物探电阻率法的基础知识
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第二章普通电阻率法测井电阻率法测井—根据岩石导电能力的差异,在钻孔中研究岩层性质和区分它们的一套测井方法。
它包括普通电极系电阻率法测井,微电极系测井,侧向测井,感应测井等方法。
普通电阻率法测井—使用普通电极系的电阻率法测井。
电阻率法测井的物理依据—石油和水的电阻率相差很大,同样的储集层,含油时比含水时电阻率要高。
第一节电阻率法测井的基本知识一、岩石电阻率电阻率的概念:导线电阻用 r = R · L/S 式表示,式中系数 R 与物质的材料有关,称为电阻率。
单位为Ω· m 。
岩石电阻率的影响因素:矿物成份、孔隙度、孔隙流体的性质、温度等。
储杂层岩石导电性(电导率)可用下式表示:C t = A· C w + BC m式中 C w—孔隙中流体的电导率;C m —粘土表面导电性造成的附加电层率;A, B—系数。
不含粘土的砂岩层,电阻率可表示为:R t = A′· R w式中, A ′ = 1/A—与岩石孔隙结构、孔隙大小是否含油气有关,可将上式改写为:R t = F· I· R w式中 F—与孔隙结构、孔隙大小有关的系数,称为“地层因素”。
F 可写成: F = a /φ m式中φ为孔隙度,a和m与岩性及胶结程度有关的系数。
I—称为电阻率指数或电阻增大率,与岩石含油气有关。
I与岩石中含油气饱和度有关式中 S w 、 S 0 分别为含水饱和度和含油饱和度,n为系数。
孔隙流体的电阻率为R w ,它与含盐多少、盐的类型及温度有关。
二、普通电阻率测井现场的测量原理电阻率法测井,首先是研究在一定供电电流的情况下电场分布的问题,然后再根据电场与电阻率的关系确定出岩层电阻率,并划分出不同电阻率的地层。
三、描写电场分布的基本方程和边界条件稳定电流场基本方程为拉普拉斯方程:根据测井具体情况,解方程的边界条件有4项:①在接近点电源的点上,电位V 的表示式与在单一介质中的情况相同;②在无限远点(r→∞),V → 0;③在两种介质的界面上,V 是连续的,即V 1 = V 2;④电流穿过介质界面时,电流密度法向分量连续。
电阻率测深法点),通过逐次加大供电电极,AB极距的大小,测量同—点的、不同AB极距的视电阻率ρS 值,研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。
电测深法多采用对称四极排列,称为对称四极测深法。
在AB极距离短时,电流分布浅,ρS曲线主要反映浅层情况;AB极距大时,电流分布深,ρS曲线主要反映深部地层的影响。
ρS曲线是绘在以AB/2和ρS为坐标的双对数坐标纸上。
当地下岩层界面平缓不超过20度时,应用电测深量板进行定量解释,推断各层的厚度、深度较为可靠。
二、应用领域:电测深法在水文地质、工程地质和煤田地质工作中应用较多。
除对称四极测深法外,还可以应用三极测深、偶极测深和环形测深等方法。
高密度电阻率法的控制,实现电阻率法中各种不同装置、不同极距的自动组合,从而一次布极可测得多种装置、多种极距情况下多种视电阻率参数的方法。
对取得的多种参数经相应程序的处理和自动反演成像,可快速、准确地给出所测地电断面的地质解释图件,从而提高了电阻率方法的效果和工作效率。
高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法。
其原理与普通电阻率法相同.所不同的是在观测中设置了高密度的观测点。
是一种阵列勘探方法。
二、应用领域:在条件适当时,此方法对工程物探以及探测煤矿的老硐,探测古墓墓穴等有较好的效果。
三、优缺点:与常规电阻率法相比.高密度电法具有以下优点:1.电极布置一次性完成.不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰,并且提高了效率:2.能够选用多种电极排列方式进行测量,可以获得丰富的有关地电断面的信息;3.野外数据采集实现了自动化或半自动化,提高了数据采集速度,避免了手工误操作。
随着地球物理反演方法的发展,高密度电法资料的电阻率成像技术也从一维和二维发展到三维,极大地提高了地电资料的解释精度。
激发极化法一、基本原理:是根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。
它又分为直流激发极化法(时间域法)和交流激发极化法(频率域法(SIP))。