线圈法岩心复电阻率扫频测量系统研究

为了研究用不同测量方法所测得的岩石电阻率或电导率的异同及其关系 ,在实验室内研制了线圈法岩样复电阻率扫频测量系统。该系统可改变传统感应测井中以发射电流直接作为参考的方法 ,将发射电流移相一定的角度 ,从而解决了虚部小信号的检测问题。发射电流在低频时 ,短线圈距的线圈系对介质电导率的灵敏度低于长线圈距的 ;而在高频时结果则相反。试验表明 ,在室内用线圈法测量岩心复电阻率是可行的 ,而且被测信号幅度和相位均与岩石的电阻率有很好的对应关系 ,也更能真实地反映岩石的频散特性。同时 ,用线圈法测量的岩心复电阻率也可用来探测岩石中地层水的饱和度。     

半空间垂直放置阵列感应测井仪器的刻度和误差校正

在考虑到了线圈系的有限尺寸情况下,详细计算了半空间垂直放置阵列感应测井仪器接收线圈的感应电动势和仪器常数刻度值,讨论了半空间中均质地层电导率对仪器常数刻度值的影响．计算结果表明,背景信号（包括实部和虚部信号）和仪器常数刻度值均随发射线圈高度的增加而单值减小,若发射线圈距地面高度较高,且地层电导率值较小,则地层对仪器常数刻度值的影响可以忽略．论述了在半空间测量垂直放置阵列感应测井仪器线圈系误差的理论和方法,给出了误差校正图版和误差校正公式．将阵列感应测井仪器垂直放置在距地面两个不同的高度处,根据预先确定出的背景信号与信号差之间的关系,可以在无需知道地层电导率的情况下确定出每个单元阵列不同输出曲线的线圈系误差．     

低渗透储层特征与测井评价方法

低渗透储层是我国目前油气勘探的主要目标之一。根据低渗透储层特征及岩石物理实验结果，对吉林油田W地区低渗透储层的成因机理进行了分析。研究结果表明，该地区的扇三角洲前缘亚相沉积的储层岩石矿物成熟度低，具有以细砂和粉细砂岩为主的储层岩性特征，这为低渗透储层的形成提供了先天条件。后经成岩压实作用及粘土矿物的充填，造成孔喉半径变小，孔隙结构复杂，孔隙空间对水的滞留能力加强，束缚水饱和度高，油层与水层电阻率差别减小，电阻率增大指数小于3。岩心实验结果分析还表明，综合物性参数可用于表征岩石孔隙结构的复杂性，且与束缚水饱和度有很好的相关性，据此建立了束缚水饱和度解释模型。在6种不同矿化度溶液下测量完全饱和溶液的岩心电导率，岩心电导率与溶液电导率的关系曲线表明，粘土矿物不存在附加导电性，阿尔奇公式仍可用于求取含水饱和度。用该模型对油田12口井资料进行了处理，结果显示其解释油水层效果与原有模型相比有明显改善。     

玻璃钢和两端金属对三分量阵列感应水平分量的影响研究

考虑不同地层电导率情况下玻璃钢和两端金属体存在时的物理问题,通过COMSOL有限元数值计算分析玻璃钢半径、两端金属体长度和距离变化对三分量阵列感应水平接收信号的影响规律。结果表明,玻璃钢的存在减少了发射线圈与接收线圈之间的涡流,增大了水平线圈接收信号;金属长度的变化对各子阵列的影响可以忽略;两端金属体对接收信号的影响与周围地层的电导率有关,绝对误差与地层电导率近似成正比关系;金属与最近端线圈距离大于0.3 m时,各子阵列测量信号受金属影响可以忽略。     

半空间垂直放置阵列感应蝇仪器的刻度和误差校正

在考虑到了线圈系的有限尺寸情况下，详细计算了半空间垂直放置阵列感应测井仪器接收线圈的感应电动热和仪器常数刻值，讨论了半空间中均质地层电导对仪器常数刻度值的影响。计算结果表明，背景信号和仪器常数刻度值均随发射线圈高度的增加而单值减小，若发射线圈距地面高度较 地层电导率值较小，则地层对仪器常数刻度值的影响可以忽略。     

低渗透储层特征与测井评价方法

低渗透储层是我国目前油气勘探的主要目标之一.根据低渗透储层特征及岩石物理实验结果,对吉林油田W地区低渗透储层的成因机理进行了分析.研究结果表明,该地区的扇三角洲前缘亚相沉积的储层岩石矿物成熟度低,具有以细砂和粉细砂岩为主的储层岩性特征,这为低渗透储层的形成提供了先天条件.后经成岩压实作用及粘土矿物的充填,造成孔喉半径变小,孔隙结构复杂,孔隙空间对水的滞留能力加强,束缚水饱和度高,油层与水层电阻率差别减小,电阻率增大指数小于3.岩心实验结果分析还表明,综合物性参数可用于表征岩石孔隙结构的复杂性,且与束缚水饱和度有很好的相关性,据此建立了束缚水饱和度解释模型.在6种不同矿化度溶液下测量完全饱和溶液的岩心电导率,岩心电导率与溶液电导率的关系曲线表明,粘土矿物不存在附加导电性,阿尔奇公式仍可用于求取含水饱和度.用该模型对油田12口井资料进行了处理,结果显示其解释油水层效果与原有模型相比有明显改善.     

随钻方位电阻率测井仪器响应数值模拟

利用目标导向自适应有限元建立数值模拟模型,计算和分析天线源距、发射频率、地层倾角及围岩电导率等参数变化对随钻方位电阻率测井仪器响应的影响。数值计算结果表明:不同发射频率与天线源距对仪器探测深度影响较大,围岩电导率会影响仪器对地层边界探测的敏感性,地层倾角越大,仪器测量到的地质导向信号幅值衰减越快;利用随钻地质导向信号的极值、极性以及井周电阻率成像,可以快速准确地判断储层边界以及裂缝边缘和走向,为实时钻井地质导向提供依据。     

岩石复电阻率测量中的电极效应

复电阻率是电磁勘探描述地下岩石电性的重要参数之一。根据电磁勘探频段,实验室内复电阻率测量的低频段通常达到10~(-2) Hz。为避免测试电极与岩石的宏观结构形成电极极化影响岩石微观结构的研究,通过电化学理论结合复电阻率实验研究了不同电极材料对流体、岩石的复电阻率测试中的电极极化特性。结果表明,测试岩石在低频段容易受以物质传递为主的电极极化影响;电极极化同时受电极材料、电极附近流体矿化度和温度、被测岩石阻抗等因素的影响;最后,分析和讨论了减小或消除电极极化影响的方法,为准确测量岩石复电阻率并用于微观结构分析提供了理论和实验基础。     

岩石复电阻率测量技术及标定方法研究

研究储层岩石的复电阻率特性,首先必须排除岩石物理测量系统极化效应的影响。基于不同金属电极材料测量装置和硫酸铜面团装置,完成清水条件下的复电阻率实验,并应用纯电阻和RC并联电路对测量仪器和测量装置系统进行标定,证实硫酸铜面团测量装置的性能最稳定,确保了实验结果的准确性和可靠性。在此基础上,建立了一套完整的岩石复电阻率测量技术和标定方法,优选出性能最稳定的测量装置系统,排除非岩石极化效应的影响,为常规与非常规油气储层岩石物理分析和评价提供技术保障。     

干热岩储层水力压裂改造的电磁法监测评价研究进展

 从岩石受压破裂过程电阻率特性、裂缝型岩石电阻率特性、岩石电阻率与渗透率关系3个方面出发，总结了电磁法水力压裂监测评价相关的岩石物性基础研究，介绍了干热岩水力压裂现场电磁法监测应用案例。基于岩石电性基础研究总结得出：岩石在受压破裂过程中会伴随着显著的电阻率变化，且电阻率变化特征与岩石中的含水饱和度紧密相关；裂缝数量、宽度与粗糙度等都会对岩石的电阻率产生影响，影响趋势与裂缝是否含水有关；可通过修正Archie定律与Kozeny-Carman模型建立特定岩石的电阻率与渗透率关系模型。讨论了电磁法应用干热岩水力压裂监测评价所面临的难点，包括：（1）研究高温高压条件裂缝型致密岩石的电阻率性质；（2）研究高温高压条件裂缝型致密岩石渗透率与电阻率关系模型；（3）研究开发具有更高精度、更小分辨率、更强抗干扰能力及更远探测距离的电磁法探测新理论新方法、新技术新装备。