巖石的導(dǎo)電特性.ppt

1、地球物理測(cè)量、資源和環(huán)境學(xué)院山鎮(zhèn)2007年七月，第一章電法測(cè)量，地球物理測(cè)量巖石的傳導(dǎo)特性，電法測(cè)量包括測(cè)量巖層的傳導(dǎo)、傳記和電化學(xué)特性的所有測(cè)井方法。這種方法測(cè)量了巖層的傳導(dǎo)、傳記和電化學(xué)特性，劃分了井下油氣儲(chǔ)層，確定了油氣含量層的油氣飽和度。地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，1，巖石的電阻率和電導(dǎo)率，巖石的導(dǎo)電特性是指巖石在電場(chǎng)中傳導(dǎo)電流的能力，用巖石的電阻率R和電導(dǎo)率來(lái)測(cè)量。巖石的電阻率和電導(dǎo)率，巖石的巖石、物性、油氣性、含水性質(zhì)和相關(guān)，這是電阻率測(cè)量決定巖石學(xué)、劃分油氣層、計(jì)算油氣飽和度的基礎(chǔ)。Rm(歐姆)，mS/m(毫米/米)，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，1，歐姆定律r=R L/S R=r

2、 S/L=1/R地層的電阻率只與地層的特性相關(guān)，與其幾何圖形相關(guān)，導(dǎo)電率低，電阻率高，電導(dǎo)率低；導(dǎo)電性能好，電阻率低，電導(dǎo)率高；地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，2，巖石電阻率與巖性的關(guān)系可從P5的表1-1中得知。巖石電阻率之間的關(guān)系：(1) R火成巖R沉積巖(2)沉積巖中的： R灰?guī)rR砂巖R泥巖(3)礦物流：除金屬和石墨外的其他(4)巖石學(xué)不同，石油和天然氣不同的巖石電阻率也不同。第二，巖石的傳導(dǎo)器，地球物理測(cè)井巖石的傳導(dǎo)，巖石，固體骨骼(Vma)，孔中的流體(F)，電子傳導(dǎo)(金屬礦物構(gòu)成巖石骨架時(shí))，(通過(guò)自由電子傳導(dǎo)的巖石稱為電子傳導(dǎo))， 陽(yáng)離子賠償單位：毫克當(dāng)量/100克庫(kù)侖：F=(q1 q

3、2)/(4* r 2) (:油田常數(shù))(水的最大值，水的F泥砂巖的R順巖R順巖R)，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，通常賠償陽(yáng)離子為Na。 同類粘土礦物的CEC是常數(shù)。常見粘土礦物中蒙脫土的CEC伊利石CEC高嶺石CEC；粒子越小，CEC越大。與CEC的大小粘土礦物類型和粒子分散有關(guān)。，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，3，影響巖石電阻率的因素：火成巖3360，電子導(dǎo)電柱(巖石學(xué)致密，沒(méi)有地層水)沉積巖：離子導(dǎo)電柱(主要依靠孔中的地層數(shù)的鹽類離子導(dǎo)電柱)，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，孔隙率是物理因素。水分飽和度和油水分布是含油因素。因此，巖石電阻率與巖石的巖石、水星、物性、油氣性有關(guān)。地球物理測(cè)井巖石的

4、導(dǎo)電特性，牙齒部分為：1，巖石導(dǎo)電機(jī)理2，一般巖石的電阻率和大小關(guān)系3，影響巖石電阻率的主要因素，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，4，地層要素f與孔隙率的關(guān)系，假設(shè)：1，巖石為純地層巖石(巖石骨架不含導(dǎo)電礦物和泥漿)地層地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，Archie認(rèn)為，在礦化度大于2000mg/L的地層水的純砂巖樣品中，孔內(nèi)100%含水時(shí)的電阻率Ro和地層水電阻率Rw的比率，即地層元素FR0/Rw是常數(shù)。 f關(guān)系在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中是直線，基本上是縱坐標(biāo)，也就是橫坐標(biāo)。(P8圖1-5)，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，10，20，30，50，100，多孔%，a小的話M牙齒大。A和M與巖石性質(zhì)、連接情況、孔結(jié)構(gòu)等

5、有密切關(guān)系，因此應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的巖石學(xué)合理選擇A和M值。地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，5，電阻增加系數(shù)I與水飽和率Sw的關(guān)系，Archie也是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)相同的純砂巖，地層水電阻率和孔隙率恒定時(shí)，巖石樣品的含油飽和度So=1-Sw越高，巖體的電阻率也越高。油飽和度越低，巖石樣品的電阻率也越低。為了消除地層數(shù)和孔隙度的影響，使用電阻增加系數(shù)I，即流星巖石電阻率Rt和牙齒巖石完全含水時(shí)的電阻率R0的比率I=Rt/R0。地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，同一巖石中的電阻增加系數(shù)I僅與巖石含油飽和度So(或Sw)相關(guān)，與地層水電阻率Rw和巖石孔隙等因素?zé)o關(guān)。I=rt/ro=b/Swn=b/(1-so) n，(A

6、rchie公式2)，I為垂直坐標(biāo)，I-Sw關(guān)系在以SW為橫坐標(biāo)的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中默認(rèn)為直線。(P11圖1-7)，B -巖石相關(guān)系數(shù)，常為1，N -飽和度金志洙，I=0.75/Sw2，I=/Sw97，70，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，已知：1求牙齒巖層的水分飽和度和油飽和度。(a=b=1，m=n=2)，例如地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，6，拱公式及其應(yīng)用，fr0/RWA/m，I=rt/ro=；A=1，M=2B-巖石相關(guān)系數(shù)，經(jīng)常與1N -飽和度金志洙，油氣水的孔內(nèi)分布相關(guān)的2巖石有效孔隙率，小數(shù)R0100%地層水的巖石阻力，m Rw地層水阻力，M，M小數(shù)F-ground因子，100%I -電阻增量系數(shù)

7、其大小基本上是由Sw(Sh)確定的，但是與地層的孔和地層水電阻率無(wú)關(guān)的Archie公式具有絕對(duì)多種常規(guī)儲(chǔ)層、地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性、地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性、目前常用測(cè)井解釋關(guān)系中只有Archie公式具有最全面的特性，因?yàn)檫@是連接孔間隙測(cè)井和電阻率測(cè)井的橋梁實(shí)際應(yīng)用中通常：首先使用孔間隙測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算地層間隙，然后使用Archie公式計(jì)算地層元素F。根據(jù)地層電阻率Rt和地層水電阻率Rw，根據(jù)Archie公式計(jì)算地層水飽和度Sw或油氣飽和度Sh。使用Archie公式查找地層水電阻率，fr0/RWA/m，I=rt/ro=b/swn，rwr0m/a，ro=RTS wn/b，要計(jì)算含油氣巖石的油氣

8、飽和度，需要知道地層水電阻率Rw。地層水電阻率Rw是計(jì)算地層水飽和度Sw或油氣飽和度Sh的非常重要的參數(shù)。Rw取決于地層水的鹽成分、礦化度和溫度。隨著地層水礦化度和溫度的增加，Rw降低了。地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性、地層水電阻率Rw確定方法：1、利用水分析資料確定本井或相鄰井同一層的水分析資料確定地層水電阻率是目前確定Rw的最有效方法。2、自然前衛(wèi)計(jì)算適用于從地層水的主要NaCl牙齒SP曲線中獲得良好靜態(tài)自然前衛(wèi)值的方法。3.利用Archie公式和相應(yīng)的相交度確定Rw 4，根據(jù)區(qū)域統(tǒng)計(jì)規(guī)律確定Rw，地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，1，地層水電阻率與化學(xué)成分之間的關(guān)系，方法：通常采用18C時(shí)NaCl溶液為標(biāo)準(zhǔn)(即Na，Cl-離子的加權(quán)系數(shù)1)。然后等價(jià)的NaCl總礦化度也不同：Pwe:地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，化學(xué)成分的溶液，鹽類的電離度，離子價(jià)錢，離子遷移速度。因此，在相同的濃度和溫度下，地層水的電阻率也不同。地球物理測(cè)井巖石的導(dǎo)電特性，2，地層水電阻率與溶液濃度和溫度的關(guān)系，溶液濃度增加，溶液中離子數(shù)增加，溶液的導(dǎo)電性提高，電阻率減小。溫度升高，溶液中鹽類的溶解度(電離度)增加，離子數(shù)增加，溫度增加，溶液粘度降低，離子遷移率提高，溶液電阻率降低。，NaCl溶液電阻率與濃度和溫度之間的定量關(guān)系