Каротаж

Карота́ж

(франц. carottage, от carotte — буровой керн, буквально — морковь)

геофизические исследования скважин, выполняемые с целью изучения геологических разрезов и выявления полезных ископаемых. Термин «К.», вошедший в практику горного дела, не вполне соответствует описываемому понятию. Вместо К. в научно-технической литературе также используются термины: геофизические методы исследования скважин, промысловая геофизика, буровая геофизика.

Первые геофизические исследования в скважинах — измерения температуры — были выполнены Д. В. Голубятииковым в 1908 на нефтяных промыслах в Баку. В 1926 братьями Шлюмберже (Франция) был предложен электрический К. скважин (метод кажущегося сопротивления). Высокая эффективность электрического К. обеспечила его быстрое внедрение в нефтяную промышленность и дала толчок для создания др. методов исследования скважин. В Сов. Союзе большой вклад в разработку теории, методики и техники К. внесли Л. М. Альпин, М. И. Бальзамов, Г. В. Горшков, В. Н. Дахнов, А. И. Заборовский, А. А. Коржев, С. Г. Комаров, Б. Понтекорво, А. С. Семенов, М. М. Соколов, В. А. Фок, В. А. Шпак и др. Важные исследования в области теории и методики К. выполнены в США (Г. Арчи, Г. Гюйо, И. Деваном, Г. Доллем, М. Мартеном, В. Расселом, М. Уайли и др.).

Геофизические исследования скважин осуществляются электрическими, магнитными, радиоактивными (ядерными), термическими, акустический (ультразвук) и др. методами. При их проведении вдоль ствола скважины с помощью геофизических датчиков, спускаемых на кабеле, измеряются некоторые величины, зависящие от одного или совокупности физических свойств горных пород, пересеченных скважиной. Сигналы от датчика передаются на поверхность и регистрируются наземной аппаратурой, установленной на автомашине (см. Каротажная станция) в аналоговой (в виде диаграмм) или цифровой форме (рис.).

При электрических методах исследования изучаются удельное электрическое сопротивление, диффузионно-адсорбционная и искусственно вызванная электро-химическая активности горных пород. На изучении удельного электрического сопротивления основываются методы кажущегося сопротивления, включая метод микрозондов (см. Микрокаротаж), сопротивления экранированного заземления (боковой К.) и индукционный. Различие в диффузионно-адсорбционной активности пород используется в методе самопроизвольной поляризации, а способность пород поляризоваться под действием электрического тока — в методе вызванной поляризации. При магнитном методе измеряется магнитная восприимчивость горных пород. Радиоактивные (ядерные) методы основываются на измерении в скважинах естественного или искусственно вызванного радиоактивного излучения пород. В последнем случае применяются методы: нейтронный, гамма-гамма, наведённой активности и радиоактивных изотопов. Ядерно-магнитный метод исследования заключается в наблюдении за изменением эдс, возникающей в породе после её обработки поляризующим магнитным полем. При термических методах изучается температура в скважинах. Акустический (ультразвук) метод основывается на изучении скорости и затухания упругих волн в породах. Газовый каротаж и Люминесцентно-битуминологический каротаж относятся к геохимическим методам исследования. Иногда применяется исследование скважин, основанное на изучении механических свойств (разбуриваемости) пород в процессе бурения (механический К.).

В задачу геофизических исследований скважин входит: корреляция (сопоставление) разрезов скважин; определение литологии и глубины залегания пройденных скважиной пород; выделение и оценка запасов полезных ископаемых (нефти, газа, воды, угля, руд, строительных материалов); контроль за разработкой месторождений нефти и газа. К. — основной способ геологической документации разрезов глубоких скважин.

Лит.: Комаров С. Г., Геофизические методы исследования скважин, М., 1963; Померанц Л. И. и Чукин В. Т., Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование, М., 1966; Дахнов В. Н., Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин, М., 1972.

В. М. Добрынин.

Схема электрического исследования скважины методами кажущегося сопротивления и самопроизвольной поляризации (по В. Н. Дахнову): а — разрез скважины (КС — каротажная станция; К — кабель; А, М, N и В — электроды; 1 — глины; 2 — пористые водоносные пески или песчаники; 3 — пористые нефтеносные пески или песчаники; 4 — плотные песчаники; 5 — гипсы); 6 — диаграммы кажущегося сопротивления (ρk) и самопроизвольной поляризации (Uсп).