Спонтанный потенциальный каротаж — это метод определения состава подземных материалов, в которые ведется бурение, обычно на нефтяных месторождениях. Процесс регистрации спонтанного потенциала включает запись электрического напряжения постоянного тока, которое существует между жидкостью на водной основе, такой как буровой раствор то, что закачивается в скважину, и стенки самой скважины. Эти данные часто называют диаграммой собственного потенциала (журналом SP), и они представляют собой запись разности электрического потенциала в диапазоне милливольт между подповерхностным слоем и потенциалом напряжения при заземлении в верхней части буровой площадки. Обычное использование спонтанной потенциальной каротажа помимо разведки нефти включает определение литологии или характеристик горных пород пробуренной скважины при разведке полезных ископаемых и качества подземных вод для муниципальных нужд.
Использование самопроизвольного потенциального каротажа считается одним из первых методов буровой разведки для определения характера подземного рельефа. Он основан на естественном статическом электрическом заряде, который удерживает сама земля. Этот заряд разделяется на потенциальные диапазоны пространствами в пористой породе или за счет проводимости жидкостей на солевой основе, и жидкость на водной основе должна быть введена в скважину, чтобы установить соединение с естественным зарядом, который затем может быть направлен на поверхность. Как правило, чем выше обнаруженный электрический потенциал, тем более проницаем подповерхностный слой, но величина отклонения также зависит от солености используемого бурового раствора и пластовой воды, которая естественным образом встречается в подземной породе. слои.
Каротаж скважин зависит как от свойств бурового раствора быть ионным по своей природе, так и от наличия электрического заряда. атомов, а также наличие глинистого или минерального содержимого в скважине для проведения спонтанного потенциального каротажа. Ионный заряд бурового раствора используется для передачи сигнала обратно на поверхность. Присутствие некоторого количества глины или минералов в отверстии необходимо, так как их кристаллическая структура позволяет сформировать полупроницаемую структуру. Эта структура препятствует диффузии ионов в подземные слои, так что поддерживается естественное состояние заряда.
В то время как процедура проведения спонтанного потенциального каротажа может быть довольно рутинной, интерпретация данных может быть затруднена. Это связано с тем, что при определенных условиях бурения, например, в подземных водоносных горизонтах, где сланцы, пласты глины и песка встречаются и сливаются. , данные можно интерпретировать по-разному. В частности, известно, что пресноводные участки дают сильно различающиеся показания, частично основанные на различиях в типе используемого бурового раствора и его солености по отношению к подземные воды. Отрицательный потенциал SP обычно фиксируется при разведке нефтяных скважин, но в пресноводных скважинах результат обычно является положительным значением SP, указывающим на наличие слоев песка. Журнал спонтанного потенциала также может быть нулевым, если и буровой раствор, и грунтовые воды имеют одинаковый электрический потенциал, что может привести к путанице в отношении истинной природы подповерхностного рельефа.
В нефтедобыче использование спонтанного потенциального каротажа является более надежным, так как процесс зависит от солености для получения хороших показаний. В пресной воде хлорид натрия должен присутствовать как в используемом буровом растворе или скважинной жидкости, так и в природной пластовой воде, но в идеале соленость пластовой воды должна быть значительно выше. Таким образом, метод использования спонтанной потенциальной каротажа для понимания подземных особенностей лучше всего ограничивать регионами, где присутствующие песок или сланец имеют высокое содержание соли.