岩石电阻率及其影响因素分解.ppt

岩石电阻率及其影响因素 * The rock resistivity and influence factors 岩石电阻率及其影响因素 本节学习内容 1.1 岩石电阻率概念 1.2 岩石电阻率影响因素 各种岩石在外加电场作用下其导电能力各不相同，导电能力的强弱可用物理量—电阻率表示。 1.岩石电阻率概念 岩石电阻率及其影响因素 由普通物理可知，用均匀材料制成的规则形状的导体，其电阻r与导体截面积S成反比，与导体的长度成正比，表达式为： 岩石电阻率只与导体的材料性质有关，而与导体的几何形状无关，单位Ω.m，在数值上相当于截面积为1m2，长度单位为1m的单位体积岩石的电阻值。 岩样电阻率测量原理图 1.岩石电阻率概念 在实验室内常用“四极法”测定岩石的电阻率。对于一个给定的圆柱状岩样，若长度L和横截面积S已知，只要能测出其电阻r，则可由上式计算出电阻率R。 岩石电阻率及其影响因素 本节学习内容 1.岩石电阻率概念 2.岩石电阻率影响因素 自然界的岩、矿石，根据它们的导电性质，可分为电子导电性和离子导电性两大类。 2.岩石电阻率影响因素 电子导电性是组成岩、矿石的基本物质颗粒中的自由电子在电场作用下所作的定向运动，例如大部分的金属矿物黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿以及石墨等，这类岩矿石的电阻率一般比较低； 离子导电性的岩石，则主要靠岩石孔隙中水溶液的离子导电，如砂岩、碳酸盐岩孔隙中的流体等。 在石油勘探中，我们的主要研究对象—沉积岩就属于离子导电性的岩石。 ① 岩矿石的岩性； ② 岩石孔隙中地层水性质； ③ 岩石的孔隙度以及孔隙结构； ④ 孔隙中流体性质及其含量，即孔隙中的含水饱和度; ⑤ 岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电性)。 岩石电阻率的主要影响因素有： 可分为5大影响因素 2.岩石电阻率影响因素 (1) 岩石电阻率与岩性的关系 常见岩性的电阻率特征值得重视! 2.岩石电阻率影响因素 金属矿物的电阻率极低，造岩矿物及石油的电阻率极高；火成岩电阻率高，而沉积岩电阻率较低，原因：岩性及导电机理决定。 石油测井的主要探测对象是沉积岩。不同沉积岩之间以及同种岩石电阻率的差异变化，是由多种因素影响造成的,其中主要的因素是：岩石孔隙度的大小、孔隙结构、孔隙中所含流体电阻率，以及岩石所处温度等。 岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成，沉积岩的主要造岩矿物电阻率都在106欧姆·米以上，因此，大多数沉积岩，当其不含导电流体时，由造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。许多沉积岩之所以能导电，则是因为它们在地下不同程度的具有一定的孔隙，在其中充填了一定数量的盐水溶液造成的。这些存在于岩石中的盐溶液，由于盐类离解形成了正离子(如Na+，Ca2+和Mg2+等)和负离子(如C1-，SO2-等)，离子在电场作用下发生运动，就构成了沉积岩中电流流动的媒介物。于是，电流通过孔隙水流过岩石，岩石因此具有了一定的导电性。 (1) 岩石电阻率与岩性的关系 2.岩石电阻率影响因素 组成沉积岩石的固体颗粒部分称为岩石骨架，这部分导电能力很差，几乎不导电，因此沉积岩石的导电能力主要取决于地层水的电阻率。地层水电阻率与地层水性质有密切关系。 主要包括三个方面： ①地层水电阻率Rw与地层水所含盐类化学成分的关系; ②地层水电阻率Rw与溶液矿化度的关系; ③地层水电阻率Rw与温度的关系。 (2)岩石电阻率与地层水性质的关系 下面详细讲解 2.岩石电阻率影响因素 ①地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系 在温度、浓度相同条件下，溶液内所含盐类不同，其电阻率也不同。 地层水中常含有NaCl、KCl、CaCO3、Na2SO4、MgSO4等盐分，且各种成分含量不同。求取地层水电阻率Rw可按下列方式进行： A、当地层水内只含有NaCl，或除NaCl外只含有微量的非NaCl盐类，则可将地层水视为NaCl溶液，用“NaCl溶液电阻率与其浓度、温度的关系图版”求出地层水电阻率。 (2)岩石电阻率与地层水性质的关系 2.岩石电阻率影响因素 NaCl溶液电阻率与其浓度、温度的关系图版 (2)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所含盐类化学成分的关系 B、当地层水中所含的非NaCl盐类的含量不可忽略时，应当先用“不同离子的换算系数”图版（下页）求出地层水中所含各种盐类离子的换算系数，然后分别乘上各离子的矿化度，算出各离子上述乘积的总和，即是该地层水的等效NaCl溶液矿化度。 此时将含非NaCl盐类的地层水看做是NaCl溶液，即可用它的等效NaCl溶液矿化