[發明專利]震電信號的實驗測量方法

在審

• 申請號: 201610108854.0
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105758936A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 丁拼搏;彭蓉;狄幫讓;魏建新;李向陽
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

技術領域

本發明涉及油氣勘探和開發的地球物理研究技術領域，尤其涉及震電信號的實驗測量方法。

背景技術

含流體孔隙巖石中的震電信號是基于兩類震電效應產生的。第一類震電效應是：地震波傳播到含流體飽和孔隙介質時產生一個壓力致使孔隙流體流動，流體的流動使得巖石中雙電層產生擾動，雙電層的擾動引起孔隙流體中可自由移動電荷和固定電荷發生相對位移，這種相對骨架的凈電荷流產生電場，即：共振電場。該電信號在震電記錄上是伴隨聲波傳播而出現，信號到達各個電極的時間與波源到電極間的距離相關。由于雙向介質中固-液界面處雙電層的形成與流體性質以及介質的孔隙度、滲透率等儲層參數密切相關，故由雙電層存在而產生的震電效應能夠反應含流體儲層的孔隙度、滲透率等關鍵參數，也能直接反應儲層流體性質，因此震電效應對地下油氣藏勘探具有重大意義。

第二類震電效應產生界面響應場，當地震波傳播遇到電化學性質或者彈性差異的分界面時會誘發第二類震電效應，此時，電荷平衡受到擾動，導致電荷分布的不對稱性，形成界面電磁場。該電磁波以光速傳播，傳播時間可忽略不計，所以不管電極與震源間距離關系如何變化，只要震源與界面距離不變，信號都會同步到達各個電極，故在不同位置處的電極接收到的界面震電信號到達時間是一致的。在界面處誘導的震電信號能夠直接反應地下界面情況以及地質體結構，震電波場的頻率特征與地震波場相近，有著跟地震勘探類似的分辨率。

地震勘探對流體不敏感，而電磁勘探無法反映分層界面信息，震電效應是地震波場和電磁場之間的耦合，能直接將地震波場和電磁場聯合在一起，因此震電效應既能反應含油氣儲層的孔隙度和滲透率等參數，又能對儲層中流體信息敏感，還有著與地震勘探類似的分辨率，所以震電效應在油氣勘探方面的應用是非常有前景的。

中國專利申請號89109296A震電勘探法用于探測多孔地層中兩種不溶混流體的存在或者主要包含水相物的高滲透率地層的存在。中國專利申請號95109728.8井中震電探測法提出在地下深部井中應用電磁測量裝置進行井中和井間震電探測。但是這兩種探測方法和裝置都適用于野外震電勘探，并不適用于震電信號的實驗測量和研究。而且從目前國內外的震電信號研究來看，大量學者采用數值模擬方法進行研究，而震電信號實驗方面的研究缺乏。

發明內容

本發明實施例提供一種震電信號的實驗測量方法，用以便于進行震電信號實驗方面的研究，該方法包括：

將水槽7中注入流體；將巖樣1、接收電極2和激發換能器3浸入水槽7內流體；其中巖樣1為含流體孔隙巖樣；

將方波超聲脈沖發射儀4的輸出端與激發換能器3連接，將方波超聲脈沖發射儀4的觸發端與示波器6的觸發端連接；將放大器5的輸入端與接收電極2連接，將放大器5的輸出端與示波器6的輸入端連接；

方波超聲脈沖發射儀4向激發換能器3提供電脈沖信號，向示波器6提供同步觸發信號；激發換能器3將電脈沖信號轉換為超聲波信號；接收電極2接收巖樣1被超聲波信號誘導產生的震電信號；放大器5放大震電信號；示波器6檢測并顯示震電信號。

一個實施例中，所述將巖樣1、接收電極2和激發換能器3浸入水槽7內流體，包括：調整巖樣1、接收電極2和激發換能器3相互之間的距離至設定范圍。

一個實施例中，該方法還包括：

調整方波超聲脈沖發射儀4的電脈沖重復周期鈕、能量鈕以及增益調節鈕。

一個實施例中，該方法還包括：

將激發換能器3的頻率鈕調至與激發換能器3的機械共振頻率相同。

一個實施例中，該方法還包括：

將示波器6輸出端與計算機8連接；

計算機8接收示波器6輸出的震電信號，對震電信號進行數據處理。

一個實施例中，水槽7內流體為純凈水、自來水、NaCl溶液和油中的一種；和/或，巖樣1中流體為純凈水、自來水、NaCl溶液和油中的一種或幾種的組合。

一個實施例中，所述含流體孔隙巖樣為飽和狀態或不飽和狀態。

一個實施例中，所述接收電極2為Ag/AgCl電極。

一個實施例中，所述Ag/AgCl電極直徑為0.5mm，長度為10mm。

一個實施例中，所述激發換能器3為縱波激發換能器。

本發明實施例的震電信號的實驗測量方法，可以在實驗室條件下，測量到小尺度巖樣產生的震電信號，該方法具有很好的操作性和重復性，利用該方法可以在實驗室內對不同尺度的小巖樣進行震電效應的研究，使震電效應更好地應用于油氣勘探的巖石物理實驗研究。

附圖說明