[發(fā)明專利]確定巖心電阻率各向異性的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910079613.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN111487287B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昌學(xué);汪忠浩;石玉江;王長勝;李長喜;胡法龍;劉紅岐;杜寶會;曹文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

1.一種確定巖心電阻率各向異性的方法，其特征在于，包括：

對巖心樣本進行抽真空溶液飽和操作以改變所述巖心樣本的溶液飽和度，并在進行抽真空溶液飽和操作后計算所述巖心樣本的溶液飽和度；

通過阻抗分析儀采用交流電測量出所述巖心樣本在不同溶液飽和度下分別在X軸、Y軸、Z軸方向上的電阻率，其中，阻抗分析儀采用復(fù)電阻率探頭，阻抗分析儀采用的交流電的頻率為400KHz至2MHz；

獲取巖心樣本分別在X軸、Y軸、Z軸方向上的電阻率，其中，所述巖心樣本為長方體或正方體，X軸、Y軸、Z軸方向分別為垂直所述巖心樣本的不同表面的方向；

根據(jù)X軸、Y軸方向上的電阻率確定出水平電阻率，根據(jù)Z軸方向上的電阻率確定出垂直電阻率；

根據(jù)所述水平電阻率和所述垂直電阻率確定出所述巖心樣本的電阻率各向異性系數(shù)，并根據(jù)電阻率各向異性計算模型驗證所述電阻率各向異性系數(shù)的準確性；

采用A、B、M、N四電極測量系統(tǒng)測量電阻率，A、B電極接電流輸入端，M、N電極接電流輸出端，A、B作為電流電極將電流導(dǎo)入液體，在兩電極表面將產(chǎn)生電極極化，形成極化阻抗，M、N作為電壓電極測量巖心樣本阻抗上的電壓，A、B和M、N連接到阻抗分析儀進行復(fù)電阻率測量，阻抗分析儀根據(jù)以下公式進行復(fù)電阻率測量：

U(t)＝U₀?exp(-iωt)

I(t)＝I₀exp[-i(ωt+φ)]

式中：ρ為電阻率，R為測量阻抗，S為巖樣測量面積，L為垂直于巖樣測量面的長度，R₀為復(fù)電阻的幅值，R計算公式中的φ為復(fù)電阻的相位，U₀為測量電壓幅值，ω為測試圓頻率，I₀為電流幅值，I(t)計算公式中的φ是由于巖石抗性導(dǎo)致的電流相移角度；

所述電阻率各向異性計算模型為：

或者

式中：S_w為含水飽和度，λ為各向異性系數(shù)，λ計算公式中的φ為孔隙度，a、b、m、n分別為巖性系數(shù)、巖性指數(shù)、膠結(jié)指數(shù)、飽和度指數(shù)；a_x、b_x、m_x、n_x分別為根據(jù)測量到的X軸方向的電阻率計算出的X軸方向的巖性系數(shù)、巖性指數(shù)、膠結(jié)指數(shù)、飽和度指數(shù)；a_y、b_y、m_y、n_y分別為根據(jù)測量到的Y軸方向的電阻率計算出的Y軸方向的巖性系數(shù)、巖性指數(shù)、膠結(jié)指數(shù)、飽和度指數(shù)；a_z、b_z、m_z、n_z分別為根據(jù)測量到的Z軸方向的電阻率計算出的Z軸方向的巖性系數(shù)、巖性指數(shù)、膠結(jié)指數(shù)、飽和度指數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定巖心電阻率各向異性的方法，其特征在于，所述計算所述巖心樣本的溶液飽和度，包括：

根據(jù)溶液的密度計算出所述巖心樣本的溶液填充空間；

根據(jù)所述溶液填充空間以及所述巖心樣本的空隙空間確定出所述巖心樣本的溶液飽和度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意之一所述的確定巖心電阻率各向異性的方法，其特征在于，所述巖心樣本中包含地層的層理面或裂隙面，Z軸方向為垂直于層理面或裂隙面的方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意之一所述的確定巖心電阻率各向異性的方法，其特征在于，所述巖心樣本為邊長為50毫米的正方體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定巖心電阻率各向異性的方法，其特征在于，所述根據(jù)X軸、Y軸方向上的電阻率確定出水平電阻率，包括：

通過計算X軸、Y軸方向上的電阻率的平均值或加權(quán)平均值，得到水平電阻率。