煤复电阻率频散机理研究

为了研究在0~200 kHz条件下煤复电阻率频散的物理机理,在恒定电流变频条件下,测量煤的复电阻率幅频相频。利用傅里叶逆变换,将煤的复电阻率频域数据变换成时域数据;利用Cole-Cole模型,将复电阻率频散数据进行拟合;借鉴双电层形变假说理论,对比砂岩频散现象,研究煤的复电阻率频散机理。结果表明:在电流频率为0~200 kHz,焦作赵固矿和九里山矿样品复电阻率频散特征与岩石相似,复电阻率幅值随频率增大而减小,复电阻率相位的绝对值随频率的增大先增大后减小,引起频散特征的原因主要是激发极化,电磁感应的影响程度很小。煤复电阻率测量和频散机理的研究成果为复电阻率测井提供了理论依据,具有一定的应用前景。      

泥质砂岩复电阻率的频散特性实验

不同孔隙流体特性的岩石复电阻率频散实验,是复电阻率测井资料评价水淹层和低阻油层的岩石物理基础。通过水驱水、水驱油、油驱水的岩石复电阻率频散特性的实验研究,发现泥质砂岩的复电阻率频散特性受含油饱和度的影响较大,受地层水矿化度的影响较小,尤其是异相电阻率,受地层水矿化度的影响更小;与含水泥质砂岩相比,含油泥质砂岩的相角相对较大,且随着含油饱和度的增加而增大;含水岩石和含油岩行在频散特性上存在着较大差异。实验研究结果表明,利用基于岩石频散特性发展起来的复电阻率测井技术,可以有效地识别油水层。     

白云鄂博稀土白云岩电磁学特征与影响因素

白云鄂博是全球最大的稀土矿,也是我国著名的铁矿区。稀土白云岩是白云鄂博稀土矿主要赋矿岩体,大部分铁矿也赋存于其中。然而,稀土白云岩的岩石电磁学特征至今没有清楚的认识,影响了电磁法勘探资料解释及稀土白云岩发育规律的认识。本文测量了白云鄂博稀土白云岩、铁矿石样品和部分围岩的岩石复电阻率,为分析岩矿石复电阻率的分布规律和影响因素,还测量了样品的磁化率数据。利用手持XRF分析仪对样品进行成分粗分析,部分样品进行了主微量分析和显微镜下分析。结果显示,矿区岩石电阻率变化范围跨度大,而且相同岩性岩石电阻率差异较大。矿区围岩与矿石(铁、稀土)之间有较为明显的磁化率差异、轻稀土元素含量(LREE:La、Ce、Pr、Nd)差异显著。岩石组分与岩石电磁属性的交汇结果显示,岩石磁化率与岩石Fe₂O_³T含量正相关。镜下分析发现,磁铁矿的分布与联结程度影响白云鄂博铁矿石电阻率。白云鄂博稀土白云岩具有中高阻、甚至高阻特征,岩石中大量发育的高阻矿物是影响其电磁学特征的重要影响因素。岩石电磁学分析为白云鄂博电磁法勘探数据解释和隐伏矿预测提供了重要的岩石物理依据。     

页岩岩芯复电阻率频散特征主要影响因素的实验研究

影响岩石复电阻率及其频散特性的主要因素有孔隙水盐度、孔隙度、饱和度、渗透率、温度以及各向异性等,对于页岩还与TOC含量密切相关。实验中对昭通地区两口井59块页岩岩芯进行了复电阻率测量,分析了岩芯饱和水盐度、各向异性以及TOC含量对岩芯复电阻率及其频散特性的影响。发现页岩复电阻率和极化率随含盐饱和度增加而减小;在垂直与平行于层界面的方向电阻率与极化率相差较大,各向异性明显;页岩复电阻率与有机碳含量有着负相关性。实验结果为建立页岩储层建模和电磁勘探方法,对页岩储层进行勘探和综合评价提供了有价值的资料。     

用系统理论解释复电阻率测量结果的初步探讨

从六十年代末以来,欧美一些物探工作者对复电阻率测量的理论和区分引起激发极化异常源的特性的可能性,进行了许多研究工作,为此研制了各种复电阻率测量仪器,这些仪器所使用的频率范围大约是10~(-2)—10~2Hz。同时,在实验室中对岩石和矿石的电性也进行了大量的测定和研究,所使用的频率范围宽一些,大约是10~(-2)—10~6H_z〔1〕、〔2〕、〔3〕。虽然做了大量的工作,但好象还没有理出头绪来。近年来,国内有的单位也正在研制或已经制成复电阻率仪,并进行了少量试验工作。因此,对复电阻率测量结果的解释问题进行研究,可能是有益的。笔者拟从系统理论观点出发,对复电阻率测量结果的解释问题作初步的探讨。     

复电阻率测量方法与模型仿真

介绍了国内外复电阻率测量方法的发展状况,指出了其中存在的问题,提出了利用高斯白噪声作为信号源的复电阻率测量方法。在matlab的simulink组件中建立了复电阻率测量模型并进行了仿真测试,利用时间域和频率域相结合的办法计算获得了模型待测区域的复电阻率值,并将计算值与理论值进行了对比分析,结果表明利用该方法获得的复电阻率值与待测区域的真实电性特征相符。     

高压条件下含导电矿物的人工砂岩复电阻率研究

天然岩样由于孔隙结构复杂、骨架成分非单一,导致复电阻率研究困难。考虑到根据理想模型制作的人工岩样能够更好地进行实验研究,选用黄铜粉、黄铁矿砂、石墨粉、环氧树脂等材料,人工合成了不同矿物含量的柱状标准岩样,在不同高压条件下使用AutoLab-1000设备测量了标样的复电阻率,并基于Debye分解模型反演获得了人工砂岩标样的零频电阻率、极化率、时间常数等参数;详细讨论了各个模型参数与导电矿物含量、连通性、地层压力等因素的关系,研究发现地层压力和矿物成分对极化率有较大的影响。研究结果对认识高压条件下人工砂岩标样的电性特征具有实际意义。      

人工井液电阻率测井测量时间确定方法

测量时间是人工井液电阻率测井的关键参数,长期依靠施工经验来确定,尚缺少该参数的计算模型和计算方法。为解决这一问题,从影响测量时间的地层富水性、渗透率、地层水的视电阻率、示踪剂溶解速度等多种因素入手,应用质量衡算定律建立测井最佳测量时间计算模型,推导出最佳测量时间计算公式,并通过现场钻孔对比实验验证。结果表明,模型建立的最佳测量时间计算公式可以为盐化测井测量时间的选取提供可靠的依据,可为人工井液电阻率测井获取含（隔）水层水文地质参数提供技术支持,更好地指导现场水文测井工作。      

铬污染土壤复电阻率频散特性

不同含水率、不同铬污染物浓度土壤的复电阻率频散实验,是复电阻率探测方法评价铬渣污染场地的物理基础。实验研究发现,土壤含水率和污染物浓度的不同均会对复电阻率幅值、复电阻率相角、同相电阻率和异相电阻率的测量结果产生影响,但是异相电阻率和相角具有明显的频散特性。研究结果表明,利用基于土壤频散特性发展起来的复电阻率探测技术,可快速有效地对铬渣污染场地进行评价。     

用电阻率和饱和度数据以及测井数据估算渗透率

经研究提出了渗透率,含水饱和度与岩石电阻率之间的实验关系。当已知两个参数时,用这一关系可解释三个参数中的另一个参数。例如,当已知含水饱和度时,可用这一关系依据电阻率测井数据解释渗透率。该研究建立在不同渗透率岩心样品的电性测量基础之上。用盐水饱和度Ｓｗ和相应的岩石电阻率Ｒｔ一起描述岩石的渗透率。为消除盐水电阻率的影响,岩石电阻率用视电层因数Ｆａ表示,这个因数为部分饱和的岩石电阻率与盐水电阻率Ｒｗ的比     

尼日尔Termit盆地低阻油层成因机理及综合识别技术

尼日尔Termit盆地地层水矿化度低(矿化度为200×10-6~1 500×10-6),油气水系统和流体类型非常复杂,不仅发育多套油气水系统,而且正常油气层、低阻油层均存在。实践证明,应用单一的资料和相同的方法很难评价如此复杂的流体类型,尤其是低阻油层的识别。通过已钻井证实,该盆地古近系Sokor1组和白垩系Yogou组普遍存在低阻油层,其电阻率特征主要表现为两类,一是同一沉积时期内油层电阻率与相邻水层电阻率相近,二是油层的电阻率与邻近泥岩的电阻率相近。根据薄片、扫描电镜、黏土X 衍射、压汞等资料,考虑岩石粒度、孔隙结构、黏土矿物含量及类型、油层厚度、导电矿物等,分析研究了该盆地低阻油层成因的微观机理和宏观影响因素。研究结果表明,岩石颗粒细、黏土含量高及微孔隙发育导致束缚水含量高是目标盆地低阻油层形成的主要微观机理。宏观影响因素主要是油层薄和咸水泥浆侵入。根据低阻油层成因及其测、录井资料的响应特征分析研究认为,综合利用电阻率和自然伽马、电阻率和自然电位相对值交会图,将录井油气显示定量化得到的录井油气显示级别的综合指数GEOFI与气测总烃TG交会图,RFT压力资料计算的流体密度可以有效识别该盆地低阻油层。研究还揭示了低阻油层在Termit盆地平面和纵向上的分布规律,平面上分布在Dinga地堑、Fana低凸起和Yogou斜坡的各油田中,纵向上主要集中在第三系Sokor1组的E1、E2小层河流相沉积及白垩系三角洲和湖相沉积的砂泥岩互层中。     

隐伏断裂扩展前兆探测新技术的研究

本文介绍了探测隐伏断裂扩展前兆的技术方法和原理，该方法的特色是：把岩体受力致裂电阻率变化的各向异性，与岩体裂隙扩展的水网络导电通路变化直接相联系，避开了地质体最复杂、最难确定的岩体破裂受力状态问题，建立用电阻率变化各向异性确定岩体主破裂扩展方向的定量关系。着重介绍该方法的室内大试件模拟试验的结果。试验结果表明，定量计算的电阻率变化的各向异性主轴方向，与被压裂的试件主破裂方向基本一致。     

黏土岩饱和过程中水分运移规律试验研究

黏土岩作为高放废物地质处置库的备选介质,目前得到世界各国的高度重视。黏土岩地质处置库巷道施工过程中,一方面,围岩因开挖损伤生成裂隙使得渗透性增强,对核素的阻滞作用降低;另一方面,在应力和水的耦合作用下,黏土岩良好的裂隙渗透损伤自修复能力使得围岩的渗透性逐渐恢复接近于原始状态。基于电阻率测试,首先开展了黏土岩试样在不同条件下的饱和过程试验研究,得到了黏土岩试样饱和过程中等效电阻率的变化规律,分析了不同损伤程度试样、盐溶液对等效电阻率的影响,进而揭示黏土岩饱和过程中水分运移规律。试验结果表明：（1）等效电阻率随着含水率增加而逐渐减小,并逐渐趋于一个稳定值;（2）等效电阻率的大小不仅与含水率有关,试样内部裂隙的存在也会影响等效电阻率分布,这一发现为电阻率法可以探测试样中裂隙的存在提供了依据;（3）水流在黏土岩中扩散,内部裂隙成为优先通道,水流在裂隙中的快速扩散加快了黏土岩的饱和速度。同时,随着黏土岩中水分与黏土矿物的水化膨胀反应,内部裂隙有一定程度闭合,加深对裂隙闭合机制认识,通过电阻率测试可以有效地揭示这一过程。     

应用岩体电阻率预测岩体失稳的可行性研究

基于煤（岩）体固有电阻率与煤（岩）体应力、应变的关系,以及影响岩石电阻率物理参数的因素,探讨了采场顶板岩体和煤层（体）在高压应力作用下,体积应变引起电阻率变化的过程和机械物理实质。分析研究了煤（岩）体电阻率观测技术监测由应力引起煤（岩）体失稳（突出或冒落）的技术路线的依据,提出了应用该技术路线的可行性及其主要研究方向。      

Machine interpretation of coring by lateral sounding

Three types of programs are presented for electronic computers, designed to solve some problems of laterolog (BKZ curves) interpretation. Because the number of the auxiliary charts used in the laterolog interpretation was very numerous and, therefore, the procedure itself was time consuming, the goal of this work was to introduce all the charts into the computer memory in the form of numerical tables. The programs offered made it possible to solve the following problem: Given an electrical log as an aggregate of values of the sonde lengths, and the characteristic resistivity values corresponding to the sonde lengths, as well as the additional data such as well diameter, mud resistivity, thickness of the rock layer, etc., it is desired to determine the specific resistivity of the uninvadeci part of the layer, and the parameters of the penetration zone. The programs offered can be used separately, as well as a part of the general program designed for the geophysical data interpretation. — Petroleum Abstracts.     

时域激电谱有限元数值模拟

在时域柯尔-柯尔模型的时变电阻率表达式和时域激电法视参数计算公式的基础上,采用数字滤波法和等效电阻率法进行时域激电谱的迭代有限元数值模拟.模拟程序能够模拟不同围岩条件下各种地质体在不同装置下的激电异常特征,结果以文件和图形的方式直接输出,可为激电法的分析提供大量的信息.     

物探电法在锦州东港电力有限公司矿泉水水源地勘查的综合应用

锦州东港电力有限公司矿泉水水源地位于辽西中部断陷盆地锦州盆地的北端。地处中新生代上侏罗统及白垩系构成的对称向斜,NNE新华夏系断裂构造经由锦州盆地通过。工作区第四系覆盖6-14m,下伏孙家湾组(K2S)砂质泥岩、砂砾岩和义县组(K1y)火山碎屑岩、英安岩、安山岩及火山凝灰角砾岩。对该区进行地质水文资料综合分析的基础上,采用电阻率联合剖面、高密度电阻率法、电测深(电阻率、衰减时及极化率)多种物探电法综合勘查,确定断裂构造位置、产状及赋水性。经验证获得涌水量312t/d具有商业价值的矿泉水水源地。这一工作方法在辽西火山岩贫水区进行水资源勘查具有推广意义。     

盐溶液入渗过程的电阻率成像法时空监测

采用电阻率成像法探讨了室内实验尺度上岩体中盐溶液的入渗过程。在岩柱试样上进行蒸馏水和盐溶液的入渗实验，在入渗过程中通过多通道高密度电阻率勘测系统对岩柱的电性特征在三维空间上进行动态监测。然后对入渗过程岩柱进行电阻率成像，从而获得不同时刻岩柱中的电阻率分布。各勘测截面上电阻率的分布和变化基本反映了岩柱内盐溶液的时空变化特征，表明电阻率成像法动态监测室内实验尺度岩石中盐溶液的入渗是可行的，岩柱5个截面的电阻率图像表明溶液的入渗是不均匀的。