В данной работе проводится модельная оценка возможностей диагностики расположения скважины в нефтеносном слое при горизонтальном бурении с помощью импульсного зонда. С этой целью рассмотрено решение двумерной задачи о возбуждении плоскослоистой диэлектрической среды с потерями короткими электромагнитными импульсами, излучаемыми локализованным источником. Рассчитана пространственно-временная структура импульса в плоскослоистой среде. Моделирование процесса распространения импульса при этом производилось на основе численного нахождения функции Грина в пространственно-временной области [1].

Электрические свойства плоскослоистой среды определялись содержанием в ней грунтовой и газовой фаз, нефти, водного раствора солей. Задание ее комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) с учетом объемной доли парциальных компонент проводилось на основе рефракционной модели КДП для дисперсных смесей [2-4].

В результате моделирования найдено затухание короткого импульса при распространении в однородной среде с КДП, соответствующей водоносному либо нефтеносному слою, а также в неоднородной среде, соответствующей профилю слоистой структуры в зоне бурения скважины. Затухание амплитуд максимумов импульсов в соответствующих однородных средах носит характер близкий к экспоненциальному. В однородной среде с КДП, соответствующей нефтеносному слою, затухание составляет около 65 Дб/м. Показано, что в результате уменьшения несущей частоты в 5 раз увеличивается глубина зондирования в 1.5 раза. Так, на частотах 1 ГГц при длительности импульса 2 нс глубина зондирования может составлять 1.5 м, а на частотах 5 ГГц при длительности импульса 0.4 нс примерно 0.9 м. В результате моделирования КДП было также получено, что диэлектрический контраст между нефтеносным слоем и верхней газонасыщенной областью весьма мал. В связи с этим наиболее реально проводить диагностику расположения нижней границы нефтеносного слоя.

1. Л. М. Бреховских, Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973.
2. F.T. Ulaby, R.K. Moor, A.K. Fung, Microwave Remote Sensing, Active and Passive. Washington: Artech House, 1986.
3. Комаров. С.А., Миронов В.Л. Микроволновое зондирование почв. Новосибирск: Научно-издательский центр СО РАН, 2000.
4. V.L. Mironov, M. C. Dobson, “Generalized Refractive Mixing Dielectric Model for Moist Soils”, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 42, no. 4, pp. 773-785, 2004.

Фоторепортаж