第2章-普通電阻率測(cè)井(編輯修改稿)
2024-09-12 01:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 r?1I 2InI 1r 2r nr均勻介質(zhì)中巖石電阻率的求取 ①如果電極系由 A,M,N 組成 ，則 有 則， 式中 K—— 電極系系數(shù)， 其大小只與三個(gè)電極之間的距離有關(guān) A N M AM4RIUM ?? AN4RIUN ??NAMANM4IR)NA1MA1(4RIUUUNMMN ??????? ??NMNAMA4 ??? ? 均勻介質(zhì)中巖石電阻率的求取 （ 1） ②若電極系由 A， B， M組成，則電極 A的電流 I和電極 B的電流 I對(duì)M點(diǎn)的電位均有貢獻(xiàn)。 N點(diǎn)離 A,B點(diǎn)很遠(yuǎn)， 因此， （ 2） K— 電極系系數(shù)，它的大小與電極系中三個(gè)電極之間的距離有關(guān)。 由此可見(jiàn)，均勻介質(zhì)中的電阻率與測(cè)量電極系的結(jié)構(gòu)、供電電流以及 測(cè)量電位差有關(guān)，當(dāng)電極系結(jié)構(gòu)和供電電流大小一定時(shí)，均勻介質(zhì)的電 阻率與測(cè)量電位差成正比。 BMRIAMRIUUUBAM1414 ??????? ??0?NUBMAMABRIUUMMN ????? ?4IUKIUABBMAMR MNMN ??????? ?4均勻介質(zhì)中巖石電阻率的求取 B M A 以上的分析，都是假定電極系處在均勻介質(zhì)中，但實(shí)際測(cè)井遇到的情況 要復(fù)雜得多。 如井內(nèi)有泥漿（ Rm）、地層厚度 (H ) 有限、儲(chǔ)集層上下有圍 巖 (Rs)，泥漿侵入使井眼周?chē)鷻M向方向形成不同的環(huán)帶 (Rmc,Rxo,R過(guò) ， Rt) ，要考慮這些所有情況進(jìn)行理論計(jì)算是不可能的，但為了將普通電阻率測(cè) 井用于生產(chǎn)，我們將實(shí)際的電極系在實(shí)際井眼和地層條件下測(cè)量的電位差 按式（ 1）、（ 2）計(jì)算的電阻率稱(chēng)為視電阻率（ apparent resisitivity) ,記為 Ra,即 式中， K—— 電極系系數(shù)； Ra是在綜合條件影響下測(cè)出的巖層電阻率，它 與巖層真電阻率 Rt有直接的關(guān)系。 IUKR MNa??視電阻率 泥漿侵入使井眼周?chē)鷻M向（徑向）方向形成不同的環(huán)帶 泥漿侵入：鉆井過(guò)程中，由于泥漿柱的壓力大于地層壓力，壓力差就會(huì)使 泥漿濾液向地層中滲入，并置換了原滲透層孔隙中的流體。 侵入帶內(nèi)泥漿濾液的分布是不均勻的，靠近井壁的部分，泥漿濾液把 孔隙中原有的液體全部趕跑，占據(jù)了整個(gè)孔隙空間，這部分叫泥漿沖洗 帶，靠近沖洗帶地層孔隙中是泥漿濾液和地層流體的混合物，該部分稱(chēng)為 過(guò)渡帶。而地層中未被泥漿干擾的地層稱(chēng)為原狀地層。 視電阻率 在電極系的三個(gè)電極中，有兩個(gè)在同一線路 (供電線路或測(cè)量線路 )中，叫成對(duì)電極或同名電極，另外一個(gè)和地面電極在同一線路（測(cè)量線路或供電線路）中，叫不成對(duì)電極或單電極。 根據(jù)電極間的相對(duì)位置的不同，可以分為梯度電極系和電位電極系 。 （ 1）電位電極系 ： 不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離小于成對(duì)電極間距離的電極系 。電位電極系中成對(duì)電極之間的距離（ 或 ）較大，即 ， 。電位電極系又分為正裝電位電極系和倒裝電位電極系兩種 正裝電位：成對(duì)電極在不成對(duì) 電極之下的電位電極系。 倒裝電位：成對(duì)電極在不成對(duì) 電極之上的電位電極系。 MNAB MNAM ?ABMA ?電極系 電位電極系的 電極距 為單電極（不成對(duì)電極）到靠近它最近那個(gè)成對(duì)電極之間的距離，即 L= 。 L 的中點(diǎn) O稱(chēng)為 深度記錄點(diǎn) ，表示電極在井內(nèi)的深度位置，在某一深度位置上測(cè)得的 Ra可看作記錄點(diǎn)處的 Ra。當(dāng)成對(duì)電極系中的一個(gè)電極放到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)，即，可認(rèn)為 N電極對(duì)測(cè)量無(wú)影響，只有 A、 M對(duì)測(cè)量是有意義的，這種電位電極系稱(chēng)為理想電位電極系。對(duì)理想電位電極系有： 當(dāng) ， ， 有 此種 電極系測(cè)出的是電阻率和測(cè)量電位 M 的電位成正比，故此電極系稱(chēng)為電位電極系 。 另外，根據(jù)供電電極的多少，電位電極系又分為 單極供電電位電極系 和 雙極供電電位電極系 。 MN ?? 1ANMN? 0NU ? M N M N MU U U U? ? ? ?4 4MN MU UA M A NR A MIIMN? ????? ? ? ?AM電極系 （ 2）梯度電極系 ：不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離大于成對(duì)電極間距離的電極系。 梯度電極系又分為正裝梯度電極系和倒裝梯度電極系 正裝梯度 （底部梯度）：成對(duì)電極在不成對(duì)電極之下。 倒裝梯度 （頂部梯度）：成對(duì)電極在不成對(duì)電極之上。 當(dāng)成對(duì)電極間的距離無(wú)限小（在極限情況下等于 0）時(shí)的梯 度電極系叫 理想梯度電極系 。對(duì)理想梯度電極系 ， 當(dāng) 時(shí)， ， ，即： 。 0MN?A M A N A O?? MNU EMN? ?2241 44M N M NUUA M A N ER A O A OI I IM N M N? ??????? ? ? ? ? ?電極系 （ 2）梯度電極系 ： MNU EMN? ?電極系 E為 O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度在井軸方向的分量，按沿電場(chǎng)方向電位的變化率（ ）就是電位梯度（用 gradU表示）的概念，電位梯度正好與電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值相等方向相反。 MNUU MN ?gr adUIAOR a_ _ _ _24 ??? 視電阻率和深度記錄點(diǎn) O的電位梯度成正比，故此電極 系稱(chēng)為 梯度電極系 。另外，根據(jù)供電電極的多少，梯度電極系又分為單極供電梯度電極系和雙極供電梯度電極系 電極系 （ 3）電極系的表示方法：通常按照電極在井中的次序，由上到下寫(xiě)出代表電極的字母，字母間寫(xiě)出相應(yīng)電極間的距離，（以米為單位）表示電極系的類(lèi)。 （ 4）電極系互換原理 :把電極系中的電極和地面電極功能互換（原供電電極改為測(cè)量電極，原測(cè)量電極改為供電電極），而各電極間的相對(duì)位置不變，則所得到的視電阻率值不變，這稱(chēng)為電極系互換原理。 （ 5）電極系探測(cè)深度 :通常以探測(cè)半徑 r來(lái)表示，在均勻介質(zhì)中，以供電電極為中心，以某一半徑劃一假想球面，若假想球面內(nèi)包含的介質(zhì)對(duì)電極系測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)占整個(gè)測(cè)量結(jié)果的 50%，則此半徑 r就是該電極系的探測(cè)深度或探測(cè)半徑。一般梯度電極系的探測(cè)范圍是 L，而電位電極系的r=2L。由此可知， L越大探測(cè)深度也越大。
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