поля поляризації.
За отриманого сигналу вільної прецесії можна визначити Ео - початкову амплітуду е. д. с., T1 - час поздовжньої, або термічної релаксації, що характеризує швидкість наростання ядерного намагнічування у напрямку прикладеного поля поляризації, і Т2 - час поперечної релаксації, яке є мірою швидкості расфазіровкі прецесії ядер. Під часом релаксації зазвичай розуміється час, протягом якого початкова амплітуда е. д. с. Ео зменшується в 2,7 рази.
Величини Е0, T1 і Т2 пов'язані з фізичними властивостями гірських порід, але для вивчення час поперечної релаксації T2 спотворено неоднорідністю поля Землі.
З усієї сукупності елементів, що складають гірські породи, тільки ядра водню, що входять до складу вільної рідини, володіють досить великим гіромагнітного відношення (4257 Гц/Гс), щоб створити під дією поляризующего магнітного поля е. д. с., яка може бути зареєстрована в умовах свердловини. Метод вивчення розрізів свердловин, заснований на реєстрації ефектів вільної прецесії ядер водню, отримав назву я д е р н о - м а г н і т н о г о методу. Пов'язана вода, дуже в'язка нафту, тверді та інші полярні високомолекулярні вуглеводні, адсорбовані на поверхні частинок породи, дають настільки швидко затухаючі е. д. з, що на показаннях методу Ямм їх присутність у досліджуваному розрізі не позначається. У зв'язку з цим об'єктом досліджень ядерно-магннтним методом є ядра водню, що входять в той чи інший вільний флюїд (воду, нафта чи газ). Радіус дослідження практично дорівнює 1,58dc, де dc - діаметр свердловини.
Апаратура й методика вимірювань Ямм
Апаратура ядерно-магнітного методу являє собою свердловинний прилад і наземну панель. Свердловинний прилад складається з двох частин. У нижній частині в циліндричному кожусі з поліхлорвінілової труби, заповненої маслом, розміщені два датчика - основний і допоміжний, у верхній частині в дюралевому кожусі змонтована електронна схема. Основний датчик використовується для створення магнітного поля поляризації в пласті і спостереження сигналу вільної прецесії. Він являє собою соленоїд з сердечником прямокутного перерізу, довга сторона якого паралельна головній осі приладу. Довжина зондів L3 (чутливої ??частини котушки) дорівнює 0,75 м.
Сила струму поляризації складає З А. Допоміжний датчик має тороидальную форму і служить для контролю роботи апаратури.
Після включення поляризующего струму вектор намагніченості М встановлюється поступово протягом часу? підлогу і асимптотично наближається до значення свого насичення (рис. 2,6). Практично час поляризації вибирається рівним (3-5) Т1. Після закінчення цього часу сила струму поляризації Iпол східчасто зменшується до нуля з метою виключення впливу перехідних процесів (рис. 2, а). Після припинення перехідних процесів швидко вимикається залишковий струм Iос комутатором свердловинного приладу. Комутатор, у свою чергу, підключає котушку на вхід підсилювача для реєстрації сигналу вільної прецесії, т. Е. В цей інтервал часу основною датчик є приймачем. За час дії залишкового струму Тос величина вектора ядерної намагніченості лише незначно зменшується (рис. 2, в) і він практично не змінює свого напряму. Частота дії комутуючого пристрою встановлюється в межах 0,1-2,0 Гц.
Сигнал вільної прецесії через підсилювач по каналу зв'язку надходить в наземну панель, де він додатково посилюється, потім випрямляється і реєструється. Внаслідок резонансного посилення форма огинаючої сигнал вільної прецесії спотворюється (рис. 2, г) в лівій частині і як би зміщується на час? вправо. У зв'язку з цим для визначення початкової амплітуди сигналу вільної прецесії U0 необхідно отримати, принаймні, два значення обвідної е. д. с.- U1 і Uо або U1 і Uз, які відповідають часам вимірювання? 1,? 2,? 3, відрахувавши від моменту часу, зрушеного на величину? від початку прецесії.
Рис. 2. Схема процесів, що виникають при дослідженнях гірських порід методом Ямм (по С. М. Аксельроду).
а - графік I-f (x); б - зміна величини вектора ядерної намагніченості М; в - зміна в часі е. д. с. сигналу вільної прецесії; г - сигнал вільної прецесії після посилення і детектування
ядерний магнітний каротаж гірський
За значеннями U1 і U2 або U1 і U3 лічильно-вирішальне пристрій, встановлений в наземній панелі, обчислює початкову амплітуду яка реєструється у функції глибин поряд з заміряв значеннями U1, U2 і U3.
Масштаби кривих U1, U2, U3 і U0 встановлюють у значеннях удаваного індексу вільного флюїду (ИСФ) К. Це поняття аналогічні вживаним в промисловій геофізиці поняттю удаваного питомого опору. Під ИСФ розуміється відносний обсяг вільного флюїду в породі, наведений по концентрації прото...
