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。     

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。     

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。     

煤体复电阻率实验室测试方法研究

实验室煤体复电阻率测试旨在提供可靠的复电阻率数据,为进一步现场应用基础研究。影响煤体复电阻率测量精度的因素众多,其中电极板为最重要的因素之一,极板的厚度和大小都会对煤体复电阻率测量产生影响,因此电极板的变化对测量参数的准确性有重要意义。通过选用导电性较好的紫铜材料作为极板,对3种不同厚度的极板材料进行了复电阻率测量,分析极板厚度对激发极化效应的影响,测试了直径为1,2,3,4,5 cm 5种大小极板对煤体复电阻测量的影响,并使用Cole-Cole模型进行数据拟合。得出结论如下：1)极板本身的极化效应和极板与煤样端面贴合程度是影响煤样复电阻测量误差的主要因素,3种不同厚度的极板材料中导电铜纸误差最小;2)对同一个煤样而言极板面积变化仅对复电阻率幅值有较大影响,对煤样激发极化的影响可以忽略。     

基于Debye 分解的岩石电性与孔渗参数关系探讨

随着油气资源的深入开发与勘探难度的加大,常用的地震等声学方法已不能满足精准预测储层的要求,因此利用岩石的电学参数准确预测储层参数的方法越来越受到重视.通过岩石物理实验测量了碎屑岩、碳酸盐岩、变质岩的复电阻率、孔隙度与渗透率,基于Debye分解模型计算了岩样理论的相关激电参数,结合Archie公式与Kozeny-Carman方程预测了岩样的理论孔渗参数.根据理论模型与实测数据的拟合,确定了三类岩样预测模型待定系数的最佳取值范围,获得了模型拟合系数,最终得到了孔渗预测的相关经验公式.研究结果对于帮助岩石物理建模和指导油气勘探开发部署具有积极的理论意义和应用价值.     

电磁法在地热资源探测中的应用研究

地热系统勘探中的一个关键问题是如何在几千米的深度范围内对地热储层进行地球物理探测.电磁法由于其测量参数电阻率直接与表征地热系统的因素相关,被证明是地热资源勘探的有力工具.分析了岩石的电阻率与孔隙度、盐度、温度以及水岩相互作用的关系,并研究了电磁法在高温地热系统、非火山系统中的应用.研究表明,电磁法可以有效勘查地热流体及...     

由岩石电性和弹性参数求取地层储层参数

储层参数的准确求取可为提高油气储层预测与评价的精度、减少勘探开发的风险提供帮助。通过基于Auto Scan-Ⅱ和Auto Lab-1000平台的岩石物理实验获取了低孔致密泥质砂岩岩石的弹性及电性参数,对地层的孔隙度、渗透率、饱和度等储层参数的转换关系进行了详细的研究与分析,认为由电阻率与孔渗饱三种储层参数的连接更加紧密,同时得到了针对W-S公式胶结系数取值的最佳范围,这些研究成果可以为储层参数的确定及储层预测与评价提供可靠的岩石物理依据。     

高温高压煤复电阻率各向异性实验研究

摘要：电阻率各向异性是影响煤储层电法勘探的重要因素,针对煤样复电阻率各向异性的参数评价,本文对焦作地区煤矿储层沿平行和垂直层理方向分别钻取了煤样,并在高温高压条件下测量得到了相应的复电阻率频谱。为了定量分析温度、压力对煤样复电阻率各向异性的影响,文中建立了煤样不同方向频散参数（界面极化频率、模值频散度、弛豫时间）与温度压力的对应关系,电阻率各向异性系数与温度、压力的对应关系。结果表明：平行层理方向频散参数均与温度、压力呈现良好的线性关系,垂直层理方向频散参数的线性关系不如平行层理方向好;任意方向煤样频散与温度、压力的响应关系都可以用弛豫时间来定量评价;随温度增大各向异性系数增大,随压力增大各向异性系数变化不明显。研究结果可为更精确的定量评价温度、压力对煤储层电各向异性的影响提供实验基础和理论参考。     

东河砂岩水淹后岩石物理特性变化规律研究

为了准确确定东河砂岩水淹后储层的含油饱和度,进而判断油藏的水淹程度,以岩石物理实验为基础,系统 分析了油驱水与水驱油过程中岩电参数的变化规律,研究结果表明,东河砂岩水淹后a、m 不变化,只与岩石自身特性 有关;水淹后岩性系数（b）也基本不变,但饱和度指数（n）发生了变化,物性差时n 变小,物性好时n 变大。根据岩电 参数的变化规律,建立了变岩电参数计算模型,提高了物性较差储层的饱和度计算精度。利用不同矿化度下水驱油岩 电实验,分析了储层水淹后电性特征的变化规律,污水水淹后储层电阻率随含水饱和度的增加而降低,淡水中低水淹 时储层电阻率随含水饱和度的增加而降低,淡水高水淹或强水洗后储层电阻率随含水饱和度的增加而升高。     

利用格子Boltzmann方法确定岩石孔隙空间中的气水分布

基于三维数字岩心模拟岩石电阻率时,最关键的一步是获取不同含水饱和度的岩心,确定不同含水饱和度下岩石孔隙空间的流体分布,常用方法的数学形态只是一种数字图像处理技术,并未考虑流体自身的物理特性以及流体与岩石骨架、流体与流体之间的相互作用。采用格子Boltzmann方法模拟了气水分离过程,确定了储层岩石孔隙空间中的气水分布,能真实地再现表面张力、润湿性等基本界面现象。该数值模拟方法得到的气水分布规律与澳大利亚国立大学数字岩石物理实验室的X射线CT扫描实验结果基本吻合。为开展气岩石声电特性数值模拟研究奠定了基础。     

电阻率测井原理在饱和度测量中的应用

针对在实验室条件下测量岩石孔隙内的含水饱和度分布受测量方法和精度的限制,而CT、核磁图像等方法具有实验费用高、不适合频繁使用等特点,比较了电阻率测井原理及实验测量结果,发现在一定浓度范围内,溶液电阻值与离子浓度呈线性关系;油藏条件下,岩石电阻值与探针间距离呈线性关系,岩石内的含水饱和度值可以由测量的岩石电阻值计算得到。研究认为：为提高测量精度,实验前必须进行溶液浓度与电阻值关系和CT图像饱和度值与电阻值关系的两项校正。进行了平板模型的驱替实验,证实了这种方法能清晰反映出不同阶段的平面含水变化情况;相对于其他测量方法而言,该方法具有方便易行、安全等优点而适合实验室条件下使用。     

复杂孔隙结构低阻油层含水饱和度解释新方法

北部湾乌石区流沙港组含砾砂岩储层因受到岩性、分选性、孔喉分布复杂变化的因素,油层出现电阻率比泥岩低、与水层相似的特征,采用多孔微观岩石结构"球管"模型,对孔隙结构与岩石电阻率的响应规律进行了数值模拟,证明岩石复杂的孔隙结构是形成含砾砂岩特有低电阻油层的重要原因。基于复杂孔隙结构导致的实验"弯曲"岩电数据提出了阿尔奇修正方程,修正后的阿尔奇公式适用于具有不同孔隙结构的储层,乌石A油田含砾砂岩储层利用新方法进行评价,能有效提高含油饱和度,且与岩芯实验毛管压力、核磁束缚水更加匹配。     

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟

随钻电磁波电阻率随着钻井技术进步市场和份额逐渐增加,由于水平井测量环境与直井存在较大差别,仪器受到影响因素也与直井不同,明确水平井中随钻电磁波电阻率的测井响应规律有助于水平井测井资料解释。依据电磁波电阻率测量原理,根据Chew理论,推导了TI介质中电磁场的波场分解,进而建立三维空间电磁波电阻率数值模拟正演方法。模拟了不同工作频率、不同相对井斜角、不同围岩电阻率以及地层界面情况下电磁波电阻率的测井响应规律。结果表明:幅度比和相位差随着地层电阻率的增大而减小,表现出与地层电阻率呈单调递减的函数关系;相位差对地层电阻率的敏感程度明显优于幅度比,适用的地层范围更大;井斜角越大,地层界面上下地层电阻率对比度越高,越容易在层界面附近产生"极化角",有助于识别地层界面;相同工作频率,围岩对幅度衰减电阻率的影响要大于相位差电阻率的影响;相同测量方式,围岩对低频工作模式的影响要大于对高频工作模式的影响;随井斜角的增大,幅度衰减电阻率与相位电阻率出现分离;工作频率越高,不同源距的电阻率值分离程度大。     

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。     

碱性成岩作用对低阻油层形成的影响——以鄂尔多斯盆地周家湾南部长6油层组为例

 综合运用铸体薄片、高压压汞、试油试采等资料,系统分析了周家湾南部长6油层组碱性成岩作用类型及其对低阻油层的影响。结果表明:研究区碱性成岩作用类型主要有绿泥石薄膜胶结、方解石胶结和石盐晶体;绿泥石薄膜的抗压实作用造成导电系统截面的增大,方解石胶结作用导致的束缚水含量上升,石盐晶体促进了方解石溶蚀孔的形成,这3种因素共同导致研究区油层电阻率降低。     

鄂尔多斯盆地中西部长2油层低阻成因分析

鄂尔多斯盆地中西部延长组长2油层电阻率偏低难以识别,且低阻成因是分析和识别低阻油层的基础。因此,对研究区油层低阻成因展开综合研究具有实际意义。利用岩石物理实验资料、测井资料及试油资料,分析各地质要素与电阻率的关系,明确研究区油层低阻的主要成因。研究表明：研究区延长组长2油层低阻主要受高束缚水饱和度、高地层水矿化度及复杂孔隙结构的控制,而与储层中导电矿物含量无关;此外,储层中黏土矿物含量、种类以及碎屑颗粒粒度对研究区油层低阻也有一定的影响。     

文10块开发流体动力地质作用研究

针对文10块沙3中储层的地质特点,采用试验方法对注水开发前后的流体动力地质作用对储层物性影响进行研究。分析了流体动力地质作用对储层岩石组分、储层砂岩粒度、孔喉结构、孔渗物性的影响。研究表明:沉积物呈现出较为显著的粒级缺失现象,经过长期的水驱开发,部分小孔隙转变为大孔隙的趋势较为明显,参与渗流的最小孔喉直径大大提高,孔喉非均质性变强。长期注水开发后,物性好的储层物性更好,物性差的储层则更差,储层物性呈现出两极分化的态势,"马太效应"现象明显。