Mühazirə Kursun məqsədi. Quyuda tədqiqat. Ölçü şərtləri. Elektrik karotajında istifadə edilən zondlar

Quyu potensial üsulu

Quyu potensialı üsulu elektrik karotajı nın mofikasilarından biridir və bu üsulla təbii yaranan elektrik sahəsi öyrənilir. İlk dədə bu üsul 1928-ci ildə tətbiq edilmişdir. Quyuda və onun ətrafıda müxtəlif fiziki-kimyəvi proseslə nəticəsində e.h.q. yaranır və quyuya buraxılmış bir elektrodla (bu ölçü elektroda olur) yer səthində torpaqlanmış elektrodlar arasındakı potensiallar fərqi ölçülür (şək 1).

Şəkil 1. QP-nin quyuda ölçülmə sxemi

E.h.q. –nin yaranması əsasən iki prosesin nəticəsində baş verir: diffuziya və süzülmə.

Diffuziya potensialı. Hər hansı bir çən hissəyə ayrılır, ona NaCl duzunun məhlulu doldurulur (şək.2). Arakəsmənin bir hissəsindəki məhlulun duzluluğunu o birindən yuksək götürmək lazımdır. Sonra arakəsmə görürülür, bu zaman qatılıqlırı müxtəlif olan məhlular tədricən Osmotik təzyiq altında qatılıqların stabilləşməsinə meyil edəcəklər. Fizikadan məlumdur ki, xörək duzu suda həll olunduqda iki ion yaranır: Na⁺ və Cl^- .



Şəkil 2.

Mənfi ionların sürəti müsbət ionların sürətindən böyük olur. Ona görədə qatılığı çox olan məhluldan qatılığı az olan məhlula daha çox mənfi ionlar daxil olacaq və nəticədə qatılığı az olan tərəfdf mənfi ionlar üsünlük təşkil edəcəklər. Bu o deməkdir ki, qabda iki qürb yaranaır və nəticədə e.h.q. baş verir. Əgər qaba elektrodlar (iki) buraxsaq və onları ampermetrə birləşdirsək, görərik ki, ampermetr cərəyan şiddəti qeyd edir. Qeyd edilən bu proses quyuda da baş verir. Beləki, quyuya vurulan gil məhlulu ilə lay sularının mineralizasiya dərəcələri müxtəlif olduğundan quyu divarı qarşısında mənfi və ya müsbət işarəli ionlar toplanır. Diffuziya prosesi qatılıqların bərabərləçmə anına qədər davam edir. Yəni C₁₌C₂ olur. Bu zaman xəyali xətt boyunca elektrik hərəkət etdirici qüvvə yaranır. Bu bizə diffuziya potensialının qiymətini verir D_d kimi işarə olunur

Şəkil 3-də diffuziya mənşəli QP-nın süxurun məsamələrində (bəyük və kiçik kapiliyarlarda) yaranma sxemi verilir. Göründüyü kimi süxur həcminin daban və tavan hissələrində müsbət onun qarşısında isə mənfi ionlar toplanır. Mərkəzdə əsasən qarəşıq şəkildə ionlar iştrak edir (burada C₁ və C₂ mayelərin qatılığını göstərir, C₁>C₂).

Şəkil 3.

Şəkil 4-də quyu şəraitində diffuziya potensialının baş bermə sxemi verilir.

Şəkil 4 Diffuziya mənşəli QP : 1-kollektor, 2- qeyri kollektor

Diffuziya prosesində iki məhlulun təması zamanı yaranan e.h.q. aşağıdakı düsturla təyin olunur:

burada U -mənfi ionların orta sürəti; V- müsbət ionların orta sürəti; n ionların valentliyi; R- unveristet qaz sabitidir; T tempuraturun mütləq qiymətidir; F- faradey ədədir; C₁ və C₂ –təmasda olan məhlulların qarışığıdır.
Süzülmə potensialı. Süxurların məsamələrini uzun bir kapliyar kimi təsəvür etmək olar. Fiziki kimyadan məlumdur ki, əgər belə bir kapliyar borudan elektrolit hərəkət edirsə, onda həmin kapliyarda e.h.q. yaranır. Bu EHQ nin istiqaməti kapliyarda mayenin hərəkət istiqaməti ilə üst-üstə düşür. Belə bir şəraitdə yaranmış EHQ-yən süzülmə EHQ-i deyilir. Süzülmə nəticəsində əmələ gələn EHQ-ni onunla izah etmək olar ki, süxurların kapliyarlarının divarlarında müəyyən yüklü ionlar udulur; nəticədə kapliyarın en kəsiyi boyu mayedə başqa yüklü ionlar toplanır. Maye kapliyarlarla hərəkət etdikdə bu ionlarda hərəkət edir və nəticədə EHQ-nin yaranmasına səbəb olur (şək. 5).



Şəkil 5. Süzülmə mənşəli QP
Beləliklə süzülmə EHQ-i yaranır. Süzurun məsamələrinin divarlarında mənfi yüklü ionlar, mayenin hərəkəti istiqamətində isə müsbət yüklü ionlar toplanır. Yaranan e.h.q.süzülmə potensialini ifadə edir və Ds ilə işarə olunur. Təcrübələr göstərir ki, süzülmə potensialının qiyməti düffuziya potensialının qiymətindən bir neçə dəfə kiçik olur. Yəni, Dd>>>Ds
Süzülmə potesialı aşağıdakı düsturla ifadə olunur:

burada -məhlulun xüsusi müqaviməti; -mayenin özlülüyü; f-süxurun xüsusiyyətindən asılı olan əmsaldır; P-kapliyarda olan təzyiqdir.
Quyu potensialının qiyməti diffuziya potensialı ilə süzülmə potensialının cəmi olduğunu nəzərə alsaq, Dd>>>Ds olduğundan, quyu potensialının qiymətini diffuziya potensialının qiyməti kimi qəbul etmək olar. Əgər gil məhlulunun qaltılığı lay sularının qatılığından böyük olarsa, bu zaman alınan QP əyrisi düz QP, əks halda isə C₁2 olarsa, bu zaman alınan QP əyrisi tərs QP adlanır. Ölçü zamanı adətən potensialın mütləq deyil nisbi qiyməti ölçülür. Quyu potensialının vahidi kimi mV götürülür.