电极法复电阻率测井研究

第27卷第2期2006年3月

石油学报

ACTAPETROLEISINICA

V01.27No.2

Mar.2006

文章编号:0253—2697(2006)02—0089—04

电极法复电阻率测井研究

柯式镇1冯启宁1何亿成2王界益2

(1.中国石油大学资源与信息学院北京102249;2.新疆油田测井公司新疆克拉玛依834000)

摘要:电极法复电阻率测井技术是以岩石复电阻率频散特性为理论依据,从岩石物理性质的理论和实验研究的基础上发展起来的一种新型电测井方法,该方法能同时检测岩石电阻率、低频介电常数和频率响应特性。电极法复电阻率测井的实现是在双侧向仪器的基础上增加一个频率大约为10kHz的高频通道,并检测其复电阻率模值。其测井资料的解释用岩心实验建立的复电阻率频散模型作为正演模型,对测量到的低频实部电阻率和高频模值电阻率进行反演求出地层的含油气指示参数,从而评价地层的含油气特性。应用该方法进行了现场测井和资料处理,结果表明其方法具有可行性。

关键词:复电阻率测井;频散特性;岩石电阻率;地层评价;数学模型

中图分类号:P631.821文献标识码:A

StudyoncomplexresistiVitywellloggingwithelectrodeantenna

KeShizhenlFengQinin91HeYichen92WangJieyi2

(1.Fnf甜Z£yo,RPso“rfesn,2dJ心/br7扎以£io咒:心f丘noZogy,C^i扎nL7挖i口Prsi£yo厂PPfroZP“m,BP巧i押g102249,C^i竹n;

2.WPZZLoggingComp盘ny,Xin歹in行g0iZ∥PZd,K。rnmny834000,(Mi,2以)

Abstract:Thecomplexresistivitywellloggingwithelectrodeantennawasdevelopedonthebasisofthetheoreticalandexperimentalstudyofrockphysicalproperty.Thebasictheoryofthe1099ingmethodistheelectricaldispersionpropertyofrock.Theresistivity,permittivityandthedispersionofformationcanbemeasuredusingaloggingtoolwithahigh—frequency(about10kHz)channel.Theloggingdatacanbeinterpretedbytheinversionalgorithm.Thecomplexresistivitydispersionfunctionfromcoreexperimentistaken

astheforwardmodel.Therealcomponentresistivityoflowfrequencyandthemoduleofcomplexresistivityofhighfrequency

canbe

inversedtocalculatethe

apparentwatersaturationandevaluatetheoilbearing

propertyofreservoir.Fieldapplicationofthismethod

proveditspossibilityin109interpretation.

Keywords:complexresistivitywelllogging;dispersionproperty;rockresistivity;formationevaluation;mathematicalmodel

1复电阻率基础理论

规则介质的电阻率测量是通过供给一定的电流,然后测量流经介质的电流和在介质两端的电位差(电压)得到电阻,由此电阻再得到被测介质的电阻率口]。当采用直流电测量时,由于检测到的电流和电压均为标量,因此得到的电阻率也是标量,这就是传统测量的电阻率。然而在实际电阻率测量中,一般采用交流电(频率相对较低),实际检测到的电流和电压均为交流信号,具有2个分量(即实部和虚部或幅度和相位),因此,钡4量得的电阻率为复参数,称复电阻率。复电阻率的实分量称实部电阻率,也就是传统的电阻率,虚部分量称虚部电阻率,其模称为模值电阻率。

根据电磁场理论,由Maxwell方程组可以导出以下3个复电参数的定义式:

复电导率为

d”(叫)一仃7(叫)+j盯”(∞)一盯+j叫£(1)复电阻率为

10+(叫)一107(∞)+jlD”(叫)一孑南一j≯]当乇孑

(2)复介电常数为

e+(∞)一e,(叫)+ie,,(叫)一£一j旦(3)

式中叫为角频率;盯为电导率;e为介电常数;j为虚数单位;p为介质的电阻率。

由式(1)可以看到,复电阻率里包含有电导率、介电常数和频率3个因素的信息。也就是说,仅从纯理论推导得出的结论已说明了传统测量到的电阻率(即实部电阻率)并不是完全根据直流电所测的纯电阻率,而已经包含了介电参数和频率参数。而且,随着频率

基金项目:中国石油天然气集团公司重点科技攻关项目(970302)成果。

作者简介:柯式镇,1967年1月生,1989年毕业于石油大学(华东)矿场地球物理专业,现为中国石油大学(北京)资源与信息学院测井中心,副教授。

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