岩石核磁共振T2谱与电阻率指数的对应性研究
2012-10-24葛新民范宜仁
中国石油大学学报(自然科学版) 2012年6期
葛新民,范宜仁,吴 飞,黄 平
(1.中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛 266580;2.中国石油大学CNPC测井重点实验室,山东青岛 266580;3.中国石油新疆油田公司采油一厂,新疆克拉玛依 834000)
岩石的导电特性一直是测井界研究的热点和重点问题。阿尔奇最早研究了均质纯岩石的导电特性,并根据实验结果建立了储层饱和度计算的经典模型- 阿尔奇公式[1];Waxman、Smith、Berg、Simandoux、Fertl等分别建立了适合特定区域的泥质砂岩导电模型[2-3]。范宜仁等研究了地层水矿化度、泥质含量、温度等对岩石导电特性的影响,取得较好的效果,但这些成果大都建立在地区经验的基础上,缺乏一定的适普性[4-6]。研究[7-13]表明,孔隙结构与岩石导电特性存在对应关系,笔者从岩石孔隙结构的分形特性及毛管理论入手,建立核磁共振T2谱与电阻率指数的关系,结合岩石物理实验,定量阐述孔隙结构与岩石导电特性的关系。
1 岩石孔隙结构及导电特性
岩石的孔隙空间具有分形特性,可用分维数表示[14-17]。毛管压力曲线、核磁共振T2谱、岩电试验曲线等能从不同的方面反映岩石的孔隙结构及其分形特性。岩石的含水饱和度和电阻率的关系为[14-17]

式中,Rt为岩石的电阻率,Ω·m;Sw为含水饱和度;Df为孔隙性岩石的分维数;f为与水膜厚度和界面张力有关的指数。
对于毛管压力,同样有

式中,pc为毛管压力,MPa。
由式(1)、(2),并根据阿尔奇公式可得

式中,p0为岩石100%含水时的毛管压力,MPa;I为电阻率指数。
岩心核磁共振能得到样品的孔隙度、渗透率、束缚水饱和度等参数,更为重要的是,它能表征岩石的孔隙结构。……
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