巖石的電磁學性質解析PPT學習教案

1、會計學1 巖石的電磁學性質解析巖石的電磁學性質解析 2 第1頁/共82頁 3 究儲集層的含油性、滲透性究儲集層的含油性、滲透性 和孔隙性等。和孔隙性等。 n該方法和原理一方面可應用該方法和原理一方面可應用 于實驗室內測定巖心的流體于實驗室內測定巖心的流體 飽和度，另一方面用于電飽和度，另一方面用于電阻阻 率測井。率測井。 第2頁/共82頁 4 石，靠組成巖石的顆粒本身石，靠組成巖石的顆粒本身 的的自由電子導電自由電子導電，這類巖石，這類巖石 主要是致密巖石。主要是致密巖石。 含有含有離子導體離子導體及有強烈的及有強烈的 孔隙孔隙(裂隙裂隙)水極化效應的巖石。水極化效應的巖石。 這種巖石主要是含

2、水的孔隙這種巖石主要是含水的孔隙 性沉積巖，尤其是碎屑巖、性沉積巖，尤其是碎屑巖、 裂隙發(fā)育的巖漿巖及變質巖。裂隙發(fā)育的巖漿巖及變質巖。 第3頁/共82頁 5 測量電阻這個物理量顯然是測量電阻這個物理量顯然是 不確切的，而反映材料導電不確切的，而反映材料導電 能力的量應當是電阻率，因能力的量應當是電阻率，因 此實際應用上不是測量地層此實際應用上不是測量地層 電阻的大小，而是測量反映電阻的大小，而是測量反映 巖層導電性的電阻率。巖層導電性的電阻率。 第4頁/共82頁 6 第5頁/共82頁 7 阻率則比較低。阻率則比較低。 n沉積巖的特點是離子導電，沉積巖的特點是離子導電， 沉積巖中地下水的礦化度

3、、沉積巖中地下水的礦化度、 動態(tài)和水文化學動態(tài)和水文化學特點對巖石特點對巖石 的電阻率有很大的影響。的電阻率有很大的影響。 n在眾多的沉積巖中，白云巖在眾多的沉積巖中，白云巖 和致密結晶灰?guī)r的電阻率最和致密結晶灰?guī)r的電阻率最 高，可達到高，可達到10106 6m m ，而砂巖，而砂巖 的電阻率在幾十到的電阻率在幾十到100m 100m 之間。之間。 第6頁/共82頁 8 n這些巖石位于潛水面以上時，這些巖石位于潛水面以上時， 其導電作用主要取決于巖石其導電作用主要取決于巖石 內的吸附水，電阻率在內的吸附水，電阻率在103 106m之間。之間。 n潛水面以下時，巖石的含水潛水面以下時，巖石的含水

4、 量主要取決于其中的束縛水量主要取決于其中的束縛水 (毛細管水毛細管水)和自由水和自由水(重力水重力水)。 第7頁/共82頁 9 以其電阻率具有顯著的各向異性。以其電阻率具有顯著的各向異性。 第8頁/共82頁 10 因此，巖石和礦石的電阻率因此，巖石和礦石的電阻率 取決于這些膠結物和礦物顆取決于這些膠結物和礦物顆 粒的電阻率及其含量。粒的電阻率及其含量。 n含水量和礦化度的影響：地含水量和礦化度的影響：地 下水及天然水的電阻率較低，下水及天然水的電阻率較低， 一般在一般在100 m以下。當水中以下。當水中 含有鹽分時，電阻率會急劇含有鹽分時，電阻率會急劇 降低。因此，巖礦石中的含降低。因此，巖

5、礦石中的含 水量及其水的礦化度對巖礦水量及其水的礦化度對巖礦 石的電阻率有很大的影響。石的電阻率有很大的影響。 第9頁/共82頁 11 第10頁/共82頁 12 層的電阻率值就比較高，這層的電阻率值就比較高，這 是電阻率測井方法評價地層是電阻率測井方法評價地層 含油飽和度的物理基礎。含油飽和度的物理基礎。 n電阻率測井之所以能成為應電阻率測井之所以能成為應 用最廣泛、也是最重要的測用最廣泛、也是最重要的測 井方法，主要依賴于建立在井方法，主要依賴于建立在 巖石物理實驗基礎上的阿爾巖石物理實驗基礎上的阿爾 奇奇(Archie)(Archie)公式。公式。 第11頁/共82頁 13 n沉積巖的導電

6、能力，主要取決于巖石孔隙沉積巖的導電能力，主要取決于巖石孔隙 中地層水的導電能力。中地層水的導電能力。 第12頁/共82頁 14 率的大小，主要決定于巖石率的大小，主要決定于巖石 孔隙中所含溶液的性質和濃孔隙中所含溶液的性質和濃 度等。度等。 n電子導電電子導電的巖石靠組成巖石的巖石靠組成巖石 顆粒本身的自由電子導電，顆粒本身的自由電子導電， 大部分火成巖屬于這一類巖大部分火成巖屬于這一類巖 石，其電阻率主要由所含導石，其電阻率主要由所含導 電礦物的性質和含量來決定。電礦物的性質和含量來決定。 第13頁/共82頁 15 0w 有正比關系，即有正比關系，即R0Rw為一為一 常數(shù)為，稱為常數(shù)為，稱

7、為阿爾奇阿爾奇地層因地層因 子。子。 n式中式中F為地層因子或地層電阻為地層因子或地層電阻 率因子。率因子。 w FRR 0 w R R F 0 第14頁/共82頁 16 地層水的電阻率的放大倍數(shù)。地層水的電阻率的放大倍數(shù)。 n當骨架不導電時，巖石的電當骨架不導電時，巖石的電 阻率要大于地層水的電阻率，阻率要大于地層水的電阻率， 而而F則代表增大的倍數(shù)。則代表增大的倍數(shù)。 n經驗證明，經驗證明，F(xiàn)與下列因素有關：與下列因素有關： 孔隙度；孔隙的結構和孔隙度；孔隙的結構和 幾何形狀；孔隙的連通情幾何形狀；孔隙的連通情 況。況。 第15頁/共82頁 17 系在一起來。系在一起來。 n阿爾奇公式改進

8、阿爾奇公式改進 ： （1）Homble （2）Dachnov(1959) （3）Kermabon(1969) m F 1 15. 2 62. 0 F m a F m a a F )( 第16頁/共82頁 18 巖石一端的截面積為巖石一端的截面積為A A，邊長為，邊長為L L；毛細管的截面積為；毛細管的截面積為AwAw，毛細管的長度為，毛細管的長度為LaLa（L LaLL）。孔隙中全飽和水的電阻率為）?？紫吨腥柡退碾娮杪蕿镽wRw，考慮巖石骨架不導電，在模型中有效導電的截面為，考慮巖石骨架不導電，在模型中有效導電的截面為AwAw。 第17頁/共82頁 19 L Ar R w 0 式中式中為巖

9、石的曲折度。為巖石的曲折度。 a aww LA ALR L Ar R 0 a aw w A LR r AAA A L L LA AL R R F aa a a a w / 0 第18頁/共82頁 20 2 1 m F ) 2 1 ( m A A L L A A aaa 2 / AA F a 第19頁/共82頁 21 n式中常數(shù)式中常數(shù)C C受迂曲度影響，一受迂曲度影響，一 般般C=lC=lL L，其值等于，其值等于1 1或大于或大于 1 1，理論上在，理論上在1 1到到2 2之間；之間；m m與與 孔隙空間減少或電流通道減孔隙空間減少或電流通道減 少有關，稱膠結指數(shù)。對膠少有關，稱膠結指數(shù)。對

10、膠 結巖石來講，結巖石來講，m m在在1.81.82.02.0之之 間，非膠結介質大約為間，非膠結介質大約為1.31.3。 m CF 第20頁/共82頁 22 t 加，有效導體橫截而積變小加，有效導體橫截而積變小 為為At。 n含油巖石電阻率比含水巖石含油巖石電阻率比含水巖石 大，巖石含油越多大，巖石含油越多(即含油飽即含油飽 和度越高和度越高)。 n巖石電阻率，除了與巖石的巖石電阻率，除了與巖石的 孔隙度、膠結情況及孔隙形孔隙度、膠結情況及孔隙形 狀有關外，還與油水在孔隙狀有關外，還與油水在孔隙 中的分布狀況及含油飽和度中的分布狀況及含油飽和度 和含水飽度有關。和含水飽度有關。 第21頁/共

11、82頁 23 數(shù)與飽和度之間的關系。數(shù)與飽和度之間的關系。 n在實驗室通常選取具有代表在實驗室通常選取具有代表 性的巖石，先測出巖石含水性的巖石，先測出巖石含水 時的電阻率時的電阻率R0，然后對全飽，然后對全飽 和水巖石逐步擠入油，同時和水巖石逐步擠入油，同時 測出在不同含油飽和度測出在不同含油飽和度So時相時相 應的巖石電阻率應的巖石電阻率Rs，則可得，則可得 到不同飽和度時的電阻指數(shù)。到不同飽和度時的電阻指數(shù)。 第22頁/共82頁 24 數(shù)數(shù)b與巖性有關，不同地區(qū)地與巖性有關，不同地區(qū)地 層的層的n和和b值不同，可用實驗值不同，可用實驗 方法確定。方法確定。 n當知道當知道n和和b之后，可

12、利用公之后，可利用公 式或式或I與與So的關系曲線求出的關系曲線求出 地層的含油氣飽和度。地層的含油氣飽和度。 n o n w t S b S b R R I )1 ( 0 第23頁/共82頁 25 度和孔隙形狀等因素的影響，度和孔隙形狀等因素的影響， 當巖性一定時，它只與巖石含當巖性一定時，它只與巖石含 油飽和度有關。油飽和度有關。 飽和地層水和油孔隙巖石的電阻率為飽和地層水和油孔隙巖石的電阻率為 在含油和水的毛細管模型中，在含油和水的毛細管模型中， 當電流通過時的電阻為：當電流通過時的電阻為： t twt t LA ALR L Ar R t tw t A LR r 第24頁/共82頁 26

13、 水飽和度關系的經驗公式。水飽和度關系的經驗公式。 表明了電阻指數(shù)是含永飽和表明了電阻指數(shù)是含永飽和 度及電流路徑的函數(shù)。度及電流路徑的函數(shù)。 n阿爾奇（阿爾奇（Archie）總結分析了）總結分析了 大量實驗數(shù)據，建議用下面大量實驗數(shù)據，建議用下面 的形式：的形式： n w SCI 2 w SI 7 . 2 w SI 膠結巖石膠結巖石 WilliamWilliam 第25頁/共82頁 27 n w SCI m CF m w a R R F 0 n w t S b R R I 0 式中式中F為地層的電阻率因子，也稱相對電阻率；為地層的電阻率因子，也稱相對電阻率；I為地層的電阻增大系數(shù)；為地層的電

14、阻增大系數(shù)；Rt為地層的真電阻率，為地層的真電阻率，R0為地層為地層100%含水時的電阻率，含水時的電阻率，Rw為地層水的電阻率，為地層水的電阻率，m是地層膠結指數(shù)，是地層膠結指數(shù)，n是地層飽和度指數(shù)，是地層飽和度指數(shù)，a,b為常數(shù)。為常數(shù)。 第26頁/共82頁 28 w R R F 0 2 1 F 2 0 1 w t SR R I )( 1 2 t w w R R S )( t w m n R Ra S w 推廣為一般形式推廣為一般形式 第27頁/共82頁 29 第28頁/共82頁 30 出的出的R0來計算飽和度還存在來計算飽和度還存在 著多解性。著多解性。 （3）阿爾奇公式要求的條件限）阿

15、爾奇公式要求的條件限 制了它在一些地質環(huán)境下使制了它在一些地質環(huán)境下使 用，如碳酸鹽巖儲層和含泥用，如碳酸鹽巖儲層和含泥 質多的泥質砂巖儲層等。質多的泥質砂巖儲層等。 第29頁/共82頁 31 之間的關系呈線性。在雙對之間的關系呈線性。在雙對 數(shù)坐標系中可建立數(shù)坐標系中可建立lgF與與lg 之間和之間和lgI與與lgSw的關系，在的關系，在 雙對數(shù)坐標系中它們的直線雙對數(shù)坐標系中它們的直線 斜率分別是斜率分別是m和和n，截距分別，截距分別 是是lga和和lgb。 lglglgmaF w SnbIlglglg 第30頁/共82頁 32 第31頁/共82頁 33 陽離子，而這些被吸附的陽陽離子，而

16、這些被吸附的陽 離子可以和孔隙流體中的陽離子可以和孔隙流體中的陽 離子交換位置。離子交換位置。 n粘土導電對巖石電導率的貢粘土導電對巖石電導率的貢 獻與可交換陽離子的數(shù)量有獻與可交換陽離子的數(shù)量有 關。關。 n由此建立了含油泥質砂巖的由此建立了含油泥質砂巖的 導電模型（導電模型（WS模型）。模型）。 第32頁/共82頁 34 )( 1 * 0vw QBC F C )( * * w v w n w t S Q BC F S C 含水泥質砂巖電導率為含水泥質砂巖電導率為 含油泥質砂巖率為含油泥質砂巖率為 式中式中 C C0 0完全飽和水泥質砂巖的電導完全飽和水泥質砂巖的電導 率；率； CtCt含油

17、泥質砂巖的電導率；含油泥質砂巖的電導率； F F* *泥質砂巖的電阻率因數(shù)；泥質砂巖的電阻率因數(shù)； CwCw地層水電導率；地層水電導率； n n* *泥質砂巖的飽和度指數(shù)；泥質砂巖的飽和度指數(shù)； B B可交換陽離了的等效電導率可交換陽離了的等效電導率 ； QvQv陽離子交換量。陽離子交換量。 第33頁/共82頁 35 n因此因此ws模型是對阿爾奇公模型是對阿爾奇公 式的補充和發(fā)展。式的補充和發(fā)展。 n在實際應用中，在實際應用中，WS模型遇模型遇 到的突出問題是到的突出問題是Qv和和B的確定的確定 問題，這些參數(shù)需要靠精確問題，這些參數(shù)需要靠精確 的實驗室資料來確定。因此的實驗室資料來確定。因此

18、 WS模型的應用受到了限制。模型的應用受到了限制。 ) / ( * wvw vw n w SQBC QBC SI 第34頁/共82頁 36 第35頁/共82頁 37 式中：式中：d巖心直徑；巖心直徑； L巖心長度；巖心長度； I一通過巖心的電流強度；一通過巖心的電流強度； V巖心兩端電位差。巖心兩端電位差。 I V d l R 2 4 第36頁/共82頁 38 、 度不易計量。度不易計量。 第37頁/共82頁 39 干）、離心法和半滲透隔板干）、離心法和半滲透隔板 法。法。 3）油、水兩相驅替法）油、水兩相驅替法 借助于壓力設備。借助于壓力設備。 第38頁/共82頁 40 第39頁/共82頁

19、41 4、 、 4 鹽類具有不同的電離度，離鹽類具有不同的電離度，離 子具有不同的離子價和不同子具有不同的離子價和不同 的遷移率，使得地層水電阻的遷移率，使得地層水電阻 率也不同。率也不同。 n電離度大，鹽的分子離解為電離度大，鹽的分子離解為 離子的百分比高，離子數(shù)目離子的百分比高，離子數(shù)目 多，地層水電阻率??；離子多，地層水電阻率?。浑x子 價高，離子攜帶的電荷多，價高，離子攜帶的電荷多， 地層水電阻率?。涣Ｗ舆w移地層水電阻率??；粒子遷移 率大，運動速度快，地層水率大，運動速度快，地層水 電阻率小。電阻率小。 第40頁/共82頁 42 系數(shù)，將其轉化為等效的系數(shù)，將其轉化為等效的 NaCl的含

20、鹽量，然后根據等的含鹽量，然后根據等 效的效的NaCl的含鹽量求地層水的含鹽量求地層水 電阻率。電阻率。 第41頁/共82頁 43 的影響與巖性有關，孔滲越的影響與巖性有關，孔滲越 高其影響程度就越大。高其影響程度就越大。 n對于泥質砂巖儲層，由于有對于泥質砂巖儲層，由于有 粘土的附加導電作用，影響粘土的附加導電作用，影響 因素會更加復雜。因素會更加復雜。 第42頁/共82頁 44 增高會略有增高、增高會略有增高、m m值會略有值會略有 增大。增大。 n當?shù)貙铀V化度較高時，礦當?shù)貙铀V化度較高時，礦 化度對化度對R R0 0的影響要大于對的影響要大于對R Rt t的的 影響，使影響，使I I

21、值隨著礦化度增高值隨著礦化度增高 略有增高、略有增高、n n值略有增大。值略有增大。 n使使F F和和I I值開始出現(xiàn)增高趨勢值開始出現(xiàn)增高趨勢 的礦化度界限由于巖性不同的礦化度界限由于巖性不同 會有所不同。會有所不同。 第43頁/共82頁 45 含水飽和度增加而使其電阻含水飽和度增加而使其電阻 率降低的趨勢逐漸地被由于率降低的趨勢逐漸地被由于 鹽水變淡而使其電阻率增高鹽水變淡而使其電阻率增高 的趨勢所掩蓋了，的趨勢所掩蓋了， n到達一定的含水飽和度之后，到達一定的含水飽和度之后， 巖心電阻率的變化開始平緩、巖心電阻率的變化開始平緩、 然后上升因此出現(xiàn)了然后上升因此出現(xiàn)了“U” 字型。字型。

22、第44頁/共82頁 46 都重現(xiàn)了這一現(xiàn)象。都重現(xiàn)了這一現(xiàn)象。 淡水驅巖心的淡水驅巖心的RtSw關系關系 第45頁/共82頁 47 巖石電導率與溫度的關系巖石電導率與溫度的關系 巖石電導率與溫度的關系巖石電導率與溫度的關系 第46頁/共82頁 48 第47頁/共82頁 49 生影響。生影響。 巖心孔隙度隨壓力變化曲線 巖心電阻率隨壓力變化曲線 第48頁/共82頁 50 分選性好的巖石孔喉半徑對分選性好的巖石孔喉半徑對n值的影響不大值的影響不大 第49頁/共82頁 51 油膜，水主要分布在孔隙喉油膜，水主要分布在孔隙喉 道中間。道中間。 巖石親水和親油性示意巖石親水和親油性示意 第50頁/共82

23、頁 52 連續(xù)的導電通道，對巖石的連續(xù)的導電通道，對巖石的 導電性沒有貢獻，此時巖石導電性沒有貢獻，此時巖石 的電阻率值將會很高。的電阻率值將會很高。 n在低含水飽和度時，有時會在低含水飽和度時，有時會 因為水的導電通道被油隔斷因為水的導電通道被油隔斷 而導致其電阻率值迅速增高。而導致其電阻率值迅速增高。 第51頁/共82頁 53 原有的潤濕性遭到破壞；如原有的潤濕性遭到破壞；如 果用油藏流體在油藏條件下果用油藏流體在油藏條件下 飽和巖芯，并且滯留一段時飽和巖芯，并且滯留一段時 間，巖芯原有的潤濕性會得間，巖芯原有的潤濕性會得 到一定程度的恢復，這一過到一定程度的恢復，這一過 程稱為程稱為“老

24、化老化”。 n巖芯老化前后的實驗結果，巖芯老化前后的實驗結果， 飽和度指數(shù)飽和度指數(shù)n n值由老化前的值由老化前的 1.691.69變化到老化后的變化到老化后的2.122.12。 第52頁/共82頁 54 巖石潤濕性對n指數(shù)的影響 不同飽和度史的n指數(shù)對比 第53頁/共82頁 55 情況下各情況下各 種影響因種影響因 素是同時素是同時 存在的，存在的， 因此需要因此需要 具體情況具體情況 做具體分做具體分 析。左表析。左表 為單一影為單一影 響因素下響因素下 的實驗結的實驗結 果的小結。果的小結。 第54頁/共82頁 56 n在外電場的作用下，原來存在外電場的作用下，原來存 在于原子之中互相抵

25、消的電在于原子之中互相抵消的電 性中心將發(fā)生分離，形成一性中心將發(fā)生分離，形成一 定的電偶極矩。定的電偶極矩。 n在外電場的作用下出現(xiàn)附加在外電場的作用下出現(xiàn)附加 電偶極矩的現(xiàn)象叫極化。電偶極矩的現(xiàn)象叫極化。 n有不同的極化機制：電子極有不同的極化機制：電子極 化、離子極化、分子極化、化、離子極化、分子極化、 固有電偶極矩轉向、界面極固有電偶極矩轉向、界面極 化等。化等。 第55頁/共82頁 57 Ep 41 0 r 第56頁/共82頁 58 義上，只要是相對介電常數(shù)義上，只要是相對介電常數(shù) 大于大于1的物質，都是電介質。的物質，都是電介質。 n介電常數(shù)理論主要研究介質介電常數(shù)理論主要研究介質

26、 內部束縛電荷在電場的作用內部束縛電荷在電場的作用 下的電極化過程和規(guī)律，并下的電極化過程和規(guī)律，并 闡明電極化過程和規(guī)律與電闡明電極化過程和規(guī)律與電 介質結構之間的關系，解釋介質結構之間的關系，解釋 物質的宏觀介電性質和微觀物質的宏觀介電性質和微觀 介電機制。介電機制。 第57頁/共82頁 59 第58頁/共82頁 60 n 隨溫度變化較大，因此巖石隨溫度變化較大，因此巖石 的介電常數(shù)受溫度影響；的介電常數(shù)受溫度影響； n雖然水的介電常數(shù)隨溫度變雖然水的介電常數(shù)隨溫度變 化，但不會影響到它相對于化，但不會影響到它相對于 巖石骨架和油、氣在介電常巖石骨架和油、氣在介電常 數(shù)數(shù)值上的優(yōu)勢。數(shù)數(shù)值

27、上的優(yōu)勢。 n溫度的變化不會影響到電磁溫度的變化不會影響到電磁 波測井在識別油水層方面的波測井在識別油水層方面的 優(yōu)勢，而且溫度的影響是可優(yōu)勢，而且溫度的影響是可 以校正的。以校正的。 第59頁/共82頁 61 3）在）在l00MHz2GHz頻段內頻段內 可以采用反射法、傳輸法和可以采用反射法、傳輸法和 諧振腔法。諧振腔法。 n電容法和同軸線法，是目前電容法和同軸線法，是目前 國際上普遍使用的方法。國際上普遍使用的方法。 第60頁/共82頁 62 同軸線的外導同軸線的外導 體，下極板接體，下極板接 同軸線的內導同軸線的內導 體。體。 通過測量平行板電容器的電抗，即可求出巖心的介電常數(shù)和電導率。

28、通過測量平行板電容器的電抗，即可求出巖心的介電常數(shù)和電導率。 第61頁/共82頁 63 測量過程中，沿同軸線測量過程中，沿同軸線 傳播的電磁波遇到巖心傳播的電磁波遇到巖心 時，波的能量一部分被時，波的能量一部分被 傳輸、一部分被反射、傳輸、一部分被反射、 還有一部分被吸收。記還有一部分被吸收。記 錄反射波和傳輸波的相錄反射波和傳輸波的相 位和幅度位和幅度( (散射參數(shù)，散射參數(shù)， 也稱也稱S S參數(shù)參數(shù)) )，即可求出，即可求出 巖心的介電常數(shù)和電導巖心的介電常數(shù)和電導 率。率。 第62頁/共82頁 64 高孔滲巖心的介電常數(shù)隨高孔滲巖心的介電常數(shù)隨SwSw的的 增加增大很快，在增加增大很快，

29、在SwSw小于小于7070 范圍內幾乎呈線性關系；當范圍內幾乎呈線性關系；當SwSw 大于大于7070時，巖心介電常數(shù)隨時，巖心介電常數(shù)隨 SwSw的變化曲線比線性曲線略低的變化曲線比線性曲線略低 。 孔隙壁起到了限制水分子極化孔隙壁起到了限制水分子極化 的作用，使其極化能力不如自的作用，使其極化能力不如自 由水。由水。 低孔滲巖心的孔隙空間小，介電常數(shù)隨低孔滲巖心的孔隙空間小，介電常數(shù)隨Sw的變化緩慢，線性關的變化緩慢，線性關 系比高孔滲巖心差。相對地，介電測井在高孔滲地質條件下的應系比高孔滲巖心差。相對地，介電測井在高孔滲地質條件下的應 用效果要比低孔滲時好。用效果要比低孔滲時好。 第63

30、頁/共82頁 65 好些。好些。 第64頁/共82頁 66 lm 孔隙度增加而增大；反之，孔隙度增加而增大；反之， 當孔隙流體的介電常數(shù)小于當孔隙流體的介電常數(shù)小于 骨架的介電常數(shù)時，即當骨架的介電常數(shù)時，即當 lm時，巖石介電常數(shù)隨孔時，巖石介電常數(shù)隨孔 隙度增加而減小。隙度增加而減小。 )()1 ( mlmlmr 第65頁/共82頁 67 100含水巖心的介電常數(shù)隨孔隙度的增加而明顯增加含水巖心的介電常數(shù)隨孔隙度的增加而明顯增加 第66頁/共82頁 68 礦物名稱礦物名稱不含孔隙水不含孔隙水100%含孔隙水含孔隙水 蒙脫石蒙脫石11.063.53 高嶺石高嶺石9.540.24 水云母水云母

31、7.025.84 紅色泥巖紅色泥巖8.1333.29 灰黑色泥巖灰黑色泥巖7.0824.71 灰綠色泥巖灰綠色泥巖6.3922.29 第67頁/共82頁 69 態(tài)對巖石介電常數(shù)的影響。態(tài)對巖石介電常數(shù)的影響。 第68頁/共82頁 70 第69頁/共82頁 71 量，躍遷到高能態(tài)，發(fā)生共量，躍遷到高能態(tài)，發(fā)生共 振躍遷這種現(xiàn)象稱為核磁共振躍遷這種現(xiàn)象稱為核磁共 振。振。 n巖石中各種礦物元素具有不巖石中各種礦物元素具有不 同的共振效應，它取決于礦同的共振效應，它取決于礦 物原子核的旋磁比、含量、物原子核的旋磁比、含量、 賦存狀態(tài)賦存狀態(tài)等。等。 n根據此原理發(fā)展了核磁共振根據此原理發(fā)展了核磁共振

32、 測井。測井。 第70頁/共82頁 72 n核磁共振測井以氫核與外加核磁共振測井以氫核與外加 磁場的相互作用為基礎，測磁場的相互作用為基礎，測 量孔隙流體的特征以提供豐量孔隙流體的特征以提供豐 富的地層信息，它是通過測富的地層信息，它是通過測 量核磁共振信號強度和弛豫量核磁共振信號強度和弛豫 時間來獲得。時間來獲得。 n是一種較新的測井方法。是一種較新的測井方法。 第71頁/共82頁 73 該磁場的強度和方向可以用該磁場的強度和方向可以用 核磁矩矢量來表示核磁矩矢量來表示: : n式中為原子核的磁矩；為自式中為原子核的磁矩；為自 旋角動量；為比例因子，被旋角動量；為比例因子，被 稱作旋磁比，是磁性核的一稱作旋磁比，是磁性