《介电测井》PPT课件.ppt
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1、电法测井电法测井(十三)(十三)5 5、感应测井曲线的特点与应用、感应测井曲线的特点与应用1 1、感应测井基本原理、感应测井基本原理2 2、什么是视电导率、测井视电导率构成、什么是视电导率、测井视电导率构成4 4、复合线圈系的构成、特点、复合线圈系的构成、特点3 3、什么是几何因子,几何因子的种类与含义、什么是几何因子,几何因子的种类与含义 二次采油、三次采油二次采油、三次采油二次采油、三次采油二次采油、三次采油技术发展的需要技术发展的需要技术发展的需要技术发展的需要 低低低低电电电电阻阻阻阻率率率率油油油油层层层层、高高高高电电电电阻阻阻阻率率率率水水水水层层层层电电电电阻阻阻阻率率率率(电
2、电电电阻阻阻阻率率率率)方方方方法判别油气水层效果差法判别油气水层效果差法判别油气水层效果差法判别油气水层效果差地层水的介电常数地层水的介电常数地层水的介电常数地层水的介电常数7878787881818181原油的介电常数原油的介电常数原油的介电常数原油的介电常数2 2 2 22.42.42.42.4天然气的介电常数天然气的介电常数天然气的介电常数天然气的介电常数1 1 1 1岩石骨架介电常数岩石骨架介电常数岩石骨架介电常数岩石骨架介电常数4 4 4 49 9 9 9油油油油气气气气层层层层的的的的介介介介电电电电常常常常数数数数与与与与水水水水层层层层有有有有明显差异明显差异明显差异明显差异
3、西方与苏联西方与苏联西方与苏联西方与苏联70707070年代开始介电测井理论与仪器的研制年代开始介电测井理论与仪器的研制年代开始介电测井理论与仪器的研制年代开始介电测井理论与仪器的研制我国我国我国我国80808080引进西方的介电测井服务,并开始相应的研究引进西方的介电测井服务,并开始相应的研究引进西方的介电测井服务,并开始相应的研究引进西方的介电测井服务,并开始相应的研究介电测井介电测井介电测井介电测井介电测井介电测井电磁波传播测井电磁波传播测井电磁波传播测井电磁波传播测井测测测测量量量量井井井井下下下下地地地地层层层层的介电常数的介电常数的介电常数的介电常数在在在在电电电电场场场场作作作作
4、用用用用下下下下,介介介介质质质质中中中中的的的的原原原原子子子子、离离离离子子子子或或或或分分分分子子子子会会会会产产产产生生生生位位位位移移移移,形形形形成成成成电电电电偶偶偶偶极极极极子子子子。这这这这些些些些电电电电偶偶偶偶极子趋向定向排列极子趋向定向排列极子趋向定向排列极子趋向定向排列介质极化现象介质极化现象介质极化现象介质极化现象介质极化介质极化介质极化介质极化电极化强度电极化强度电极化强度电极化强度PPPP电偶极矩电偶极矩电偶极矩电偶极矩 VVVV电介质体积电介质体积电介质体积电介质体积kkkk电极化率电极化率电极化率电极化率EEEE电场强度电场强度电场强度电场强度单位体积电介质
5、中单位体积电介质中单位体积电介质中单位体积电介质中电偶极矩的代数和电偶极矩的代数和电偶极矩的代数和电偶极矩的代数和与电介质材料特性有关与电介质材料特性有关与电介质材料特性有关与电介质材料特性有关与外加电场强度成正比与外加电场强度成正比与外加电场强度成正比与外加电场强度成正比介电常数介电常数介电常数介电常数kkkk电极化率电极化率电极化率电极化率 电介质的介电常数电介质的介电常数电介质的介电常数电介质的介电常数 0 0 0 0真空中的介电常数真空中的介电常数真空中的介电常数真空中的介电常数相对介电常数相对介电常数相对介电常数相对介电常数交变电磁场中的介电常数交变电磁场中的介电常数交变电磁场中的介
6、电常数交变电磁场中的介电常数复数复数复数复数 复介电常数实部复介电常数实部复介电常数实部复介电常数实部复介电常数虚部,由介电损耗引起复介电常数虚部,由介电损耗引起复介电常数虚部,由介电损耗引起复介电常数虚部,由介电损耗引起tantantantan 损耗角正切,用来表示介电损耗的大小损耗角正切,用来表示介电损耗的大小损耗角正切,用来表示介电损耗的大小损耗角正切,用来表示介电损耗的大小表征介质极化程度的物理量表征介质极化程度的物理量表征介质极化程度的物理量表征介质极化程度的物理量复介电常数虚部复介电常数虚部复介电常数虚部复介电常数虚部 /由由由由传传传传导导导导电电电电流流流流引引引引起起起起的的
7、的的损损损损耗耗耗耗。为为为为介介介介质质质质的的的的电电电电导导导导率率率率,为外加电场角频率为外加电场角频率为外加电场角频率为外加电场角频率d d d d介介介介电电电电损损损损耗耗耗耗,极极极极化化化化时时时时原原原原子子子子、离离离离子子子子、分分分分子子子子发发发发生生生生位位位位移移移移时由摩擦引起的损耗时由摩擦引起的损耗时由摩擦引起的损耗时由摩擦引起的损耗物质物质物质物质相对介电常数相对介电常数相对介电常数相对介电常数 r r r r传播时间,传播时间,传播时间,传播时间,ns/mns/mns/mns/m物质物质物质物质相对介电常数相对介电常数相对介电常数相对介电常数 r r r
8、 r传播时间,传播时间,传播时间,传播时间,ns/mns/mns/mns/m空气空气空气空气1.0005851.0005851.0005851.0005853.33.33.33.3泥岩泥岩泥岩泥岩5 5 5 5252525257.467.467.467.4616.616.616.616.6天然气天然气天然气天然气1 1 1 13.33.33.33.3石英石英石英石英3.83.83.83.86.56.56.56.5石油石油石油石油2 2 2 22.42.42.42.44.74.74.74.75.25.25.25.2云母云母云母云母5.45.45.45.47.87.87.87.8水水水水56565
9、656808080802525252530303030正长石正长石正长石正长石4 4 4 46.76.76.76.7砂岩砂岩砂岩砂岩4.454.454.454.457.27.27.27.2硬石膏硬石膏硬石膏硬石膏6.356.356.356.358.58.58.58.5白云岩白云岩白云岩白云岩6.96.96.96.98.78.78.78.7石膏石膏石膏石膏4.164.164.164.166.186.186.186.18石灰岩石灰岩石灰岩石灰岩7.57.57.57.59.29.29.29.29.19.19.19.110.210.210.210.2岩盐岩盐岩盐岩盐5.65.65.65.66.356.
10、356.356.357.67.67.67.68.48.48.48.4常见岩石和流体的相对介电常数与传播时间常见岩石和流体的相对介电常数与传播时间常见岩石和流体的相对介电常数与传播时间常见岩石和流体的相对介电常数与传播时间影响地层介电影响地层介电影响地层介电影响地层介电常数的因素常数的因素常数的因素常数的因素孔隙度孔隙度孔隙度孔隙度孔隙中流体性质孔隙中流体性质孔隙中流体性质孔隙中流体性质岩石颗粒大小、排列、结构、胶结物岩石颗粒大小、排列、结构、胶结物岩石颗粒大小、排列、结构、胶结物岩石颗粒大小、排列、结构、胶结物湿湿湿湿空空空空气气气气频频频频率率率率 稍稍稍稍有有有有增增增增幅幅幅幅小小小小于
11、于于于10101010淡水淡水淡水淡水频率频率频率频率 增幅较明显增幅较明显增幅较明显增幅较明显盐水盐水盐水盐水频率频率频率频率 增幅明显增幅明显增幅明显增幅明显频率频率频率频率f10f10f10f108 8 8 8HzHzHzHz淡水与盐水的淡水与盐水的淡水与盐水的淡水与盐水的 接近接近接近接近岩性不同岩性不同岩性不同岩性不同介电常数不同介电常数不同介电常数不同介电常数不同孔隙度不同孔隙度不同孔隙度不同孔隙度不同介电常数不同介电常数不同介电常数不同介电常数不同孔隙中流体性质不同孔隙中流体性质不同孔隙中流体性质不同孔隙中流体性质不同介电常数差别很大介电常数差别很大介电常数差别很大介电常数差别很
12、大岩石饱和水岩石饱和水岩石饱和水岩石饱和水介电常数随孔隙度增加迅速增加介电常数随孔隙度增加迅速增加介电常数随孔隙度增加迅速增加介电常数随孔隙度增加迅速增加岩石饱和油岩石饱和油岩石饱和油岩石饱和油介电常数随孔隙度增加而减小介电常数随孔隙度增加而减小介电常数随孔隙度增加而减小介电常数随孔隙度增加而减小平面电磁波平面电磁波平面电磁波平面电磁波方程的解方程的解方程的解方程的解 要要要要测测测测量量量量介介介介电电电电常常常常数数数数,必必必必须须须须研研研研究究究究电电电电磁磁磁磁波波波波的的的的传传传传播播播播特特特特征征征征满满满满足麦氏足麦氏足麦氏足麦氏波动方程波动方程波动方程波动方程:相位常数
13、相位常数相位常数相位常数。相当于电磁波传播单位距离时相位的变化。相当于电磁波传播单位距离时相位的变化。相当于电磁波传播单位距离时相位的变化。相当于电磁波传播单位距离时相位的变化 衰衰衰衰减减减减常常常常数数数数(吸吸吸吸收收收收系系系系数数数数)。相相相相当当当当于于于于电电电电磁磁磁磁波波波波传传传传播播播播单单单单位位位位距距距距离离离离时幅度的衰减时幅度的衰减时幅度的衰减时幅度的衰减 传播常数传播常数传播常数传播常数。i i i i E E E E0 0 0 0初始电场强度初始电场强度初始电场强度初始电场强度 角频率角频率角频率角频率注意:有的书注意:有的书注意:有的书注意:有的书 相位
14、常数相位常数相位常数相位常数 衰减常数衰减常数衰减常数衰减常数电电磁磁波波传传播播深深度度 定定义义电电场场强强度度穿穿入入介介质质后后衰衰减减为为原原值值的的1/e1/e倍倍时时这这个个距距离离为为穿穿透透深深度度,也也叫叫传传播深度或趋肤深度播深度或趋肤深度角角角角频频频频率率率率 越越越越高高高高、电电电电导导导导率率率率越越越越大大大大趋趋趋趋肤肤肤肤深深深深度度度度越越越越浅浅浅浅反反反反映映映映电电电电磁磁磁磁波波波波传播测井探测范围传播测井探测范围传播测井探测范围传播测井探测范围由由由由波波波波动动动动方方方方程程程程电电电电磁磁磁磁波波波波在在在在介介介介质质质质中中中中传传传
15、传播播播播时时时时,相相相相位位位位变变变变化化化化和和和和幅幅幅幅度度度度衰衰衰衰减与所在介质的介电特性密切相关。减与所在介质的介电特性密切相关。减与所在介质的介电特性密切相关。减与所在介质的介电特性密切相关。传播常数传播常数传播常数传播常数相位常数相位常数相位常数相位常数衰减常数衰减常数衰减常数衰减常数介电常数介电常数介电常数介电常数电电电电磁磁磁磁波波波波传传传传播播播播时时时时,相相相相位位位位与与与与幅幅幅幅度度度度的的的的变变变变化化化化决决决决定定定定介介介介电电电电常常常常数数数数的的的的实实实实部部部部与与与与虚虚虚虚部部部部。测测测测出出出出电电电电磁磁磁磁波波波波在在在在
16、地地地地层层层层中中中中相相相相位位位位与与与与幅幅幅幅度度度度的的的的变变变变化化化化能能能能确确确确定定定定地层的介电常数地层的介电常数地层的介电常数地层的介电常数评价油气层评价油气层评价油气层评价油气层在在在在介介介介电电电电常常常常数数数数不不不不同同同同的的的的两两两两种种种种介介介介质质质质交交交交界界界界面面面面上上上上,电电电电磁磁磁磁波波波波传传传传播播播播遵遵遵遵循循循循反反反反射定律与折射定律射定律与折射定律射定律与折射定律射定律与折射定律aaaa入射角入射角入射角入射角bbbb折射角折射角折射角折射角v v v v1 1 1 1、v v v v2 2 2 2电磁波传播速
17、度电磁波传播速度电磁波传播速度电磁波传播速度折射折射当当当当 1 1 1 1 2 2 2 2、入入入入射射射射角角角角=临临临临界界界界角角角角时时时时b=90b=90b=90b=90 ,产产产产生生生生全全全全反反反反射射射射滑滑滑滑行行行行波波波波测量测量测量测量滑行波滑行波滑行波滑行波的幅度衰减与相位变化的幅度衰减与相位变化的幅度衰减与相位变化的幅度衰减与相位变化可求地层的介电常数可求地层的介电常数可求地层的介电常数可求地层的介电常数电电电电磁磁磁磁波波波波传传传传播播播播测测测测井井井井仪仪仪仪器器器器(EPT)(EPT)(EPT)(EPT)发发发发射射射射频频频频率率率率1.1GHz
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