岩石电阻率及其影响因素

2021/6/161 岩石电阻率及其影响因素岩石电阻率及其影响因素The rock resistivity and influence factors2021/6/162岩石电阻率及其影响因素岩石电阻率及其影响因素本节学习内容本节学习内容1.1 1.1 岩石电阻率概念岩石电阻率概念1.2 1.2 岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/163 各种岩石在外加电场作用下其导电能力各不相同，导电能力的强弱可用各种岩石在外加电场作用下其导电能力各不相同，导电能力的强弱可用物理量物理量电阻率表示。电阻率表示。SLRr LSrR 1.1.岩石电阻率概念岩石电阻率概念岩石电阻率及其影响因素岩石电阻率及其影响因素 由普通物理可知，用均匀材料制成的规则形状的导体，其电阻由普通物理可知，用均匀材料制成的规则形状的导体，其电阻r r与导体与导体截面积截面积S S成反比，与导体的长度成正比，表达式为：成反比，与导体的长度成正比，表达式为：岩石电阻率只与导体的材料性质有关，而与导体的几何形状无关，单岩石电阻率只与导体的材料性质有关，而与导体的几何形状无关，单位位.m.m，在数值上相当于截面积为，在数值上相当于截面积为1m1m2 2，长度单位为，长度单位为1m1m的单位体积岩石的电的单位体积岩石的电阻值。阻值。2021/6/164IUrMNMNSlRIUMNIUKIUlSRMNMN岩样电阻率测量原理图岩样电阻率测量原理图1.1.岩石电阻率概念岩石电阻率概念 在实验室内常用在实验室内常用“四极法四极法”测定岩石的电阻率。对于一个给定的圆柱状测定岩石的电阻率。对于一个给定的圆柱状岩样，若长度岩样，若长度L L和横截面积和横截面积S S已知，只要能测出其电阻已知，只要能测出其电阻r r，则可由上式计算出，则可由上式计算出电阻率电阻率R R。2021/6/165岩石电阻率及其影响因素岩石电阻率及其影响因素本节学习内容本节学习内容1.1.岩石电阻率概念岩石电阻率概念2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/166 自然界的岩、矿石，根据它们的导电性质，可分为电子导电性和离自然界的岩、矿石，根据它们的导电性质，可分为电子导电性和离子导电性两大类子导电性两大类。2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素 电子导电性电子导电性是组成岩、矿石的基本物质颗粒中的自由电子在电场作是组成岩、矿石的基本物质颗粒中的自由电子在电场作用下所作的定向运动，例如大部分的金属矿物黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿用下所作的定向运动，例如大部分的金属矿物黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿以及石墨等，这类岩矿石的电阻率一般比较低；以及石墨等，这类岩矿石的电阻率一般比较低；离子导电性离子导电性的岩石，则主要靠岩石孔隙中水溶液的离子导电，如砂的岩石，则主要靠岩石孔隙中水溶液的离子导电，如砂岩、碳酸盐岩孔隙中的流体等。岩、碳酸盐岩孔隙中的流体等。在石油勘探中，我们的主要研究对象在石油勘探中，我们的主要研究对象沉积岩就属于离子导电性的沉积岩就属于离子导电性的岩石。岩石。2021/6/167 岩矿石的岩性；岩矿石的岩性；岩石孔隙中地层水性质；岩石孔隙中地层水性质；岩石的孔隙度以及孔隙结构；岩石的孔隙度以及孔隙结构；孔隙中流体性质及其含量，即孔隙中的含水饱和度孔隙中流体性质及其含量，即孔隙中的含水饱和度;岩石中泥质成分岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电性泥质含量影响岩石的导电性)。岩石电阻率的主要影响因素有：岩石电阻率的主要影响因素有：可分为5大影响因素2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/168 (1)(1)岩石电阻率与岩性的关系岩石电阻率与岩性的关系 表 1-1-1 常见岩石、矿物的电阻率 岩 石 名 称 电 阻 率(m)矿 物 名 称 电 阻 率(m)粘土 110 石英 10121010 泥岩 560 白云母 41011 页岩 10102 长石 41011 泥质页岩 5103 方解石 510351012 疏松砂岩 250 硬石膏 104106 致密砂岩 20103 无水石膏 109 含油砂岩 2103 岩盐 104106 贝壳石灰岩 202102 石墨 10-6310-4 泥灰岩 55102 磁铁矿 10-4610-3 石灰岩 606103 黄铁矿 10-4 白云岩 506103 黄铜矿 10-3 玄武岩 6102105 石油 1091016 花岗岩 6102105 无烟煤 10-3101 常见岩性的电阻常见岩性的电阻率特征值得重视率特征值得重视!2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素 金属矿物的电阻率极低，造岩矿物及石油的电阻率极高；火成岩电阻金属矿物的电阻率极低，造岩矿物及石油的电阻率极高；火成岩电阻率高，而沉积岩电阻率较低，原因：岩性及导电机理决定。率高，而沉积岩电阻率较低，原因：岩性及导电机理决定。2021/6/169 石油测井的主要探测对象是沉积岩。不同沉积岩之间以及同种岩石电阻石油测井的主要探测对象是沉积岩。不同沉积岩之间以及同种岩石电阻率的差异变化，是由多种因素影响造成的率的差异变化，是由多种因素影响造成的,其中主要的因素是：岩石孔隙度的其中主要的因素是：岩石孔隙度的大小、孔隙结构、孔隙中所含流体电阻率，以及岩石所处温度等大小、孔隙结构、孔隙中所含流体电阻率，以及岩石所处温度等。岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成，沉积岩的主要造岩矿物电岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成，沉积岩的主要造岩矿物电阻率都在阻率都在10106 6欧姆欧姆米以上，因此，大多数沉积岩，当其不含导电流体时，由米以上，因此，大多数沉积岩，当其不含导电流体时，由造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。许多沉积岩之所以能导电，则是许多沉积岩之所以能导电，则是因为它们在地下不同程度的具有一定的孔隙，在其中充填了一定数量的盐水因为它们在地下不同程度的具有一定的孔隙，在其中充填了一定数量的盐水溶液造成的。溶液造成的。这些存在于岩石中的盐溶液，由于盐类离解形成了正离子这些存在于岩石中的盐溶液，由于盐类离解形成了正离子(如如NaNa+，CaCa2+2+和和MgMg2+2+等等)和负离子和负离子(如如C1C1-，SOSO2-2-等等)，离子在电场作用下发生运动，离子在电场作用下发生运动，就构成了沉积岩中电流流动的媒介物。于是，电流通过孔隙水流过岩石，岩就构成了沉积岩中电流流动的媒介物。于是，电流通过孔隙水流过岩石，岩石因此具有了一定的导电性。石因此具有了一定的导电性。(1)(1)岩石电阻率与岩性的关系岩石电阻率与岩性的关系2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1610 组成沉积岩石的固体颗粒部分称为岩石骨架，这部分导电能力很差，组成沉积岩石的固体颗粒部分称为岩石骨架，这部分导电能力很差，几乎不导电，因此几乎不导电，因此沉积岩石的导电能力主要取决于地层水的电阻率沉积岩石的导电能力主要取决于地层水的电阻率。地层地层水电阻率与地层水性质有密切关系。水电阻率与地层水性质有密切关系。主要包括三个方面：主要包括三个方面：地层水电阻率地层水电阻率RwRw与地层水所含盐类化学成分的关系与地层水所含盐类化学成分的关系;地层水电阻率地层水电阻率RwRw与溶液矿化度的关系与溶液矿化度的关系;地层水电阻率地层水电阻率RwRw与温度的关系。与温度的关系。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 下面详细讲解下面详细讲解2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1611 地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系 在温度、浓度相同条件下，溶液内所含盐类不同，其电阻率也不同。在温度、浓度相同条件下，溶液内所含盐类不同，其电阻率也不同。地层水中常含有地层水中常含有NaClNaCl、KClKCl、CaCOCaCO3 3、NaNa2 2SOSO4 4、MgSOMgSO4 4等盐分，且各种成分等盐分，且各种成分含量不同。求取地层水电阻率含量不同。求取地层水电阻率RwRw可按下列方式进行：可按下列方式进行：A A、当地层水内只含有当地层水内只含有NaClNaCl，或除，或除NaClNaCl外只含有微量的非外只含有微量的非NaClNaCl盐类，则盐类，则可将地层水视为可将地层水视为NaClNaCl溶液，用溶液，用“NaClNaCl溶液电阻率与其浓度、温度的关系图溶液电阻率与其浓度、温度的关系图版版”求出地层水电阻率求出地层水电阻率。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1612NaClNaCl溶液溶液电阻率与电阻率与其浓度、其浓度、温度的关温度的关系图版系图版(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系2021/6/1613 B B、当地层水中所含的非当地层水中所含的非NaClNaCl盐类的含量不可忽略时，应当先用盐类的含量不可忽略时，应当先用“不同不同离子的换算系数离子的换算系数”图版图版（下页）（下页）求出地层水中所含各种盐类离子的换算系求出地层水中所含各种盐类离子的换算系数，然后分别乘上各离子的矿化度，算出各离子上述乘积的总和，即是该数，然后分别乘上各离子的矿化度，算出各离子上述乘积的总和，即是该地层水的等效地层水的等效NaClNaCl溶液矿化度。溶液矿化度。此时将含非此时将含非NaClNaCl盐类的地层水看做是盐类的地层水看做是NaClNaCl溶液，即可用它的等效溶液，即可用它的等效NaClNaCl溶液矿化度在图版求出该地层水电阻率。溶液矿化度在图版求出该地层水电阻率。这种情况下关键是首先使用这种情况下关键是首先使用“不同离子的换算系数图版不同离子的换算系数图版”确定非确定非NaClNaCl离子的换算系数。离子的换算系数。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系2021/6/1614 (2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系不同离不同离子的换子的换算系图算系图版版2021/6/1615例例1 1 某地层水样分析结果为：某地层水样分析结果为：CaCa2+2+460ppm 460ppm，SOSO4 42-2-1400ppm 1400ppm，NaNa+Cl+Cl-19000ppm19000ppm。求该水样的电阻率。求该水样的电阻率。解：首先确定水样的总矿化度，然后求取地层水电阻率。解：首先确定水样的总矿化度，然后求取地层水电阻率。求水样的总矿化度求水样的总矿化度 总矿化度总矿化度=460ppm+1400ppm+19000ppm=20860ppm=460ppm+1400ppm+19000ppm=20860ppm 求离子换算系数求离子换算系数(图版图版)在图版横坐标轴上找到水样总矿化度在图版横坐标轴上找到水样总矿化度20860ppm20860ppm点，过该点作一条平行于纵轴的直线与曲线相交，在点，过该点作一条平行于纵轴的直线与曲线相交，在CaCa2+2+离子曲离子曲线交点处读出其纵坐标值线交点处读出其纵坐标值0.810.81就是就是CaCa2+2+的换算系数，同样在的换算系数，同样在SOSO4 42-2-离子曲线离子曲线交点处读出换算系数为交点处读出换算系数为0.450.45。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系2021/6/1616 求等效氯化钠溶液矿化度求等效氯化钠溶液矿化度 各种离子的矿化度与它的换算系数乘积各种离子的矿化度与它的换算系数乘积之和就是该水样的等效氯化钠溶液矿化度。之和就是该水样的等效氯化钠溶液矿化度。等效氯化钠溶液矿化度：等效氯化钠溶液矿化度：460 4600.81+14000.81+14000.45+19000=20000ppm0.45+19000=20000ppm 求地层水电阻率求地层水电阻率 若地层水的温度已知，即可在若地层水的温度已知，即可在NaClNaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版系图版”中找出标有中找出标有20000ppm20000ppm的斜线与已知温度的交点，交点的横坐标的斜线与已知温度的交点，交点的横坐标读数就是所求地层水电阻率读数就是所求地层水电阻率RwRw。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系2021/6/1617 一般将地层水视为一般将地层水视为NaClNaCl溶液，随着溶液的矿化度增高，溶液内离子数目溶液，随着溶液的矿化度增高，溶液内离子数目增加，其导电能力加强，因此电阻率变低。溶液的矿化度与其电阻率之间的增加，其导电能力加强，因此电阻率变低。溶液的矿化度与其电阻率之间的关系可以由关系可以由“NaClNaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版”看出。在同一温看出。在同一温度下度下(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率地层水电阻率RwRw与溶液矿化度的关系与溶液矿化度的关系2021/6/1618 地层水电阻率与温度的关系也地层水电阻率与温度的关系也非常密切，一般地层水温度越高，非常密切，一般地层水温度越高，其电阻率越低，反之亦然。这是因其电阻率越低，反之亦然。这是因为随温度升高溶液中的离子迁移速为随温度升高溶液中的离子迁移速度随之加大，在外加电场的作用下度随之加大，在外加电场的作用下溶液的导电能力加强，溶液电阻率溶液的导电能力加强，溶液电阻率变低。变低。地层水的温度决定于地层的埋地层水的温度决定于地层的埋藏深度。藏深度。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率地层水电阻率RwRw与温度的关系与温度的关系 通常测井时，在井口测量泥浆的电阻率和温度，在需要知道地层温度通常测井时，在井口测量泥浆的电阻率和温度，在需要知道地层温度下泥浆电阻率下泥浆电阻率R Rm mt t时，则可以利用本图版求出时，则可以利用本图版求出R Rm mt t。2021/6/1619 另外也可用阿普斯（另外也可用阿普斯（ArpsArps）公式将）公式将t1t1温度下的温度下的R R t1 t1换成换成t2t2温度下的温度下的R R t2 t2。5.2125.21112ttRRtt例例2 2 已知已知2424时，时，NaCINaCI溶液的电阻率为溶液的电阻率为1.2m1.2m，求温度为，求温度为7171时该溶液时该溶液的电阻率值。的电阻率值。解：首先在解：首先在图版上图版上投点投点A(1.2A(1.2，24)24)，A A点所落斜线的号码即为该溶液的点所落斜线的号码即为该溶液的矿化度值。矿化度值。然后沿然后沿A A点所落斜线下滑至点所落斜线下滑至t=71t=71的横线得交点的横线得交点B B，B B点的横坐标读数即点的横坐标读数即温度为温度为7171时的溶液电阻率值时的溶液电阻率值Rw=0.56mRw=0.56m。同样也可以通过阿普斯（同样也可以通过阿普斯（ArpsArps）公式进行计算。）公式进行计算。(2)(2)岩石电阻率与地层水性质的关系岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水电阻率地层水电阻率RwRw与温度的关系与温度的关系2021/6/1620 岩石的导电能力主要取决于岩石的孔隙度和地层水电阻率。在地层水岩石的导电能力主要取决于岩石的孔隙度和地层水电阻率。在地层水电阻率一定时，岩石孔隙度越大，饱含的地层水数量越多，岩石的导电能电阻率一定时，岩石孔隙度越大，饱含的地层水数量越多，岩石的导电能力增强，于是岩石电阻率降低；孔隙度小，则岩石导电能力差，岩石电阻力增强，于是岩石电阻率降低；孔隙度小，则岩石导电能力差，岩石电阻率高。率高。但是，有时即使岩石孔隙度相同，所含地层水的电阻率也一样，其电但是，有时即使岩石孔隙度相同，所含地层水的电阻率也一样，其电阻率值也可能存在着差别。这常常是由于孔隙结构复杂程度以及胶结状况阻率值也可能存在着差别。这常常是由于孔隙结构复杂程度以及胶结状况不同造成的，通常胶结情况和孔隙结构决定于岩性。因此，不同造成的，通常胶结情况和孔隙结构决定于岩性。因此，含水砂岩电阻含水砂岩电阻率主要取决于地层水电阻率、孔隙度以及岩性等。若用率主要取决于地层水电阻率、孔隙度以及岩性等。若用R R0 0表示含水砂岩电表示含水砂岩电阻率，则有阻率，则有岩性,0wRfR（3 3）岩石电阻率与孔隙度的关系）岩石电阻率与孔隙度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1621 为了研究为了研究R R0 0与与之间的关系，对给定含水砂岩岩样进行如下测试：之间的关系，对给定含水砂岩岩样进行如下测试：对给定的岩样对给定的岩样()()，改变岩样中孔隙内所含水的电阻率值，改变岩样中孔隙内所含水的电阻率值R Rwlwl，R Rw2w2，R Rwnwn，得到对应的岩石电阻率为，得到对应的岩石电阻率为R R0101，R R0202，R R0n0n，经数据整理发现，岩石，经数据整理发现，岩石电阻率不但随所含水的电阻率变化而变化，且两者之间有近似于正比的关电阻率不但随所含水的电阻率变化而变化，且两者之间有近似于正比的关系，即系，即 对同一岩样，两者比值为一常数，且只与岩样的孔隙度和岩性有关，对同一岩样，两者比值为一常数，且只与岩样的孔隙度和岩性有关，而与饱含在岩样孔隙中的地层水无关。而与饱含在岩样孔隙中的地层水无关。wnnwwRRRRRR0202101（3 3）岩石电阻率与孔隙度的关系）岩石电阻率与孔隙度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1622 壳牌石油公司休斯顿办事处的壳牌石油公司休斯顿办事处的G.E.G.E.阿尔奇通过试验首先发现了这个规阿尔奇通过试验首先发现了这个规律，于律，于19421942年发表了一篇关于测井资料定量解释的论文，即著名的阿尔奇年发表了一篇关于测井资料定量解释的论文，即著名的阿尔奇公式，从此奠定了测井解释的理论基础。公式，从此奠定了测井解释的理论基础。在整理试验资料时，他首先定义了一个新的参数在整理试验资料时，他首先定义了一个新的参数地层因素地层因素(或相对或相对电阻率电阻率)，用，用F F表示表示 式中式中:R:Ro o孔隙中孔隙中100100含水时的地层电阻率；含水时的地层电阻率；R Rw w地层水电阻率。地层水电阻率。wRRF0（3 3）岩石电阻率与孔隙度的关系）岩石电阻率与孔隙度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1623 F F与与的关系是从实验中得来的。的关系是从实验中得来的。取同类岩石的取同类岩石的n n块岩样，其孔隙度块岩样，其孔隙度分别为分别为l l，2 2，nn，使各岩样饱含水，并测出各岩样的电阻率分别使各岩样饱含水，并测出各岩样的电阻率分别为为R R0101，R R0202，R R0n0n，可得出，可得出 且且F F1 1FF2 2FFn n 在以在以F F为纵坐标，为纵坐标，为横坐标的双对数坐标纸上，得到上述实验数据为横坐标的双对数坐标纸上，得到上述实验数据曲线曲线F=fF=f（）。）。wRRF011wRRF022wnnRRF0（3 3）岩石电阻率与孔隙度的关系）岩石电阻率与孔隙度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1624 由此可归纳出下列关系式由此可归纳出下列关系式由此得出阿尔奇公式的通式为由此得出阿尔奇公式的通式为 式中：式中：aa比例系数，与岩性有关，变化范比例系数，与岩性有关，变化范围在围在0.60.61.51.5；mm胶结系数，随岩石胶结程度不同胶结系数，随岩石胶结程度不同而变化，一般为而变化，一般为2 2左右，变化范围左右，变化范围1.51.53 3；岩石孔隙度。岩石孔隙度。maFmwaRRF0（3 3）岩石电阻率与孔隙度的关系）岩石电阻率与孔隙度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1625 总之，对于含水砂岩来说，岩石的孔隙度越高，所含地层水电阻率越总之，对于含水砂岩来说，岩石的孔隙度越高，所含地层水电阻率越低，胶结程度越差，岩石电阻率越低，反之亦然。低，胶结程度越差，岩石电阻率越低，反之亦然。几种常见岩石的a、m系数数据表 岩 石 名称 系数 疏松砂岩 弱胶结砂岩 中等胶结砂岩 疏松的贝壳石灰岩及白云岩 中等致密的粗晶质石灰岩及白云岩 致密细品质的石灰岩及白云岩 A 1 0.7 0.5 0.55 0.6 0.8 M 1.3 1.9 2.2 1.85 2.5 2.3 （3 3）岩石电阻率与孔隙度的关系）岩石电阻率与孔隙度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1626 一般来说，岩石孔隙中不是含水就是含油、气（或油气），岩石孔隙一般来说，岩石孔隙中不是含水就是含油、气（或油气），岩石孔隙什么都不含是很少见的。故有什么都不含是很少见的。故有 Sw+So=1Sw+So=1 在亲水岩石孔隙中含有水和油时，油水在孔隙中的分布特点是：水包在亲水岩石孔隙中含有水和油时，油水在孔隙中的分布特点是：水包围在岩石颗粒的表面，孔隙的中央充填着石油，周围是地层水。石油的电围在岩石颗粒的表面，孔隙的中央充填着石油，周围是地层水。石油的电阻率很高，可看作是不导电的，阻率很高，可看作是不导电的，所以含油岩石电阻率所以含油岩石电阻率RtRt，比该岩石完全含，比该岩石完全含水时的电阻率水时的电阻率R R0 0高。高。（4 4）岩石电阻率与含油饱和度的关系）岩石电阻率与含油饱和度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1627 含油岩石的电阻率含油岩石的电阻率RtRt的大小取决于含油饱和度的大小取决于含油饱和度SoSo、地层水电阻率、地层水电阻率RwRw、孔隙度孔隙度以及岩性。即以及岩性。即 所以在给定岩样时，若孔隙度和地层水电阻率一定，则岩石电阻率随着所以在给定岩样时，若孔隙度和地层水电阻率一定，则岩石电阻率随着含油饱和度的增高而增大。含油饱和度的增高而增大。然而在自然界中，地层水电阻率和孔隙度都是变量，且对然而在自然界中，地层水电阻率和孔隙度都是变量，且对RtRt有影响。为有影响。为了确定岩石电阻率与含油饱和度之间的定量关系，需要消除二者的影响。为了确定岩石电阻率与含油饱和度之间的定量关系，需要消除二者的影响。为此，阿尔奇在研究该问题时，首先引入了此，阿尔奇在研究该问题时，首先引入了“I”I”的概念，即含油岩石的电阻的概念，即含油岩石的电阻率率RtRt与该岩石完全含水时的电阻率与该岩石完全含水时的电阻率R R0 0之比，之比，岩性,wtRSofR 0RRIt（4 4）岩石电阻率与含油饱和度的关系）岩石电阻率与含油饱和度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1628 在同样岩石中，电阻增大系数在同样岩石中，电阻增大系数I I仅与岩石中含油饱和度仅与岩石中含油饱和度S S0 0有关，而与地有关，而与地层水电阻率层水电阻率RwRw、岩石孔隙度、岩石孔隙度以及孔隙形状等因素无关。以及孔隙形状等因素无关。这给研究岩石电这给研究岩石电阻率和含油饱和度之间的定量关系奠定了基础。阻率和含油饱和度之间的定量关系奠定了基础。岩石电阻率和含油饱和度的定量关系可由实验得到。岩石电阻率和含油饱和度的定量关系可由实验得到。选择本地区有代表性的岩样，先测出其完全含水时的电阻率选择本地区有代表性的岩样，先测出其完全含水时的电阻率R R0 0，然后向，然后向完全含水岩样中逐步压入石油，改变岩样的含油饱和度完全含水岩样中逐步压入石油，改变岩样的含油饱和度SoSo，同时测出对应，同时测出对应的电阻率的电阻率RtRt，这样就可以得出一组，这样就可以得出一组SoSo、RtRt数据。在双对数坐标纸上，以数据。在双对数坐标纸上，以I I为为纵坐标，纵坐标，SwSw为横坐标，作出为横坐标，作出I=f(Sw)I=f(Sw)关系曲线。关系曲线。（4 4）岩石电阻率与含油饱和度的关系）岩石电阻率与含油饱和度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1629 左图是我国某油田的左图是我国某油田的I=f(Sw)I=f(Sw)关系曲线实关系曲线实例。通过统计计算可以得到例。通过统计计算可以得到I I和和SwSw的定量关系的定量关系式：式：29.2075.0wtSRRI（4 4）岩石电阻率与含油饱和度的关系）岩石电阻率与含油饱和度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1630 对不同岩性的岩石，进行上述实验，结果表明得到的曲线变化规律对不同岩性的岩石，进行上述实验，结果表明得到的曲线变化规律类似。因此可以得到通式类似。因此可以得到通式式中式中 b b 系数，仅与岩性有关；系数，仅与岩性有关；n n 饱和度指数，饱和度指数，n2n2。b b，n n只与岩性有关，表示油水在孔隙中的分布状况对含油岩石电只与岩性有关，表示油水在孔隙中的分布状况对含油岩石电阻率的影响。不同岩石的阻率的影响。不同岩石的b b、n n值不同，可应用实验的方法得到，一般值不同，可应用实验的方法得到，一般b b接接近于近于1 1，n n接近于接近于2 2。nonwtSbSbRRI10（4 4）岩石电阻率与含油饱和度的关系）岩石电阻率与含油饱和度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1631 上式合称为上式合称为ArchieArchie公式，它们是应用电阻率测井资料解释具有颗粒孔公式，它们是应用电阻率测井资料解释具有颗粒孔隙的含水岩石和含油气岩石的两个基本解释公式。隙的含水岩石和含油气岩石的两个基本解释公式。nonwtSbSbRRI10mwaRRF0nmtwwRabRS1（4 4）岩石电阻率与含油饱和度的关系）岩石电阻率与含油饱和度的关系 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1632 通常，泥质含量通常，泥质含量(单位体积岩石中所含泥质的体积单位体积岩石中所含泥质的体积)越高，岩石的电阻越高，岩石的电阻率越低。率越低。但是，泥质导电性同上述电解导电性不同，它并不是依靠在溶液中自但是，泥质导电性同上述电解导电性不同，它并不是依靠在溶液中自由运动的离子来传送电流，而是在外电场作用下，泥质颗粒表面吸附的离由运动的离子来传送电流，而是在外电场作用下，泥质颗粒表面吸附的离子沿表面移动子沿表面移动(通常是阳离子移动通常是阳离子移动)来传送电流的。来传送电流的。因此，泥质的导电过程即是离子依次交换它们位置的过程。因此，泥质的导电过程即是离子依次交换它们位置的过程。泥质含量越高，说明泥质颗粒数量多，表面吸附的离子数也多，在外泥质含量越高，说明泥质颗粒数量多，表面吸附的离子数也多，在外电场的作用下，就会有大量的离子移动而形成较强的电流，岩石的电阻率电场的作用下，就会有大量的离子移动而形成较强的电流，岩石的电阻率随之降低。随之降低。因此，泥质对岩石电阻率的影响主要取决于泥质含量，另外也因此，泥质对岩石电阻率的影响主要取决于泥质含量，另外也取决于泥质的类型及其分布状况。取决于泥质的类型及其分布状况。（5 5）岩石中的泥质含量对电阻率的影响）岩石中的泥质含量对电阻率的影响 2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1633 通过以上对岩石电阻率的分析，可以看出影响岩石电阻率的因素是通过以上对岩石电阻率的分析，可以看出影响岩石电阻率的因素是非常复杂的。非常复杂的。但是，一定条件下的岩石，其电阻率应是一个恒定的数值，而且有但是，一定条件下的岩石，其电阻率应是一个恒定的数值，而且有一定的规律可循。比如在一个地区，同一个时代、同一种岩性的岩石，一定的规律可循。比如在一个地区，同一个时代、同一种岩性的岩石，其电阻率一般是相近的。其电阻率一般是相近的。因此，只要掌握了各种岩石的电阻率特征，便可根据由测井测得的因此，只要掌握了各种岩石的电阻率特征，便可根据由测井测得的电阻率值来划分钻井的地质剖面，解决有关地质问题。电阻率值来划分钻井的地质剖面，解决有关地质问题。总结总结2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/16341.名词解释：地层因素 电阻增大系数2.岩石电阻率的影响因素有那些？3.简述阿尔奇公式及其重要意义。作业：作业：2.2.岩石电阻率影响因素岩石电阻率影响因素2021/6/1635The end 若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！