550.837+004.942

Метод спонтанной поляризации (метод потенциалов собственной поляризации) для геофизических исследований скважин является аналогом метода естественного поля в полевой электроразведке. Это один из старейших и основных геофизических методов каротажа, применяемых для изучения геологического строения пород, пройденных геологоразведочными скважинами и выделения пластов-коллекторов. Несмотря на давнюю и успешную историю применения в геофизической практике метод спонтанной поляризации имеет недостаточную проработку физико-химической теории и зачастую используется только благодаря корреляционным связям с другими параметрами или носит оценочный характер. Вывод уравнения потенциала адсорбции для двойного электрического слоя на границе твердое тело-жидкость с учетом физико-геометрических и электрохимических параметров среды позволит уточнить интерпретационные возможности метода спонтанной поляризации.

The method of spontaneous polarization for well logging is an equivalent of the natural field method in field electrical exploration. The method of spontaneous polarization is one of the oldest and most basic geophysical logging methods, it used to learn the geological structure of rocks drilled by exploration wells and identify reservoir layers. Despite the long and successful history of application in geophysical practice, the method is insufficient elaborated involving physicochemical theory and often used only as an evaluative one. Derivation of the equation of the adsorption potential for an electric double layer at a solid - liquid interface will make it possible to refine the interpretation capabilities of the method of spontaneous polarization according to the physical-geometric and electrochemical environment parameters.

cтарший преподаватель кафедры математики, Уральский государственный горный университет

Фридрисберг Д.А. Курс коллоидной химии. Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. // Л.: Химия. 1984. 368 с.

Беспалова Ж.И., Смирнова Н.В., Пятерко И.А. Поверхностные явления и адсорбция. 2-е изд. перераб. и доп. // Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ). 2010. 82 с.

Остапенко Г.И. Коллоидная химия: практикум по адсорбции // Тольятти: ТГУ. 2010. 71 с.

Гаврилова Н.Н., Назаров В.В. Анализ пористой структуры на основе адсорбционных данных // М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2015. 132 с.

Nernst W. Experimental and Theoretical Applications of Thermodynamics to Chemistry. Yale University, New York. 1907. 149 p.

Вендельштейн Б.Ю. Исследование разрезов нефтяных и газовых скважин методом собственных потенциалов // М.: Недра. 1966. 207 c.

Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. Изд. 2-е, перераб. // М.: Недра. 1982. 448 с.

Итенберг С.С. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин. Изд. 2-е, перераб. и допол. // М.: Недра. 1987. 315 с.

Сковородников И.Г. Геофизические исследования скважин. 3-е изд., переработ. и дополн. // Екатеринбург: Институт испытаний. 2009. 471 с.

Исламгалиев Д.В. Исследование электрического поля адсорбции, диффузии и течения в неоднородной среде для интерпретации данных каротажа методом спонтанной поляризации. Дисс. на соиск. ст. к.н. // Екатеринбург: УГГУ, ИГФ УрО РАН. 2013. 110 с.

Serra O. WellLogging Handbook. Paris: Technip, 25 rue Ginoux. 2008. 604 p.

Кормильцев В.В., Ратушняк А.Н. Теоретические и экспериментальные основы спонтанной поляризации горных пород в нефтегазовых скважинах // Екатеринбург: УрО РАН. 2007. 135 с.

Helmholtz H. Ueber einige Gesetze der Vertheilung elektrischer Strome in korperlichen Leitern mit Anwendung auf die thierisch-elektrischen Versuche. Annalen der Physik und Chemie (in German). V. 165. No. 6. Pp. 211-233. DOI: 10.1002/andp.18531650603.

Салем Р.Р. Теория двойного слоя // М.: Физматлит. 2003. 104 с.

Савицкая Т.А., Котиков Д.А., Шичкова Т.А. Коллоидная химия: строение двойного электрического слоя, получение и устойчивость дисперсных систем // Минск: БГУ. 2013. 77 с.

Gibbs J.W. The Collected Works of J. Willard Gibbs Thermodynamics. New York: Longmans, Green and Co. V. 1. 1928. Pp. 55-349.

Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статическая механика // М.: Наука. 1982. 484 с.

Фрумкин А.Н. Сб. работ физ. хим. ин-та им. Л.Я. Карпова. 1924. Вып. 2. C. 1060.

Einstein A. Neue elektrostatische Methode zur Messung kleiner Elektrizitatsmengen. Physikalische Zeitschrift. V. 9. 1908. Pp. 216-217.

Эйнштейн А. Физика и реальность // М.: Наука. 1965. 365 с.

Revil A., Pezard P.A., Glover P.W.J. Streaming potential in porous media. 1. Theory of the zeta-potential. Journal of Geophysical Research. 1999. V. 1999. No. B9. Pp. 20021-20031.

Revil A., Leroy P. Hydroelectric coupling in а Clayey Material. Geophysical research letters. 2001. V. 8. Iss. 28. Pp. 1643-1646.

Revil A., Hermitte D., Voltz M., et al. Self?potential signals associated with variations of the hydraulic head during an infiltration experiment. Geophysical Research Letters. 2002. V. 29. No. 7. Pp. 10-1-10-4.

Revil А., Jardani A. The self-potential method: Theory and applications in environmental geosciences. Cambridge University Press. 2013. 369 p.

Revil A., Ahmed A.S., Jardani A. Self-potential: A non-intrusive ground water flow sensor. Journal of Environmental and Engineering Geophysics. 2017. V. 22. No. 3. Pp. 235-247.

Ahmed A.S., Revil A., Boleve A., et al. Determination of the permeability of seepage flow paths in dams from self-potential measurements. Engineering Geology. 2020. V. 268. Pp. 105514.

Исламгалиев Д.В., Ратушняк А.Н. Влияние бурового раствора на величину потенциала спонтанной поляризации при каротаже скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. №11/1. С. 46-54. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_46.

Ouardi M. El., Laabd M., Abou Oualid H. et al. Efficient removal of p-nitrophenol from water using montmorillonite clay: insights into the adsorption mechanism, process optimization, and regeneration. Environmental Science and Pollution Research. 2019. V. 26. Pp. 19615-19631.

Siderius D.W. Digitization of Adsorption Isotherms from «The Thermodynamics and Hysteresis of Adsorption». National Institute of Standards and Technology. 2021. V. 126. No. 126037. 7 p. DOI: https://doi.org/10.6028/jres.126.037.

Aljamali N.M., Aldujaili R.A.B., Alfatlawi I.O. Physical and Chemical Adsorption and its Applications. Thermodynamics and Chemical Kinetics. 2021. V. 7. No. 2. DOI: https://doi.org/10.37628/IJTCK.

Nagwan G.M. , Yunnus A.F., Elawwad A. Adsorption of Pb(II) from Water onto ZnO, TiO2 and Al2O3: Process Study, Adsorption Behaviour, and Thermodyna. Adsorption Science & Technology. 2022. V. 2022. 13 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/7582756.

Дзюбло А.Д., Маслов В.В., Евстафьев И.Л. Геологическое строение и перспективы открытия нефтяных залежей в нижнемеловых и юрских отложениях акватории Обской и Тазовской губ Карского моря // Нефтяное хозяйство. 2019. №1. C. 11-15. DOI: https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-1-11-15.

Ружников А.Г. Совершенствование технологии предупреждения дестабилизации сильно трещиноватых аргиллитов. Автореф. дисс. канд. тех. наук // Ухта: УГТУ. 2015. 24 с.

Гавронская Ю.Ю. Коллоидная химия // СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена. 2007. 267 с.

Brunauer S., Emmett P. H.; Teller, E. Adsorption of Gases in Multimolecular Layers. Journal of the American Chemical Society. 1938. V. 60. No. 2. Pp. 309-319. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01269a023.

Langmuir I., Schaefer V.J. The Effect of Dissolved Salts on Insoluble Monolayers. Journal of the American Chemical Society. 1937. V. 29. No. 11. Pp. 2400-2414. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01290a091.

Брунауэр С. Адсорбция газов и паров // М.: Ил. 1984. 849 с.

Lawrance G A. Introduction to Coordination Chemistry. Chichester: Wiley. 2013. 290 p.

Бокий Г.Б. Кристаллохимия. 3-е изд., перераб. и доп. // М.: Наука. 1971. 400 с.

Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallogr. 1976. V. 32. P. 751-767. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551.

Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Изд. 2-е, испр. и доп. // Химия (Ленинградское отделение). 1978. 392 с.

Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономоревой // Спб.: «Иван Федоров». 2003. 240 с.

Lide D. R. Handbook of Chemistry and Physics, 84th Ed. 2003-2004. L., N.Y., W.: CRC Press, Boca Raton. 2004. 2475 p.

Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник // Мн.: Современная школа. 2005. 608 с.

Элькинд К.М., Трунова И.Г. Связь гидратации с явлениями переносов в водных растворах электролитов // Труды Нижнегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2012. Вып. 97. №4. С. 272-279.

Сваровская Н.А., Колесников И.М., Винокуров В.А. Электрохимия растворов электролитов. Часть I. Электропроводность // М.: Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. 2017. 66 с.

Эрдей-Груз, Т. Явления переноса в водных растворах // М.: Мир, 1976. 595 с.

Танганов Б.Б., Балданов М.М., Мохосоев М.В. Множественные регрессии физико-химических характеристик неводных растворителей на расширенном базисе параметров // Журнал физической химии. 1992. Вып. 66. №6. C.1476-1480.

Балданов М.М., Балданова Д.М. , Жигжитова С.Б. и др. К проблеме радиусов гидратированных ионов // ДАН ВШ России. 2006. Т. 2. С. 32-37.

Спивак А.И., Попов А.Н. Абразивность горных пород // М.: Недра. 1994. 240 с.

Абатуров В.Г., Семененко А.Ф. Разрушение горных пород при бурении нефтяных и газовых скважин (часть 1 - Механические свойства горных пород) // Тюмень: ТюмГНГУ. 2007. 24 с.

Ванько В.И., Ермошина О.В., Кувыркин Г.Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. 3-е изд., исправл. / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко // М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2006. 488 с.

Исламгалиев Д.В., Сурнев В.Б. Математическая модель генерации электрического поля в методе спонтанной поляризации // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2013. №10. С. 337-343.

Сурнев В.Б. Математическое моделирование. Непрерывные детерминированные модели // Екатеринбург: Издательство УГГУ. 2013. 689 с.

Исламгалиев Д.В., Кузьмичев О.Б., Ратушняк А.Н. Вклад поля диффузии в потенциал спонтанной поляризации // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2012. №2. С. 162-167.

Исламгалиев Д.В. Теория образования адсорбционного потенциала и еe применение для интерпретации данных каротажа методом спонтанной поляризации // Одиннадцатые научные чтения Ю. П. Булашевича. Екатеринбург: УрО РАН, 2021. С. 99-101.

Иванова А.В., Михайлова Н.А. Технологические испытания глин // Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2005. 41 с.

Мальцева И.В. Улучшение реологических свойств глиняных суспензий за счет введения электролитов // Инженерный вестник Дона. 2017. №2. C. 41-43.

Исламгалиев Д.В. Программный комплекс «SP-AT» Рег. 2021660975. 05.07.2021.

Кузьмичев О.Б. Исследование электрических полей естественного происхождения в нефтегазоразведочных скважинах (теория, аппаратура, методика, скважинные испытания) // СПб.: Недра. 2006. 252 с.

Исламгалиев Д.В., Ратушняк А.Н. Программный комплекс PALETKA_PS Рег. №2017611525. 06.02.2017.