценка пористости/влажности.
2. Определение типа флюида (вода/нефть/газ)
3. Интерпретация: Совместный анализ кривых ДК и нейтронного
каротажа.
4. Изучение зон трещиноватости и коллекторов сложного типа.
5. Оценка проводимости пласта.
6

7. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ РАДИОВОЛНОВОГО ПРОСВЕЧИВАНИЯ

Измеряемые параметры:
Амплитуда поля (E)
коэффициент ослабления (Kp, дБ).
Разность фаз (Δφ, град)
время запаздывания (Δt) между сигналами источника и приемника.
Сложности интерпретации РВП:
Неоднозначность обратной задачи (томографии): Одному и тому же набору данных
могут соответствовать разные модели среды.
Влияние геометрии: Положение скважин, наличие обсадных колонн сильно искажают
поле.
Сложное волновое поведение в неоднородной среде
7

8. Основные этапы и цели интерпретации

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ЦЕЛИ
ИНТЕРПРЕТАЦИИ
Качественная локализация неоднородностей (основная задача).
Дифрагированные волны: Резкие локальные объекты (контакты, трещины).
Результат: Построение плоскостей или сечений поглощения/скорости между скважинами, на
которых визуализируются аномальные зоны.
Количественная оценка параметров неоднородностей.
Томографическая реконструкция (самый современный подход)
Результат — двумерные томограммы (разрезы) распределения электропроводности и
диэлектрической проницаемости между скважинами. Это аналогично медицинскому КТ, но для
геологической среды.
8

9. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ В КОМПЛЕКСЕ ГИС

Ни один метод ГИС не является самодостаточным. Каждый измеряет свой набор физических
параметров, на которые по-разному влияют литология, пористость, флюид, глинистость.
Комплексирование позволяет:
1. Уменьшить неоднозначность интерпретации.
2. Получить количественные оценки параметров (пористость, водонасыщенность, глинистость).
3. Выделить и охарактеризовать сложные коллекторы (трещинные, низкопористые).
4. ДК и РВП в этом комплексе играют роль решающего арбитра в задачах, где традиционные методы
(резистивиметрия, индукционный каротаж) "слепнут" из-за влияния минерализации или сложной
геометрии.
9

10. Комплексирование диэлектрического каротажа (ДК) с другими методами ГИС

КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА (ДК)
С ДРУГИМИ МЕТОДАМИ ГИС
ДК является, как правило, частью современного высокотехнологичного комплекса для оценки
насыщенности.
1. Комплекс для определения водонасыщенности в пластах с неизвестной или переменной
минерализацией воды.(Это главное применение ДК в комплексе.)
2. Комплекс для идентификации типа флюида (нефть/газ/вода).
Нейтронный каротаж (ННК) чувствителен к содержанию водорода
ДК чувствителен к диэлектрической проницаемости
3. Комплекс для оценки остаточной нефтенасыщенности.
При оценке остаточной нефтенасыщенности в обводненных пластах ДК незаменим, так как
традиционные электрические методы в этом случае неработоспособны (вода-проводник).
10

11. КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ РАДИОВОЛНОВОГО ПРОСВЕЧИВАНИЯ С ДРУГИМИ МЕТОДАМИ ГИС

РВП — это скважинно-скважинный или скважинно-поверхностный метод. Его комплексирование
имеет свою специфику.
1. Комплекс для детализации межскважинного пространства и построения геологических
моделей.
2. Комплекс для поиска и оконтуривания рудных тел и зон трещиноватости.
3. Комплекс для мониторинга процессов (гидродинамический, тепловой).
РВП выступает как геометрический и динамический инструмент, расширяющий информацию от
точечных замеров в скважинах до двумерных/трехмерных моделей межскважинного пространства и
позволяющий отслеживать изменения во времени
Их применение в комплексе с традиционными методами переводит интерпретацию с уровня
качественных догадок на уровень количественного, пространственно-распределенного
моделирования.
11

12. Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Диэлектрический каротаж (ДК) и радиоволновое просвечивание (РВП) представляют собой
высокоспециализированный, но незаменимый сегмент высокочастотной электроразведки.
Их физическая основа — взаимодействие электромагнитного поля радиочастотного
диапазона со средой — позволяет получать информацию, недоступную для традиционных
методов.
12