巖石的電學(xué)性質(zhì)課件

測(cè)井方法原理電法測(cè)井（二）第二節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度、飽和度的關(guān)系第一節(jié)巖石電學(xué)性質(zhì)的頻率特性緒言

第一章巖石的電學(xué)性質(zhì)參考《測(cè)井學(xué)》緒言電學(xué)性質(zhì)表征參數(shù)電阻率R電導(dǎo)率介電常數(shù)磁導(dǎo)率測(cè)井使用的電學(xué)參數(shù)電阻率R電導(dǎo)率介電常數(shù)普通電阻率測(cè)井側(cè)向測(cè)井感應(yīng)測(cè)井介電測(cè)井電磁波傳播測(cè)井一、巖石電阻抗的頻率特性巖樣電阻在105Hz時(shí)發(fā)生急劇變化頻率↑→電阻↓電阻什么是頻散？頻率變化→物資某種性質(zhì)發(fā)生急劇變化頻率↑→導(dǎo)電率↑→電阻率↓導(dǎo)電率P——極化強(qiáng)度E——外加電場(chǎng)強(qiáng)度介電常數(shù)反映介質(zhì)極化能力的宏觀物理量二、巖石介電常數(shù)的頻率特性★干巖樣不存在頻散，飽和油的巖樣也不存在頻散★飽和水的巖樣有明顯頻散現(xiàn)象，頻率增高↑→介電常數(shù)↓石油大學(xué)測(cè)試第二節(jié)巖石電阻率與巖性、地層水、孔隙度、飽和度的關(guān)系不同巖石電阻率不同，巖石電阻率的大小主要取決于下列因素：★巖石的組織結(jié)構(gòu)——巖性★巖石孔隙內(nèi)地層水的鹽類的化學(xué)成分、濃度、溫度★巖石孔隙度★巖石含水飽和度一、巖石電阻率與巖性的關(guān)系主要巖石、礦物的電阻率巖石名稱電阻率礦物名稱電阻率粘土1－200石英1012－1014

頁(yè)巖10－100白云母41011

疏松砂巖2－50長(zhǎng)石41011致密砂巖20－1000石油109－1016

含油氣砂巖2－1000方解石5108－51012

泥灰?guī)r5－500無(wú)水石膏109

石灰?guī)r600－6000石墨10-6－310-4

白云巖50－6000磁鐵礦10-4－310-3

硬石膏104－106

黃鐵礦10-4

無(wú)煙煤0.01－1黃銅礦10-3

煙煤10－10000

玄武巖、花崗巖600－105

參見P73表2－5沉積巖巖石的電阻率主要取決于巖石孔隙中地層水的電阻率——地層水電阻率↑→地層巖石電阻率↑二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系1.地層水電阻率與地層水化學(xué)成分的關(guān)系溶液濃度(g/l)18°C時(shí)的溶液電阻率(.m)NaClKClMgCl20.015365724310.144.658.24515.756.114.99參見P74表2－6NaCl溶液電阻率－濃度、溫度關(guān)系2.地層水電阻率與溶液濃度、溫度的關(guān)系★溫度↑→離子遷移率↑→導(dǎo)電性↑→電阻率↓★濃度↑→溶液在離子數(shù)↑→導(dǎo)電性↑→電阻率↓★溫度↑→溶解度↑→導(dǎo)電性↑→電阻率↓參見P76圖2－36要求會(huì)使用不同溫度電阻率換算公式地面Rt→地下Rt練習(xí)地層水分析結(jié)果為Na++Cl-20000ppm，Ca++600ppm，K+1000ppm。求等效NaCl的礦化度，再求地層水電阻率（70°C)。羅家5磨22三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系巖石孔隙空間－巖心巖石孔隙空間－掃描電鏡任28井3.2/25-6樣品任48井5.14/22-2樣品1.孔隙度孔隙度巖石孔隙空間體積與巖石總體積之比，是描述儲(chǔ)層儲(chǔ)積能力的重要常數(shù)有效孔隙度

總孔隙度

裂縫孔隙度

基質(zhì)孔隙度

孔隙度種類2.地層因素F地層因素上述比值只與巖樣的孔隙度、膠結(jié)情況和孔隙形狀有關(guān)，而與孔隙中所含水的電阻率無(wú)關(guān)——巖石的地層因素（或相對(duì)電阻率）實(shí)驗(yàn)選一塊孔隙度為、不含泥質(zhì)的巖樣，改變巖樣孔隙中水的電阻率（分別為Rw1、Rw2、Rw3…Rwn，對(duì)應(yīng)測(cè)得巖石的電阻率為Ro1、Ro2、Ro3…Ron，發(fā)現(xiàn)——巖石電阻率不但隨所含水的電阻率變化而變化，并且它們之間有近似的正比關(guān)系。比值為常數(shù)阿爾奇公式關(guān)鍵參數(shù)—m、a

巖石名稱疏松砂巖弱膠結(jié)砂巖中等膠結(jié)砂巖疏松灰?guī)r及白云巖中等致密灰?guī)r與白云巖致密灰?guī)r與白云巖a10.70.50.550.60.8m1.31.92.21.852.52.3P79表2－7青海躍西四川磨溪－F關(guān)系雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，－F呈線性關(guān)系四、巖石電阻率與飽和度的關(guān)系含水飽和度Sw含油飽和度So含氣飽和度Sg含水體積占全部孔隙體積的百分?jǐn)?shù)含油體積占全部孔隙體積的百分?jǐn)?shù)含氣體積占全部孔隙體積的百分?jǐn)?shù)油層、油水層氣層、氣水層油氣水層1.飽和度束縛水飽和度、殘余水飽和度、殘余油氣飽和度3.I－Sw關(guān)系實(shí)驗(yàn)選某地區(qū)代表性巖樣，先測(cè)出巖樣完全含水時(shí)的電阻率Ro；然后逐步向巖樣中壓入石油(改變巖樣的含油飽和度So)，測(cè)出對(duì)應(yīng)巖樣的電阻率Rt，得到一組數(shù)據(jù)——在