《岩石的电学性质》PPT课件

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1、测井方法原理电法测井（二）第二节岩石电阻率与岩性、孔隙度、饱和度的关系第一节岩石电学性质的频率特性绪言第一章岩石的电学性质参考《测井学》绪言电学性质表征参数电阻率R电导率介电常数磁导率测井使用的电学参数电阻率R电导率介电常数普通电阻率测井侧向测井感应测井介电测井电磁波传播测井目前所使用的测井方法：自然电位测井、普通电阻率测井、侧向测井、感应测井、介电测井、电磁波传播测井频率范围直流→微波研究岩石电学性质的频率特性对合理建立电法测井方法，正确使用不同频率的测井信息是很重的。自然电位测井直流侧向测井30-300Hz感应测井10-40kHz介电测井几十MHz电磁

2、波传播1.1GHz普通电阻率方波(<15Hz)第一节岩石电学性质的频率特性一、岩石电阻抗的频率特性岩样电阻在105Hz时发生急剧变化频率↑→电阻↓电阻什么是频散？频率变化→物资某种性质发生急剧变化频率↑→导电率↑→电阻率↓导电率P——极化强度E——外加电场强度介电常数反映介质极化能力的宏观物理量二、岩石介电常数的频率特性★干岩样不存在频散，饱和油的岩样也不存在频散★饱和水的岩样有明显频散现象，频率增高↑→介电常数↓石油大学测试★频散特性分三段：低于100kHz→频散剧烈100kHz～100MHz→频散较明显高于100MHz→频散很弱★100Hz时含水岩石介电常数可

3、高达103泥土颗粒表面双电层界面极化是低频段介电常数频散的主要原因，其次是岩石骨架结构中含有某些纵、横比例特别小的扁平体和薄片状杂质引起的特殊效应★超高频（UHF）段，即200MHz～3000MHz基本无频散第二节岩石电阻率与岩性、地层水、孔隙度、饱和度的关系不同岩石电阻率不同，岩石电阻率的大小主要取决于下列因素：★岩石的组织结构——岩性★岩石孔隙内地层水的盐类的化学成分、浓度、温度★岩石孔隙度★岩石含水饱和度一、岩石电阻率与岩性的关系主要岩石、矿物的电阻率岩石名称电阻率矿物名称电阻率粘土1－200石英1012－1014页岩10－100白云母41011疏松砂岩2－

4、50长石41011致密砂岩20－1000石油109－1016含油气砂岩2－1000方解石5108－51012泥灰岩5－500无水石膏109石灰岩600－6000石墨10-6－310-4白云岩50－6000磁铁矿10-4－310-3硬石膏104－106黄铁矿10-4无烟煤0.01－1黄铜矿10-3烟煤10－10000玄武岩、花岗岩600－105参见P73表2－5沉积岩岩石的电阻率主要取决于岩石孔隙中地层水的电阻率——地层水电阻率↑→地层岩石电阻率↑二、岩石电阻率与地层水性质的关系1.地层水电阻率与地层水化学成分的关系溶液浓度(g/l)18°C时的溶液电阻率(

5、.m)NaClKClMgCl20.015365724310.144.658.24515.756.114.99参见P74表2－6地层水中常见盐类由于地层水中NaCl占优势，因此在研究地层水性质时，通常先将其它盐类含量换算成等效NaCl的含量NaCl、KCl、MgCl2、NaSO4等，其中，NaCl占优势不同离子的换算系数参见P74图2－35P75例题如何转换？NaCl溶液电阻率－浓度、温度关系2.地层水电阻率与溶液浓度、温度的关系★温度↑→离子迁移率↑→导电性↑→电阻率↓★浓度↑→溶液在离子数↑→导电性↑→电阻率↓★温度↑→溶解度↑→导电性↑→电阻率↓参见P76图2

6、－36要求会使用不同温度电阻率换算公式地面Rt→地下Rt练习地层水分析结果为Na++Cl-20000ppm，Ca++600ppm，K+1000ppm。求等效NaCl的矿化度，再求地层水电阻率（70°C)。罗家5磨22三、岩石电阻率与孔隙度的关系岩石孔隙空间－岩心岩石孔隙空间－薄片岩石孔隙空间－扫描电镜任28井3.2/25-6样品任48井5.14/22-2样品1.孔隙度孔隙度岩石孔隙空间体积与岩石总体积之比，是描述储层储积能力的重要常数有效孔隙度总孔隙度裂缝孔隙度基质孔隙度孔隙度种类2.地层因素F地层因素上述比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和孔隙形状有关，而与孔隙中所

7、含水的电阻率无关——岩石的地层因素（或相对电阻率）实验选一块孔隙度为、不含泥质的岩样，改变岩样孔隙中水的电阻率（分别为Rw1、Rw2、Rw3…Rwn，对应测得岩石的电阻率为Ro1、Ro2、Ro3…Ron，发现——岩石电阻率不但随所含水的电阻率变化而变化，并且它们之间有近似的正比关系。比值为常数3.阿尔奇公式公式岩石电阻率越低P78(2-110)(2-111)——最经典的电法测井理论m——胶结指数，变化范围1.5～3，一般取2a——岩性系数，变化范围0.5～1.5——岩石孔隙度F——地层因素含水砂岩胶结程度越差地层水电阻率越低岩石孔隙度越高参见P78图2－39