CN104122593B - 一种对勘探测井的电容率频散测量方法和应用方法 - Google Patents

Abstract

一种针对油气田测井、地下水资源勘探、导电金属矿物勘探中使用的电容率频散测量方法及应用方法，测量方法是向被测大地或井下地层A、B两点之间供给不低于两个频率的交变电流，获取不低于两个频率的无功电流Ix或容抗X_C或电容C或离子电容率ε。应用方法是，采用新公式计算获得频散度Fd，以Fd高异常识别地下水资源，以Fd低异常且离子电容率为低值显示含油气，以Fd低异常且离子电容率为高值显示导电金属矿藏，在测井工程中采用公式计算含水饱和度。本发明的有益效果及优点是：提供了一种直观显示资源类型的勘探测井方法，能够提高地下水资源、导电金属矿藏和油气资源的勘探成效。

Description

一种对勘探测井的电容率频散测量方法和应用方法

技术领域：

本发明涉及一种对勘探及测井的电容率频散测量方法和应用方法，特别是针对油气田测井、地下水资源勘探、导电金属矿物勘探工程中使用的一种对勘探测井的电容率频散测量方法。

背景技术：

现有技术中，电法勘探及测井一般采用电阻率法或阻抗法或激发极化法或复电阻率法或双电法进行测量。该类技术的共同之处是，无法仅仅依靠本参数对被测物体进行定性分析，需要外加其它物理参数综合对比分析后才能得到近似的解释结论，因此，适用范围及应用效果受到一定的制约。

发明内容：

本发明的目的，为了克服现有技术的不足，提供一种对勘探测井的电容率频散测量方法和应用方法。

依据本发明的一方面设计方案为：提供一种对勘探测井的电容率频散测量方法，其方法包括：1、向被测量的大地或井下地层A、B两点之间，以扫频方式或组合波形方式在0Hz至10KHz频率区间内，供给不低于两个频率的交变电流，电流流经大地或井下地层后，形成电压V、模电流Iz、相位θ、有功电流Ir和无功电流Ix待测信息；2、按照常规方法中选用任意一种方式测量获取大地或井下地层的不低于两个频率的无功电流Ix或不低于两个频率的容抗X_C或不低于两个频率的电容C，3、采用公式ε＝Kc×C获得不低于两个频率离子电容率ε，公式中C为实测电容量值，ε为离子电容率，离子电容率的量纲为法拉/米，F/m，Kc为电极系数，Kc的单位，1/m。

依据本发明的另一方面设计方案为：提供一种对勘探测井的电容率频散应用方法，其方法包括，1、采用新公式：

$\mathrm{Fd}={\log }_{\frac{f_1}{f_2}}\left(\frac{c_1}{c_2}\right)$

计算获得频散度，公式中，Fd为频散度，f₁为第一测量频率，f₂为第二测量频率，c₁为第一测量频率条件下的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₂为第二测量频率条件下的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₁、c₂必须满足同时是电容或离子电容率或容抗或无功电流；2、在测井工程中以频散度Fd低异常定性识别油气层，在地面导电矿藏勘探中以频散度Fd低异常定性识别导电矿藏，在地下水资源勘探工程中以频散度Fd高异常定性识别含水层；3、当勘探对象不清楚是油气资源还是导电金属矿物资源时，以频散度Fd低异常且离子电容率为低值显示含油气、以频散度Fd低异常且离子电容率为高值显示为导电金属矿物。4、在测井工程中采用新公式计算含水饱和度，公式中，Sw为含水饱和度，Fd为频散度，a为系数，n为频散指数，φ为孔隙度，a和n在测量地区实际采集。

本发明的有益效果及优点是：提供了一种直观显示资源类型的勘探测井方法，能够提高地下水资源、导电金属矿藏和油气资源的勘探成效。本发明创新点之一是，发现并充分利用矿化度对电容频散特性影响微弱、含水率及导电矿物对电容频散特性影响敏感这一重要物理现象；创新点之二是，发现并充分利用了在地质条件下导电金属矿藏具有低频散度及高离子电容率、油气具有低频散度及低离子电容率这一重要物理特性。

附图说明：

图1是地质条件下，水溶液和不同含水率的砂体的电容频散实测数据图。

图2是地质条件下，砂体和砂体内含有不同金属物体条件下的电容频散实测数据图。

具体实施方式：

本发明是由一种针对勘探测井的电容率频散测量方法和一种针对勘探测井的电容率频散参数应用方法共同构成的，两种方法具有完全独立和相互依存双重特性。

依据本发明的一方面提供一种针对勘探测井的电容率频散测量方法，其特征在于：第一步，开启测量仪器向被测量的大地或井下地层A、B两点之间，以扫频方式或组合波形方式在0Hz至10KHz频率区间内，供给不低于两个频率的交变电流，电流流经大地或井下地层形成电压V、模电流Iz、相位θ、有功电流Ir、无功电流Ix待测信息；第二步，仪器自动工作，测取不低于两个频率的无功电流Ix或容抗X_C；第三步，仪器自动按常规方式计算获得不低于两个频率的电容；第四步，根据现场使用的电极系数，采用已知公式ε＝Kc×C获得不低于两个频率的离子电容率ε，公式中ε为离子电容率，离子电容率的量纲，F/m，Kc为电极系数，Kc的量纲，1/m。

优选的，地面勘探采用1Hz/8Hz的频率进行测量。

优选的，测井采用24Hz/192Hz的频率进行测量。

依据本发明的另一方面提供一种针对勘探测井的电容率频散度应用方法，创新点是采用离子电容率相对于测量频率或电容相对于测量频率或容抗相对于测量频率或无功电流相对于测量频率的相对变化关系来识别异常显示中所隐含的含水率特性或含矿体特性。

电容率频散度应用方法的具体依据如附图，图中1显示矿化度60g/L的水溶液电容率频散度，图中2显示矿化度30g/L的水溶液电容率频散度，图中3显示不同含水率的砂体电容率频散度，图中4显示普通湿润地表的电容率频散度，图中5显示湿润地表下含不同导电金属矿体的电容率频散度。

具体实施步骤是：

第一步，采用新公式

$\mathrm{Fd}={\log }_{\frac{f_1}{f_2}}\left(\frac{c_1}{c_2}\right)$

计算获得频散度Fd，公式中f₁为第一测量频率，f₂为第二测量频率，c₁为第一测量频率条件获取的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₂为第二测量频率条件获取的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₁、c₂必须满足同时是电容或离子电容率或容抗或无功电流，优选地c₁、c₂采用离子电容率参数计算获得频散度Fd；

第二步，在测井工程中以频散度Fd低异常定性识别油气层，在地面导电矿藏勘探中以频散度Fd低异常定性识别导电矿藏，在地下水资源勘探工程中以频散度Fd高异常定性识别含水层；

第三步，当勘探对象不清楚是油气资源还是金属矿物资源时，以频散度Fd值低异常且离子电容率为低值显示含油气、以频散度Fd值低异常且离子电容率为高值显示导电金属矿物；

第四步，在测井工程中采用新公式计算含水饱和度，公式中，Sw为含水饱和度，Fd为频散度，a为系数，n为频散指数，φ为孔隙度，a和n在测量地区实际采集。在现场采集之前推荐使用a＝0.2，推荐使用n＝4.9。

Claims (2)

1.一种针对勘探测井的电容率频散测量方法，其特征是向被测量的大地或井下地层A、B两点之间，以扫频方式或组合波形方式在0Hz至10KHz频率区间内，供给不低于两个频率的交变电流，按照常规方法中选用任意一种方式测量获取大地或井下地层的不低于两个频率的无功电流Ix或不低于两个频率的容抗X_C或不低于两个频率的电容C，或不低于两个频率离子电容率采用公式：

$Fd={\log }_{\frac{f_1}{f_2}}\left(\frac{c_1}{c_2}\right)$

计算获得电容率频散度，公式中，Fd为电容率频散度，f₁为第一测量频率，f₂为第二测量频率，c₁为第一测量频率条件下的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₂为第二测量频率条件下的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₁、c₂必须满足同时是电容或离子电容率或容抗或无功电流。

2.一种针对勘探测井的电容率频散度应用方法，其特征在于，该应用方法包括：采用公式

计算获得电容率频散度，公式中，Fd为电容率频散度，f₁为第一测量频率，f₂为第二测量频率，c₁为第一测量频率条件下的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₂为第二测量频率条件下的电容或离子电容率或容抗或无功电流，c₁、c₂必须满足同时是电容或离子电容率或容抗或无功电流；在测井工程中以电容率频散度Fd低异常定性识别油气层；在地面导电矿藏勘探中以电容率频散度Fd低异常定性识别导电矿藏；在地下水资源勘探工程中以电容率频散度Fd高异常定性识别含水层；当勘探对象不清楚是油气资源还是金属矿物资源时，以电容率频散度Fd低异常且离子电容率为低值显示含油气、以电容率频散度Fd低异常且离子电容率为高值显示为导电金属矿物；在测井工程中采用公式计算含水饱和度，公式中，Sw为含水饱和度，Fd为电容率频散度，a为系数，n为频散指数，φ为孔隙度，a和n在测量地区实际采集。