三水导电模型及其在低阻储层解释中的应用

三水导电模型系基于岩石的导电路径是由自由流体水、微孔隙水和粘土束缚水并联而成的理论。利用其对塔北地区的部分低阻储层进行了解释。与传统的导电模型相比 ,新的三水导电模型极大地改善了测井识别低阻油气层的能力 ,提高了含水饱和度的计算精度。该模型不但适合于通常的砂泥岩地层电阻率解释并且能很好地描述低阻储层的电性特征     

珠江口盆地低阻油层饱和度评价方法

珠江口盆地的低阻油层具有高泥质含量、低电阻率以及低产能的特点, 其真实含油饱和度的确定存在很大的困难。首先分析了区域低阻油层的地质成因, 指出地层束缚水含量高, 以及由此形成的发达的导电网络是导致油层低阻的主要原因;在此基础上, 利用多种适合于泥质砂岩地层的饱和度模型进行计算, 并根据密闭取心资料, 重点分析了在不同地层条件下, 对岩样含油、水饱和度进行脱气校正、压实校正、体积系数校正以及漏失校正的方法;并结合核磁共振测井, 对测井计算的含水饱和度进行标定。结果显示, 低阻油层的含水饱和度平均在70%以上, 且印度尼西亚公式计算的含水饱和度与岩心校正后的饱和度以及核磁束缚水饱和度吻合均很好, 因此印度尼西亚公式是最适合本区域低阻油层的饱和度评价模型。     

低阻油气储层测井解释方法研究

对低阻油气储层的测井响应特征和储层物性特征进行了研究,并针对研究区域低阻储层的特点,以岩心与测井数据的相关性为依据,提出了适合地区特点的储层参数解释方法。通过应用三水导电模型,提高了低阻储层的测井解释精度。     

珠江口盆地文昌X-2油田新近系珠江组低阻油层成因机理

珠江口盆地文昌X-2油田珠江组发育一套低阻油层,该套油层电阻率与水层电阻率非常接近,给储层流体识别和含水饱和度计算带来较大困难,目前其低电阻率成因机理尚不够明确。基于铸体薄片、CT扫描、X衍射等实验分析资料,结合地质、测井资料和导电数值模拟技术,从宏观与微观角度对低阻油层的成因机理进行了详细分析。研究结果表明:若条带状分布的泥质含量高于20%,泥质在岩石中连续性较好,可提供较好的导电网络,因此油层电阻率仍然低于1.6 Ω·m,与水层差距不明显。低幅度构造和浅海沉积环境是低阻油层形成的主要宏观成因,复杂孔隙结构、细岩石粒度、高束缚水饱和度、高含量且条带状分布泥质是低阻油层形成的主要微观成因。     

南海西部海域文昌A、B油田低阻成因分析

从粒度、泥质及黏土矿物、孔隙结构、束缚水饱和度、导电矿物、薄互层等6方面对珠江口盆地琼海凸起文昌A、B油田低阻成因机理进行系统研究。通过低阻储层段与正常储层段各方面的对比分析,得出研究区岩性细、泥质重、细一微孔隙体积比例高,进而导致高束缚水饱和度是影响文昌A、 B油田ZJl段储层低阻的重要因素,为后续低阻储层的定性识别和定量解释提供依据。     

淡水储层中低阻油气层识别技术

相对于咸水储层的常规电阻率油气层,淡水泥质砂岩储层中的低阻油气层识别难度较大,其成因类型复杂多样,可归纳为5类,即高束缚水、高阳离子交换量、盐水泥浆侵入、砂泥岩间互和油层与水层矿化度的差异,而低阻油气层大多是多成因的。针对多成因低阻油气层,采用交会图、测井新技术、常规测井信息的有效合理分析等方法进行识别,通过合理选取泥质砂岩饱和度模型定量评价。由此确定的淡水储层中低阻油气层识别评价思路,在渤海湾地区的油气勘探中得到了很好应用,而且正在发挥着重要作用,低阻油气层识别评价是一种经济、实用、可靠的勘探开发技术。     

王集油田低阻油层成因分析

在收集整理低阻油层资料的基础上,对低阻油层成因进行了分析,并根据研究区的具体情况对王集油田低阻油层成因进行了分析,确定了相控低阻和复杂水系低阻为王集油田低阻油层的主要模式。这为王集油田老井复查和提高油气层的解释符合率奠定了坚实的基础,具有一定的指导意义。     

吉林油田红岗北地区低阻油层评价技术

吉林油田红岗北地区部分井区油层电阻率相对较低,对测井油、水层解释造成了困难。利用岩心、测井及试油资料,分析形成低阻油层的主要因素是束缚水含量高,另外地层水矿化度高、淡水泥浆侵入、富含导电矿物等也是造成低阻的原因。因此,利用核磁测井资料建立了束缚水饱和度模型,形成了低阻油层的解释方法及标准,在实际应用中见到了较好的效果。     

金川铜镍矿床的地球物理深部结构与成因模式

在甘肃省金川矿区利用磁法、可控源音频大地电磁法及地震P波层析方法进行了深部探测,几种方法综合研究确定了到达2 500 m以上高阻高速体的岩浆源特征,指出了岩浆上涌到达浅部向两侧扩展的近水平的透镜状分支,作为可能的深部含矿超基性岩体与钻孔已见矿体位置相吻合,为金川铜镍矿床的成因模式提供了地球物理依据。建议在进一步研究中应重视探测产状平缓、近水平的高速、低阻体。     

文昌13-1/2油田珠江一段细粒储层沉积相及低阻油层性质

文昌13-1/2油田位于珠江口盆地琼海低凸起倾斜端,在珠江组一段中上部发育粉砂-泥质粉砂细粒海相沉积储层。近来发现该层段含油丰富,主力低阻油层地质储量可观。通过对岩心、测井、地震等资料的综合分析表明,该区的沉积环境主要为浅海陆棚,低阻油层主要发育于下临滨及滨外砂坝沉积微相,局部发育风暴砂。该类低阻油层泥质含量高,电阻率绝对值相对低,与常规油层相比具有高孔低渗的物性特征。通过成因机理探讨,确定了高束缚水饱和度和附加导电能力较强的黏土矿物(伊蒙混层、伊利石)是该区低阻油层发育和分布的主控因素。这类海相低阻油层在我国油气勘探史上尚属首次出现,深入探讨该区细粒储层沉积特征及低阻油层特征对今后及时发现和高效开发此类油田具有重要意义。     

高密度电阻率法探测DNAPLs污染的适宜性探讨

重非水相流体（DNAPLs）的电阻率一般较高,在地下介质中与周围的地下水形成明显的电性差别。利用这一特性,非侵入式的高密度电阻率法（ERT）在探测DNAPLs污染场址中污染范围展现出一定优势。然而在实际场址的调查应用中,ERT有时无法探测到显著的高阻异常,或探测的高阻异常是由于介质的非均质性产生,从而导致对DNAPLs污染分布的误判。针对该问题,文章首先基于有效介质电阻率模型,计算了不同DNAPLs饱和度情形下的地层总电阻率值,从理论上解释了当DNAPLs污染程度较低时不存在显著高阻异常的原因。进一步构建理想ERT正演模型,探讨ERT探测DNAPLs污染的适宜性。研究结果表明:介质的非均质性（例如高阻的砾石等）对ERT探测具有很强的干扰,可造成DNAPLs分布范围的误判,因此传统静态ERT探测DNAPLs污染仅适用于均质介质或者非均质介质中DNAPLs污染程度较高的条件。对于非均质介质DNAPLs污染程度较低时,需采用基于时间域的差分反演方法屏蔽介质非均质性的影响,从而准确判定DNAPLs分布。     

充水溶洞特征的高密度电阻率法反演分析研究

在高密度电法勘探中,不同性质的溶洞其反演电阻率特征有差异,溶洞为空洞时反演电阻率表现为高阻,充满水时表现则为低阻,而充水溶洞的电阻率反演特征很难判断。文章通过构建不同充水程度的溶洞模型进行正演模拟,利用最小二乘法对模型的地电断面进行反演,对比不同反演成像模型的地电响应特征。结果表明,充水溶洞的电阻率随溶洞充水量的增加而减小,低阻的范围随着水量的增加而不断扩大,其可分辨性强。野外探查资料进一步验证了模拟结果,所获得的认识对地下溶洞的电法探测分析具有一定的指导意义。      

岩溶山区和太行山区抗旱打井电阻率法运用浅析

电阻率法是水文地质物探在地下水找水方面较为有效的方法,但由于各地区地质条件的不同,在具体运用上具有差异。2010年贵州、2011年河南均遭大旱,贵州省地矿局均承担了抗旱打井工作,运用了电阻率法确定孔位效果较好。本文拟通过成功实例分析,并结合岩溶山区和太行山区不同的水文地质特征,对比电阻率法在不同地区的运用差异,总结电阻率法的使用、解译经验,为今后找水打井中电阻率法确定孔位的应用提供科学依据。     

测量磁场水平分量H y的电性源广域电磁测深法

基于层状大地表面水平电偶极源电磁场公式系统,提出了比值法获取H y分量全区视电阻率计算公式。计算了层状地电模型多个收发距的电磁场各场分量E x、H y、H z,并用这三个场分量计算了全区视电阻率,以及E x/H y卡尼亚电阻率,并与模型的MT卡尼亚电阻率频谱曲线进行对比。发现H y全区视电阻率在赤道装置和轴向装置的广大区域对地电模型均有较好的响应,可进行单分量广域电磁测深。轴向装置H y全区视电阻率与赤道装置垂直磁场H z全区视电阻率相似,在低频段与层状模型大地电磁测深卡尼亚电阻率有相似的频率响应特征,在较小收发距条件下对大埋深基底就能有较好的响应。赤道装置和轴向装置测量的水平电场E x分量全区视电阻率在低频区均会进入“饱和”区。对于各电阻率定义方法,合适的收发距是较好地反映出地电特征深度变化的前提,多收发距测量有利于揭示深部电性特征。     

随机岩溶介质的电阻率正演模拟

受岩溶发育的影响,岩溶地区电阻率分布具有很大的不确定性。采用传统的正演方法在一定程度上不能满足岩溶探测的需要。为了更真实地反映岩溶介质的电性特点,本文提出了一种根据随机过程的谱分解理论来构造随机介质模型的方法,并以此建立了岩溶地区随机地电模型。对理论和实测地电模型的正演计算表明,随机介质能更有效模拟实际地电结构,正演结果更接近实测的异常形态。因此,岩溶地区的电阻率正演模拟计算采用随机介质模型是十分有必要的,一方面有助于对异常的认识,另一方面,随机介质模型可以更好地模拟岩溶地区的地电模型。      

中亚造山带东段岩石圈电性结构特征及其构造涵义

中亚造山带东段内蒙古中部地区一直是地球内部动力学和全球变化研究的热点地区。鉴于该地区的构造在理解中亚造山带的形成过程中起着重要作用,因此对该地区构造的研究具有重要意义。本文收集了中亚造山带东段一条长364 km的大地电磁测深(MT)剖面数据,该剖面西北起于内蒙古东乌旗内的国境线附近,向东南延伸,穿过北部造山带、索伦缝合带、南部造山带,在内蒙古翁牛特旗以西约30 km附近终止。根据数据的分析结果,对该剖面进行了二维反演。结果表明,剖面区段内岩石圈电性结构沿南北方向上整体表现为横向分块的特征。其中,北部造山带整体上以低阻为主要特征;索伦缝合带是整个剖面电性特征从低阻到高阻的过渡区;南部造山带整体上以高阻为主要特征。北部造山带的低阻特征表明该区域是不稳定的,可能是由古亚洲洋闭合后残留洋壳或者软流圈上升流引起的。索伦缝合带的电性结构特征表明该区域可能在缝合之后还发生了新的构造事件。南部造山带的高阻特征表明该区域基底是稳定的、“冷”的,且流体含量很低,电性结构的几何特征反映了该区域增厚的岩石圈。剖面所经过区域的电性结构特征表明,在西伯利亚板块与华北板块碰撞缝合之后研究区内可能还发生了诸如软流圈流...     

Estimation of soil weathering degree using electrical resistivity

In this study, the electrical resistivity of soil having different chemical weathering index (CWI) was measured, and the correlation between CWI and the electrical resistivity was estimated. The electrical resistivity of soil varies with CWI of soil. The difference in the electrical resistivities of soils having different weathering degrees is clear at lower water contents. At the volumetric water contents estimated in this study, CWI could be described by a linear equation of electrical resistivity with the constants related to the volumetric water content. The findings in this study suggest that the electrical resistivity could be used as an effective alternative for estimating the weathering degree of soil.     

LQC—Ⅱ型三维电阻率采集系统的设计研究

本文设计一种三维并行直流电法勘探系统：LQC—Ⅱ型三维电阻率采集系统,由主机、电测子站和多模式智能电极三部分组成。主机控制电测子站完成16通道、24位数据电性数据的并行采集与传输,每个电测子站控制与之相连的16个电板的同步与状态转换。以1台主机控制16个电测子站和256个智能电极对水池低阻体模型进行电极扫描式测量,获取32640个数据的测量为例,整个测量时间约30分钟。     

隧道瞬变电磁克希霍夫偏移成像与地质灾害探测

隧道绿色施工不仅需要预报工作面前方突水突泥等低阻异常,更需要查明灾害体的地质构造,为灾害预警与防治提供保障。传统的瞬变电磁解释方法仅能够提供单一电阻率信息不能满足隧道地质灾害治理要求。因此,将虚拟波场成像技术引入到瞬变电磁隧道探测技术中,期望实现灾害体电性与结构综合解释。首先,根据波场变换原理将瞬变电磁数据转换到虚拟波场;然后,利用电阻率成像算法计算工作面前方电阻率建立虚拟波场速度模型,利用波动方程克希霍夫积分解进行波场延拓实现瞬变电磁虚拟波场偏移成像;最后,综合电阻率与偏移成像结果对工作面前方地质体进行解释,判断地质灾害体的电性与构造特征。分别采用充水溶洞、充水断层两类常见灾害模型对算法进行验证。充水断层模型电阻率成像结果可以识别工作面前方低阻异常,但是异常分布范围略有增加,且不易判断倾斜角度;而偏移成像结果有效地识别异常的边界位置且对应准确,更易容判断异常倾斜方向。充水溶洞模型电阻率成像结果可识别溶洞的低阻异常与位置,但是异常形态与实际模型略有偏差;偏移成像结果圈定了模型的前后边界且与模型吻合较好。实测数据偏移成像结果有效圈定了低阻异常位置与裂隙形态,预测结果与已知出水孔情况相符。理论模型与实测数据结果表明,虚拟波场克希霍夫偏移成像结果既包含地质灾害体的电阻率分布,又能识别灾害体电性分界面,为地质灾害预警与防治提供了丰富的地质信息。      

基于高密度电阻率法的土体干缩裂隙动态发育过程精细监测研究

土体在气候作用下发育干缩裂隙是一种常见的自然现象,裂隙的存在会极大弱化土体的工程性质,诱发许多岩土与地质工程问题。为了实时掌握黏性土中干缩裂隙网络的发展状态,提出了一套基于高密度电阻率层析成像技术（ERT）的土体干缩裂隙动态发展过程精细监测方法。分别开展模型试验及原位试验,利用自行研制的测定系统持续采集电流-电位差数据,随后利用自行开发的有限元法电阻率层析成像（FemERT）系统进行数据处理,获取了裂隙网络在不同发育阶段的空间分布特征。结果表明：（1）ERT可以实现土体裂隙发育过程的精细监测,具备监测三维裂隙网络几何形态的能力,裂隙宽度的识别精度达到毫米级,裂隙深度的识别精度达到厘米级;（2）ERT的感度分布特征解释了裂隙发育对于土体电阻率的影响规律,测定电阻值时程曲线因裂隙产生位置的不同而呈现不同的变化规律;（3）反演电阻率及其相对变化率（Rev）可以直观表征裂隙网络在不同阶段的空间几何形态,凸显裂隙动态发育过程对于土体导电性的影响。