《岩石物理性质与测量方法》绪论

内容简介
课程的第三部分介绍实验数据处理分析方法，内容 主要包括数据的回归分析和测量误差与不确定度。
另外实验部分参观内容包括HP4194A、HP4191A 和HP8753C测量仪器的使用、用HP4194A测量岩石的 电阻率、用HP4191A测量岩石的高频电导率和介电常 数、用HP8753C测量岩石介电常数和用HP8753C进行 时域测量等。
4
(4)Clavier (D-W),1977
5
(5)Givens (CRMM),1986
6
(6)Patchett & Herick 综合模型
7
(7)Argand (D-C),1989
8
(8) Grame, 1990
备注
确认选修名单,进行分组及分模型、方法。
学生演讲二(介电模型)：
编号 题目
1
(1)Sen自相似模型
绪论
第二个例子，岩石物理性质研究是测井资料解释模型建立的基础。 大家熟知的将电阻率测井资料转化为含油气饱和度的Archie公式是在 大量的岩芯实验的基础上建立起来的，适用于纯砂岩油气层的油气评 价。而对于泥质砂岩的解释模型包括Waxman-Smits模型，双水模型等， 无不是在大量的岩芯实验数据的基础上，经总结分析而归纳出来的。
由学生分组分方法调研 组织PPT演讲讨论
第三篇 实验数据处理分析方法 第一章 数据的回归分析 §1 一元线性回归分析 §2 多元线性与多项式回归 第二章 测量误差与不确定度 §1 基本概念 §2 有效数字 §3 随机误差 §4 系统误差 §5 异常值及其剔除 §6 间接测量的误差理论 §7 测量不确定度
描述岩石电学特性的参数有三个，即电导率(或电阻率)，介电常数和磁 导率。它们在测井中的变化范围如下：
对测井来说，关系较密切的只有其中两个，即电导率和介电常数。
4. 教学安排：
绪论 第一篇 岩石的电学性质
第一章 岩石的导电特性 §1 水的导电性： §2 粘土矿物的导电性 §3 影响岩石电导率的因素 §4 岩石的导电模型
第三个例子，岩石物理性质研究是解决当前测井解释疑难问题的 关键。比如当前测井解释中遇到的低阻油气藏识别问题。油层和水层 在电阻率测井曲线上没什么差别。如何去识别它们呢?关键的问题是弄 清楚形成低阻油气层的原因及其量的关系，而解决此问题就必须通过 实验研究。目前已通过对含导电矿物的测量分析，结果表明，分散相 导电矿物在低频电阻率测量中影响很小。不是造成低阻的主要原因， 而高矿化度，高束缚水饱和度及微孔隙网络导电才是造成低阻的主要 原因。
5．主要参考资料： ［1］ 陈丰等，《矿物物理学概论》，科学出版社，1995。 ［2］ 陈季丹 刘子玉等，《电介质物理学》，机械工业出版社，1982。 ［3］ 方俊鑫 殷云文等，《电介质物理学》，科学出版社，1989。 ［4］ 李翰如，《电介质物理导论》，成都科技大学出版社，1990。 ［5］ Y.S.托鲁基安等，《岩石与矿物的物理性质》，石油工业出版社， 1990。 ［6］ 万明浩等，《岩石物理性质及其在石油勘探中的应用》，地质出版 社，1994。 ［7］ 沈平平等，《油层物理实验技术》，石油工业出版社，1995。 ［8］ R.P.莫尼卡德，《测定储集性质的岩芯分析》，石油工业出版社， 1987。 ［9］ 段勇译，《特殊岩芯分析技术》，石油工业出版社，1993。 ［10］石油大学(北京)岩石物理实验室历年来的硕、博论文及年终报告集。 ［11］倪尔瑚，《电介质测量》，科学出版社，1981。 ［12］《测井分析家》中译本。
2
(2)Sen-Fular & Ward模型
3
(3)Waxman-Smits模型
4
(4)Cole-Cole模型
5
(5)Dias模型
6
7
8
学生
备注
确认选修名单,进行分组及分模型、方法。
学生演讲四（岩心物性参数测量方法）：
编号 题目
学生
1
（1）岩石气体孔隙度测量
2
（2）岩石气体绝对渗透率测量
3
（3）岩石相对渗透率测量
内容简介
课程的第二部分介绍岩石电学参数的测量方法。这 部分分三章介绍，第一章介绍岩石介电常数的实验室 测量方法，内容包括低频段的测量方法、射频段的测 量方法和高频段的测量方法；第二章介绍岩石电阻率 的实验室测量方法，内容包括电桥法、伏安法，二极 法、四极法、多极法、电极阵列测量、线圈法测量和 岩心含水饱和度改变方法。第三章介绍岩心物性参数 测量方法，内容包括岩石物理实验基本流程、岩石气 体孔隙度、渗透率、相对渗透率、毛管压力、润湿性、 阳离子交换量和声学参数的测量。
第二章 岩石的介电特性 §1 水的介电特性 §2 粘土矿物的介电特性 §3 影响岩石介电特性的因素 §4 岩石介电常数模型
第三章 岩石参数的频散规律 §1 水的介电常数频散 §2 岩石介电常数的频散 §3 岩石复电阻率的频散模型
由学生分组分模型调研 组织PPT演讲讨论
由学生分组分模型调研 组织PPT演讲讨论
3、研究对象： 岩石是一种复杂的混合物，主要由矿物、孔隙流体和充填物混合而成
，其物理性质范围很广，例如，岩石的力学性质、声学性质、电学性质、 核物理性质、热物理性质等等。
作为一门32学时的课程，不可能介绍岩石物理性质的方方面面，只能就 其中某个方面展开讨论。《岩石物理学II》这门课主要介绍岩石的电学特性 与实验室测量技术。
前苏联在1976年和1984年两次出版了《岩石和矿物的物理性质》，1977年 出版了《高温高压下岩石和矿物物理性质研究》。
美国1981年出版了《岩石和矿物的物理性质》，1983年出版了《岩石物性 手册》。
另外，在Geophysics杂志上刊登了大量的关于岩石物理性质研究的文章。 在国内，岩石物理性质的研究也在逐渐被重视起来了，已经建立了一些研 究机构和实验室。例如，同济大学的模拟地震实验室(物探局支助的)，材料科 学实验室(国家重点)，中科院地球物理所，石油学院的石油大学，勘探院，江 汉测井所，大庆油田研究院，西南石油学院，华北研究院等。
2
(2)HBS模型
3
(3)Lorentz-Mosotti模型
4
(4)石油大学MS模型
5
(5)TPO、TPL
6
(6)CTA模型
7
(7)CRIM模型
8
(8)Lichineck-Rother模型
学生
备注
确认选修名单,进行分组及分模型、方法。
学生演讲三(电阻率频散模型)：
编号 题目
1
(1)通用电阻等效网络模型
绪论
1、重要性： 地球是人类居住的地方，岩石是地球的主要组成成分，研究岩石的
物理性质是顺理成章的事。 大家知道，岩石物理性质的差异是地球物理勘探的基础。随着地球
物理勘探的深入发展，尤其是区域和深部地球物理性质研究的广泛深入， 以及石油地球物理勘探难度的增大，岩石物理性质的研究，特别是自然 状态下的岩石物理性质的研究，变得越来越重要。
岩石物理学II
---岩石物理性质与测量技术---
内容简介
岩石物理性质与测量技术，总学时32。主要介绍三部分 的内容，第一部分介绍岩石的电学性质（电导率或电阻率、介 电常数和磁导率）随岩性、孔隙度、孔隙流体、温度、压力和 频率等因素的变化特性，并根据这些变化规律给出岩石的响应 模型以便模拟岩石的电学响应，为电法测井资料的解释提供理 论基础。这一部分分三章进行介绍，第一章介绍岩石的导电性， 内容包括水的导电性、粘土的导电性、影响岩石导电性的因素 和岩石的导电模型；第二章介绍岩石的介电特性，内容包括水 的介电特性、岩石的介电特性、影响岩石介电特性的因素和岩 石介电常数理论模型；第三章介绍岩石电学参数的频散，内容 包括介电常数的频散和电阻率的频散。
4
（4）岩心毛管压力测量
5
（5）岩石润湿性测量
6
（6）阳离子交换量测量7（7Fra bibliotek岩石声学参数测量
备注
学生演讲打分表
姓名
PPT质量 （20分）
内容完整性 对内容理解度
（20）分
（30分）
讲解清楚易懂 （30分）
总分
展了相关工作。如Schlumberger公司的Doll研究中心，西方Atlas的CoreLab公 司，阿莫科石油公司，壳牌石油公司，美国的休斯敦大学、斯坦福大学、芝加 哥大学、加拿大阿尔伯达大学、前苏联地球物理研究院、莫斯科石油学院、西 伯利亚地质地球物理和矿物原料科学研究院、英国帝国理工学院等等。他们都 在做这方面的工作。
由学生分组分模型调研 组织PPT演讲讨论
第二篇 岩石物理性质测量方法 第一章 介电常数的测量方法 §1 低频段：100Hz～15MHz §2 中频段：20MHz～270MHz §3 高频段：200MHz—3000MHz 第二章 电阻率测量方法 §1 电阻率测量综述 §2 电桥法 §3 伏安法测量 §5 线圈法测量 §6 岩心含水饱和度改变方法 第三章 岩心物性参数测量方法 §1 岩石物理实验流程及技术概述 §2 岩石气体孔隙度测量 §3 岩石气体绝对渗透率测量 §4 岩石相对渗透率测量 §5 岩心毛管压力测量 §6 岩石润湿性测量 §7 阳离子交换量测量 §8 岩石声学参数测量
6. 成绩评定方法 （1）平时成绩考核：
考勤+课堂演讲讨论 （2）期末考试：
期末考试成绩 （3）总成绩=平时成绩*30%+期末考试成绩*70%。
确认选修名单,进行分组及分模型、方法。
学生演讲一(导电模型)：
编号 题目
1
(1)Archie,1942
学生
2
(2)Poupon,1954
3
(3)Waxman-Smits,1968
总之，岩石物理性质的研究是油气地球物理勘探不可缺少的环节，它们 的关系可以用下图来表示。
井场地球 物理探测 （测井）