Викладено фізичні основи геофізичних методів дослідження розрізів свердловин при пошуках, розвідці та розробленні родовищ корисних копалин. Наведено принципи вимірювань у свердловинах характеристик різних фізичних полів, що пов'язані із властивостями гірських порід, і подано короткий опис обладнання та апаратури, які при цьому застосовують. У підручнику також наведено методики свердловинних геофізичних досліджень, а також області застосування геофізичних методів. Підручник розрахований для студентів закладів вищої освіти, а також для фахівців-геофізиків наукових і виробничих організацій. ЗМІСТ ВСТУП. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛІНИ. . . 8 1.1. Історія розвитку геофізичних досліджень свердловин . . . . . . . . . 8 1.2. Основні напрями застосування ГДС при пошуках, розвідці та розробленні корисних копалин . . . . . . . . . 9 1.3. Організація промислово-геофізичної служби та класифікація методів ГДС за фізичними основами . . 11 1.4. Характеристика свердловин за призначенням та їхня підготовка до проведення ГДС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.5. Характеристики об'єктів дослідження у свердловинах. . . . . . . . . 15 2 ЕЛЕКТРИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН. . . . . . . . .18 2.1. Каротаж потенціалів самочинної поляризації. . . . . . . 24 2.2. Каротаж збудженої поляризації . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 2.3. Каротаж опору звичайними нефокусованими каротажними зондами . . .34 2.3.1. Вертикальне електричне профілювання та бокове каротажне зондування. . . . . . . . . . . . . . . 34 2.3.2. Мікрокаротаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.3.3. Резистивіметрія. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.3.4. Струмовий каротаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.4. Методи електричного каротажу з фокусувальними зондами . . . . . . . . . .50 2.4.1. Боковий каротаж. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.4.2. Боковий мікрокаротаж. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 2.4.3. Дивергентний каротаж. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 2.5. Індукційний каротаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 2.6. Діелектричний каротаж. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3. РАДІОАКТИВНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН. . . . . . . . . . . . .76 3.1.Фізичні основи радіоактивних методів дослідження свердловин та основні визначення. . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.2. Апаратура радіоактивного каротажу . . . . . . . . . . . . . 80 3.3. Гамма-каротаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.4. Спектрометричний гамма-каротаж . . . . . . . . . . . . . . .97 3.5. Методи розсіяного гамма-випромінювання . . . . . . . .99 3.5.1. Гамма-гамма-каротаж щільності. . . . . . . . . . . . . 104 3.5.2. Гамма-гамма-каротаж селективний . . . . . . . . . . 110 3.6. Нейтронні методи дослідження свердловин . . . . . . . .111 3.6.1. Нейтронний гамма-каротаж. . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.6.2. Нейтронний гамма-каротаж спектрометричний. . . 121 3.6.3. Нейтрон-нейтронний каротаж за тепловими нейтронами . . . . . . . . . 122 3.6.4. Нейтрон-нейтронний каротаж за надтепловими нейтронами. . . . . . . ..123 3.6.5. Багатозондовий нейтронний каротаж. . . . . . . . . 125 3.6.6. Вплив різних факторів на покази нейтронних методів. . . . . . . . . . . . . . .126 3.6.7. Імпульсні нейтронні методи . . . . . . . . . . . . . . . . 128 3.7. Інші ядерно-фізичні дослідження свердловин . . . . . . 132 4. АКУСТИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН. . . . . . . . . . . . . . . .140 4.1. Теоретичні основи акустичних методів дослідження свердловин . . . . . . .140 4.1.1. Деформації та пружні хвилі. . . . . . . . . . . . . . . . . 140 4.1.2. Пружні хвилі в гірських породах, що насичені флюїдами. . . . . . . . . . . . . 146 4.2. Види акустичних досліджень у свердловинах . . . . . . 149 4.3. Апаратура та методика проведення акустичних досліджень у свердловинах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.3.1. Апаратура для акустичних досліджень у свердловинах стандартним акустичним каротажем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.3.2. Методика проведення вимірювань при стандартному акустичному каротажі . . . . . . . . . 159 5. ТЕРМІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН. . . . . . . . . . . . . . . . . 164 5.1. Фізичні основи термічних досліджень у свердловині. . . . . . . . . . . . . . . . . 164 5.2. Класифікація термічних методів. . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 5.3. Розподіл температури по стовбуру свердловини . . . 173 5.4. Апаратура і методика для термічних досліджень у свердловинах. . . . . . .180 5.5. Області використання результатів термометрії . . . . .184 6. ІНШІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН. . . 186 6.1. Магнітні методи дослідження свердловин . . . . . . . . . 186 6.1.1. Теоретичні основи та фізична суть методів магнітометрії свердловин. . 186 6.1.2. Метод ядерно-магнітного каротажу . . . . . . . . . . 189 6.2. Геохімічні дослідження у свердловинах . . . . . . . . . . . 195 6.2.1. Газовий каротаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 6.2.2. Люмінесцентно-бітумінологічний аналіз. . . . . . 205 6.3. Дослідження технічного стану свердловин. . . . . . . . .206 6.3.1. Інклінометрія. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 6.3.2. Кавернометрія та профілеметрія. . . . . . . . . . . . . 212 6.3.3. Електромагнітна локація муфт . . . . . . . . . . . . . . 216 6.3.4. Дефектоскопія і товщинометрія . . . . . . . . . . . . . 216 6.3.5. Механічна і термокондуктивна витратометрія (дебітометрія) . . . . . . . . .217 6.3.6. Припливометрія, визначення складу флюїдів у свердловині . . . . . . . . . 219 6.3.7. Барометрія. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 7. КОНТРОЛЮВАННЯ ЯКОСТІ ЦЕМЕНТУВАННЯ ОБСАДНИХ КОЛОН У СВЕРДЛОВИНІ. . . . . . . . . . . . 7.1. Метод термометрії . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 7.2. Гамма-гамма каротаж. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224 7.3. Акустичний каротаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 8. ПРОСТРІЛКОВО-ВИБУХОВІ ТА ІНШІ РОБОТИ У ПРОМИСЛОВИХ СВЕРДЛОВИНАХ. . . . . . . . . . . . . . . 230 8.1. Перфорація . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 8.2. Торпедування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 8.3. Інші види підривних робіт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 8.4. Відбирання зразків порід, проб пластових флюїдів та випробовування пластів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 9. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ, ПРОМИСЛОВА САНІТАРІЯ І ПРОТИПОЖЕЖНІ ЗАХОДИ ПІД ЧАС ГЕОФІЗИЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЬ СВЕРДЛОВИН. . . 243 9.1. Основні правила техніки безпеки під час проведення геофізичних робіт у свердловинах . . . . . . . . . . . . . . . . 243 9.2. Електрометричні роботи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246 9.3. Радіометричні роботи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 9.4. Прострілково-вибухові роботи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 9.5. Промислова санітарія та протипожежні заходи . . . . .253 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ . . . . . . . . . . . . 255