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1、西南石油大学资源与环境学院,司马立强,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,感应测井,第一节 岩石电学性质的频率特性,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,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。,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
2、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100kHz100MHz频散较明显高于100MHz频散很弱,100Hz时含水岩石介电常数可高达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200MHz3000MHz基本无频散,第二节 岩
3、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,参见P73表25,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,参见P74表26,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
4、同离子的换算系数,参见P74图235P75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236,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（70C)。,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
5、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,孔隙度种类,2.地层因素F,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、Rw3Rwn，对应测得岩石的电阻率为Ro1、Ro2、Ro3Ron，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。,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,含水砂岩,参见P78 图239,G.E.Archie,阿尔奇公式 关键参数m、a,P79 表27,青海跃西,四川磨溪,F关系,双对数坐标中，F呈线性关系,四、
6、岩石电阻率与饱和度的关系,1.饱和度,束缚水饱和度、残余水饱和度、残余油气饱和度,2.电阻增大系数I,含油岩石电阻率：取决于含油饱和度So、地层水电阻率Rw和孔隙度,亲水岩石：水包围在孔隙表面，石油位于孔隙中央,岩石含油时的电阻率Rt与该岩石完全含水时的电阻率Ro之比,含油饱和度地层电阻率,电阻增大系数I,电阻增大系数I只与So（或Sw)有关，而与Rw、及孔隙形状无关,3.ISw关系,实验,选某地区代表性岩样，先测出岩样完全含水时的电阻率Ro；然后逐步向岩样中压入石油(改变岩样的含油饱和度So)，测出对应岩样的电阻率Rt，得到一组数据在双对数坐标中做出I=f(Sw)的关系曲线得到如下关系：,P82(2-115),与岩性有关,ISw关系,青海跃西,四川磨溪,双对数坐标中，ISw呈线性关系,本节要点,3、岩石电阻率、介电常数的频率特性,4、影响岩石电阻率的大小的主要因素,5、岩石电阻率与岩性、地层水、孔隙度、饱和度的关系,1、电学性质表征参数,6、阿尔奇公式及其实验过程,2、各种测井方法的频率范围,Thank You！,
