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实验一 用自然电位曲线估计地层水矿化度一、 实验目的：巩固用自然电位法求地层水电阻率以及地层水矿化度的方法，并学会编程计算，并处理实际资料获得正确结果。
二、 实验要求用图版求出地层水电阻率，并自编程序，在计算机上运算出地层水电阻率和矿化度。
三、 实验场地、用具与设备计算中心，尺子、像皮和计算机；四、 实验内容：1．实验步骤：we mfe R R =X } 1）．T(℃)=T0+AH 估计地层温度的梯度校正图板2）．T(℉)=1.8T(℃)+32 摄氏度变成华氏度3）．K=60+0.133T(℉) 计算温度T 下的电化学系数4）. R mfe /R we =10(-SSP/K) 公式 (4.9)5）. R mN =71.4R m18℃ /82 电阻率K 随温度变化（75+7） 18℃ 24℃6）．R mfN =(2.169-1.1G) R mN 1.073 ……P70图板 7）．R mfeN =⎪⎩⎪⎨⎧+-)77337/()5146(85.0mfN mfN mfN R R R 1.01.0<>m f N m f N R R ……P72图板 8）．R weN =mfeN mfe we R R R ⋅ memfe R R 等效NaCl, 随温度变化很小。
9）．⎩⎨⎧-++-=-+)337146/()577(1058.0)24.069.0(weN weN R WN R R R weN 12.012.0<>weN weN R R ……P72图板10）．R w =82R wN /(T(℉)+7) ……Ｋ与t 关系（Ｎ＝２４℃）地温11）．X=(3.562-log(R wN –0.0123))/0.955P=10xP 为地层水的矿化度。
其中２）、10）都是电阻率随温度变化的关系式。
等价⎭⎬⎫++=︒++=︒7)7)/(T )(T R(T F)R() 21.521.5)/(T T 0 R(T 0)(C)R(00 2．公式应用条件：在比较厚的纯地层，只含水，不含油气，溶液浓度不大:SSP=-Klog(R mfe / R we )对等效Nacl 的溶液: R mfe / R we = R mfeN / R weN (N=normal=24℃ ,标准温度)3．程序流程图4．用自然电位求Rw 的图版方法：e e mf R K SSP )(R )(logw -= X R R e w emf =)()( 3.3)(,=X ，出用图板‘求’ 地层温度 T=93℃-93×1.8+32=200℉（R mf ） (R mf )e (用图板2求出)从图中可知，R w =2.3 换算到2000米井下，R mf =0.69。
地层水矿化度检测的地球物理测井方法地层水矿化度是检测地层水与地层的相互作用，研究自然媒介中的物质交换的重要指标。
地层水的矿化度直接影响到对地表工程和深部开采的安全性、利用性和经济性。
为了更好的检测地层水矿化度，地球物理测井方法正逐步的得到实施。
地球物理测井方法用于检测地层水矿化度，主要是基于它可以直接反映地层水和地层间物质交换的重要性质。
它包括地震、电法、磁法和放射法等几种常用的非侵入性测井方法。
地震地球物理测井是比较常用的检测地层水矿化度测井方法，它在方法分类中属于地质成像方法。
其原理是发射源以更短的时间输入波渗透在地层穿行，然后由探头接收，经分析得出声波衰减量，由而得出地层水矿化度的详细信息。
电法测井方法是基于磁导率法的变量，其原理是使用带电丝绕成环或管道穿行在地层中，再以极低的电压来探测地层水，结合磁导率（带电丝绕环输入电压与电流的比值），再测定矿化度的该行的描述。
磁法测井的原理是基于地层水中水体的磁属性而得出的，该方法依靠将磁介质放置在要检测的区域中，当磁介质在地层水中穿行时，由变化的磁通量和地磁信号来衡量地层水矿化度。
放射法地球物理测井是利用放射性元素水分解产生的放射性物质，以及地层水的矿物组成而检测的，其原理是将低能放射源放入地层，并在随后由探头检测，通过矿物组成对应的放射能量大小可以得出地层水的矿化度的相关信息。
总的来说，地球物理测井方法是一种特别有效的检测地层水矿化度的方法，其基本原理是通过探测地层水和地层矿物相互作用中产生的物质变化，从而获得矿化度情况。
地球物理测井方法虽然目前尚处于发展阶段，但是经过不断的改进和完善，已经完善检测技术并取得了不错的效果，能够准确准确地反映地层水矿化度的变化，这也是地层水矿化度检测的重要方法之一。
地层水总矿化度
地层水总矿化度是指地下水中各种溶解性离子的总含量，通常以总溶解固体（TDS）的质量浓度来衡量。
地层水总矿化度与地下水中溶解的无机盐（如钙、镁、钠、钾、氯等）和有机物质有关。
地层水总矿化度的测量单位是毫克/升（mg/L）或以电导率（EC）来表示。
较低的地下水总矿化度表示水质较为纯净，
适合饮用和农业用水。
而较高的地下水总矿化度表示水质较为矿化，可能不适合直接饮用，需要进行处理或选用其他水源。
地下水总矿化度的测量可以通过实验室分析地下水样品来获得，也可以使用便携式水质分析仪进行现场测试。
实验一
用自然电位曲线估计地层水矿化度
一、实验目的与要求
• 实验目的：
巩固用自然电位法求地层水电阻率的方法，并学会 并掌握这种方法。
• 实验要求
用图版求出地层水电阻率，并自编程序，在计算机 上运算出地层水电阻率。
一、实验目的与要求实验步骤
• 1、利用SP计算Rw
• 2、Rw转化为矿化度
• 厚的、纯的、砂岩、水层：V sp =V SSP =E ec
• 利用自然电位曲线确定地层水电阻率时，选择地层厚度 大、泥浆侵入不深、地层泥质含量很低的含水砂岩层。
• 确定Rw 的原理：
根据已知岩层电阻率、泥浆电阻率、地层厚度和井径等 数据，把自然电位曲线校正到静自然电位，然后用关系式，
• 已知K ec 、R mf 值情况下，便可以求出地层水电阻率R w。
lg
mf ec ec W R E K R
= 二、确定地层水电阻率
确定地层水电阻率思路
2、V SSP = E ec lg
mf ec ec W R E K R
= 1、V SP 校正到V SSP 3、K ec （T ） 4、 =R mf /R w 5、R mf (T) 6、R w (T)=R mf /X
二、确定地层水电阻率
X
X
（1）静自然电位V SSP
• 从自然电位曲线上读出幅度值V SP ， • 岩层厚度h 、井径d 、 • 岩层电阻率R t 、围岩电阻率R s 、 • 冲冼带电阻率R xo 和泥浆电阻率R m • 利用图版求出校正系数C(V SP /V SSP )， • 静自然电位V SSP (或电化学电动势E ec ) •
SP
SSP
ec V V E v
==
求地层水电阻率Rw 的步骤：
二、确定地层水电阻率
18
273 291
t ec
ec
t K K + = （2）电化学电动势系数
按地层深度，计算地层温度:
t=t 0 +G*h 或按照图版获得，
算出对应于地层温度t的电化学电动势系数
•当地层水中溶解的主要盐类为NaCl 时， •其他的可以查表获得 •
18 69.6
ec
K =-
图版法：
知道地层深度、
地温梯度
起始(地表)温度，
就可以求出地层温度。
估计地层温度的图版
• （3）泥浆滤液的电阻率R mf
• 根据地层温度下的泥浆电阻率R m ，
• 按图版可以确定出泥浆滤液的电阻率R mf 。
，
• 图版的纵坐标为泥浆电阻率R
• 横坐标为泥浆滤液电阻率R mf ，
• 曲线模数为泥浆比重。
图6.12 估计Rmf与Rmc
的图版
(1b ／ gal=0.1198kg ／
m 3 )
求地层水电阻率Rw的步骤：
R m
R mf R mc
图6.12 估计Rmf与Rmc的图版
(1b／gal=0.1198kg／m 3 )
R m‐‐‐>R mf
• 图版的纵坐标为泥浆电阻率R m ，
• 横坐标为泥浆滤液电阻率R mf ，
• 曲线模数为泥浆比重。
• 使用图版:
• 根据已知R m ，在纵坐标上找出相应的点，由该点引水平线 交于模数为已知比重的曲线上，由该交点向下引垂线交于。
横坐标轴的一点，则该点读数即为R
mf
• （4）根据K ec
，求出比值。
• （5）据求得的R mf 和X ，则地层水电阻率R w 为
mf W R X R = mf
W R
R X =
• 对于浓度不太高的NaCl溶 液，电阻率和浓度成反比
• 在浓度高或其它水型时， 浓度和电阻率就不保持准 确的反比关系。
• 如果仍按反比关系计算， 求出的溶液电阻率称作该 溶液的等效电阻率，记作
R we 或R mfe
1
2
lg
ec ec
C
E K
C
=
lg mf
ec ec
W
R
E K
R
= e
e
• （4”）根据K ec
，求出比值。
• （5”）据求得的
R mfe 和X ，则地层水电阻率R we • （6”）据求得的R we ，则地层水电阻率R w
m f W R X R = e e m f W R R X = e e
• 4” R mf －>R mfe
• 按图6.12求出24℃的R
mf
• 如果R mf 大于0.1Ω∙m，
• 则根据经验可以取
• R mfe =0.85R mf
图6.12 估计Rmf与Rmc的图版
(1b／gal=0.1198kg／m 3 )
如果R mf 小于0.1Ω∙m
，
则利用图6.14实线部
分，根据温度，
由R mf 求出R mfe 。
• 5” 由R mfe 按下式求出R we ： • 6 ” 再利用图6.14由R we 求出R w
• 如果R we 大于0.1Ω∙m ，
• 则根据经验可以取
• R w =R mf /0.85
• 如果R we 小于0.1Ω∙m ，
• 则利用图6.14实线部分
•
由R we 求出R w 。
mfe
we R R X
=
注 意
• 如果地层水和泥浆中的电解质成分和NaCl差别很大，最好
值
先求出相应的K
ec
• 然后计算地层水电阻率R w 。
• 如果有明显的过滤电动势存在，就不能再用此法求R w 了。
三、由地层水电阻率计算矿化度
三、由地层水电阻率计算矿化度• 计算地表条件下的电阻率R wN
• X=(3.562‐log(R wN –0.0123))/0.955
• P=10 x
P为地层水的矿化度。
