Измерение толщины слоя нефтенасыщенной среды с применением наносекундного электромагнитного импульсного зонда

Изложены результаты эксперимента по зондированию модельной среды нефтегазового коллектора с использованием лабораторного макета сверхширокополосного электромагнитного скважинного зонда. С этой целью был сконструирован деревянный бак, заполненный модельной средой. Модельная среда нефтегазового коллектора изготавливалась на основе смеси песка и водного раствора поваренной соли. Деревянный бак, заполненный модельной средой нефтегазового коллектора, размещался в лабораторном помещении на бетонной стяжке. Антенны скважинного зонда были размещены в полиэтиленовую водонепроницаемую трубку, на дне бака. Антенны зонда были выполнены в виде дипольных антенн с расширенной полосой пропускания. Передающая антенна подключалась к импульсному сверхширокополосному генератору, приемная антенна подключалась к стробоскопическому осциллографу. Запись напряжения на выходе антенны осуществлялась при различной толщине слоя модельной среды над антеннами и различном расстоянии между передающей и приемной антеннами. Подобная схема эксперимента позволила измерить коэффициент затухания и скорость распространения амплитуды зондирующего импульса в модельной среде нефтегазового коллектора. Показано, что теоретическая модель скважинного зонда с применением метода дискретных источников хорошо прогнозирует временную форму и время задержки зондирующего импульса. Предложен способ определения толщины слоя модельной среды нефтегазового коллектора по измеренным значениям временной задержки импульса, отраженного от границы слоя, при различных расстояниях между передающей и приемной антеннами зонда. Данный способ позволил определить расстояние до границы модельной среды нефтегазового коллектора с относительной погрешностью 2,2 % без привлечения априорной информации об электрофизических свойствах среды. Экспериментальные результаты, полученные в данной работе, создают научную основу для разработки и тестирования импульсных скважинных зондов, предназначенных для каротажа нефтегазовых скважин в нефтегазовом коллекторе с горизонтальным завершением. Для отработки созданных методов и технологий необходимо создание опытного образца скважинного зонда и проведение дальнейших исследований в полевых условиях.