电阻率测定方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电阻率测定方法、装置及系统，该方法包括：将100％饱和水处理后的待测岩心放入所述岩心夹持器中，通过所述围压泵注入预定围压；打开所述驱替源进行驱替，间隔预定时间周期，通过所述电流表获取电流值，通过所述电压表获取的电压值；根据所述电流值、所述电压值、所述曲面电极的弧长、所述岩心的半径和长度确定所述岩心的电阻率。本发明专利技术能够实现针对柱塞型岩心进行地层条件下垂直方向上的岩石电阻率测定，而并不需要更改制作岩心的技术和方式。

Resistivity measurement method, device and system

The invention discloses a resistivity measurement method, device and system, which comprises: putting 100% saturated water treated core into the core holder, injecting predetermined confining pressure through the confining pressure pump, opening the displacement source for displacement, intervening a predetermined time period, and obtaining current through the amperemeter. The resistivity of the core is determined according to the current value, the voltage value, the arc length of the curved electrode, the radius and length of the core. The invention can measure the rock resistivity in the vertical direction under the stratum condition for the plunger core without changing the technology and method of making the core.

【技术实现步骤摘要】
电阻率测定方法、装置及系统
本专利技术涉及油气勘探开发实验
，特别涉及一种电阻率测定方法、装置及系统。
技术介绍
地层电阻率与岩性、物性及含油性密切相关。通过研究地层电阻率的差异，即可进行岩性、物性、孔隙流体性质分析及剖面对比。在室内实验环境下，研究饱和盐水岩石的电阻率与部分饱和盐水岩石电阻率是电测井的重要工作。实验室测量岩石电阻率时主要参照行业标准《SY/T5385-2007岩石电阻率参数实验室测量及计算方法》。但是，根据岩心取样的情况，如图1所示，目前实验室测量电阻率一般使用直径2.5cm的柱塞型岩心23。该岩心是从全直径岩心21的径向x上钻取的，因此，测试柱塞型岩心23两端的岩石电阻率代表的是地层条件下水平方向的电阻率。而现场测井的电阻率代表的是地层条件下x、y、z方向上的综合电阻率。对于各向异性的储层来说，两者之间的物理意义上存在明显差异。对于各向同性的储层而言，实验室常用的岩石电阻率测试方法与测井解释的结果并无明显差别。但是，实际生产过程中仍存在各向异性的储层。如图2所示，比如对于河道砂形成的储层，储层岩石中的颗粒P将会沿着古水流方向x沉积，因此，不同方向上的岩石电阻率也会因为颗粒P形态的不同产生不可估量的差异。又比如，如图3所示，对于纹层发育的页岩储层R，同样存在不同方向上的岩石电阻率各向异性。对于垂直纹层的方向y的高含水饱和度的页岩储层，页岩基质对电的传导存在阻碍作用，该方向y上呈现出高电阻率的特点；而纹层中因为地层水可以导电，在平行纹层的方向x测试电阻率则将表现出低电阻率的特点。目前，室内条件下对于存在各向异性的储层，测试地层条件下垂直的电阻率的一种方式是：通过把岩石样品制作成长方体，然后通过往3个不同的方向上加电场测试得到岩石的电阻率。该方法的不足之处在于：岩石制样较为麻烦。制作规则形状的长方体岩心，将采取繁琐的线切割方式，属于特别的岩心制样方式，比起用钻样机钻取柱塞型的岩心具有耗时长、技术繁琐的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电阻率测定方法、装置及系统，能够克服现有技术中的缺陷，实现针对柱塞型岩心进行地层条件下垂直方向上的岩石电阻率测定，而并不需要更改制作岩心的技术和方式。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种电阻率测定系统，包括：至少一个驱替回路，所述驱替回路包括依次连接的驱替源、入口阀门、岩心夹持器、出口阀门和分离记录装置；用于对所述岩心夹持器施加围压的围压泵；所述岩心夹持器用于设置柱塞型的待测岩心，所述岩心与所述岩心夹持器之间设置有套筒，所述套筒上设置有两个相对的曲面电极，所述曲面电极的内表面与所述套筒的外表面相匹配，所述曲面电极上设置有用于流通流体的开口；曲面电极电路，所述曲面电极电路包括：设置在两个所述曲面电极之间的电源、开关，用于测量两个所述曲面电极之间电压的电压表，用于测量流经两个曲面电极之间电流的电流表。在一个优选的实施方式中，所述曲面电极呈网格状，包括实心网格单元和空心网格单元，所述空心网格单元为用于流通流体的开口，所述实心网格单元的材料为导电金属。在一个优选的实施方式中，所述曲面电极的弧心角的角度大于0且小于180。在一个优选的实施方式中，所述曲面电极的弧心角为90度。在一个优选的实施方式中，所述驱替回路包括：气驱水回路和水驱油回路，所述气驱水回路和水驱油回路共用所述岩心夹持器，所述气驱水回路依次包括：气源、调压机构、第一入口阀门、所述岩心夹持器、第一出口阀门、气液分离计量装置；所述水驱油回路依次包括：驱替泵、水源、第二入口阀门、所述岩心夹持器、第二出口阀门、油水分离计量装置。一种基于上述电阻率测定系统的电阻率测定方法，包括：将100％饱和水处理后的待测岩心放入所述岩心夹持器中，通过所述围压泵注入预定围压；打开所述驱替源进行驱替，间隔预定时间周期，通过所述电流表获取电流值，通过所述电压表获取的电压值；根据所述电流值、所述电压值、所述曲面电极的弧长、所述岩心的半径和长度确定所述岩心的电阻率。在一个优选的实施方式中，所述根据所述电流值、所述电压值、所述曲面电极的弧长、所述岩心的半径和长度确定所述岩心的电阻率具体根据下式计算获得：上式中，k＝cosα,k'＝sinα，ΔU为所述电压表获取的电压值，J为电流密度，I为通过所述电流表读取电流值，r为所述岩心半径，l为所述曲面电极的弧长，h为所述岩心长度，Sw为岩心含水饱和度。在一个优选的实施方式中，还包括：间隔所述预定时间周期，通过所述分离记录装置获取累计液量，通过所述累计液量和岩心孔隙体积确定所述岩心饱和度参数。在一个优选的实施方式中，所述通过所述累计液量和岩心孔隙体积确定所述岩心饱和度参数具体通过下述确定：上式中，V(t)表示所述累计液量，其通过驱替实验测得，VP表示岩心饱和度参数，为已知量。一种电阻率测定装置，其包括：数据获取模块、存储器和处理器，所述数据获取模块用于获取预定数据，所述存储器中存储有根据所述数据获取模块获取的预定数据确定电阻率的预定对应关系，所述处理器能基于将所述数据获取模块获取到的预定数据和所述存储器中存储的预定对应关系确定岩心的电阻率；其中，所述预定数据包括：相对设置在岩心两侧的曲面电极的弧长，所述曲面电极两端的电压值，流经所述岩心的电流值，所述岩心长度和半径；所述预定对应关系为：上式中，k＝cosα,k'＝sinα，ΔU为所述电压表获取的电压值，J为电流密度，I为通过所述电流表读取电流值，r为所述岩心半径，l为所述曲面电极的弧长，h为所述岩心长度，Sw为岩心含水饱和度。本专利技术的特点和优点是：本申请所提供的电阻率测定方法、装置及系统，通过在岩心夹持器中的套筒外设置两个相对的曲面电极，并且设置相应的曲面电极电路，用于获取计算电阻率的电压值和电流值，后续通过根据所述电流值、所述电压值、所述曲面电极的弧长、所述岩心的半径和长度确定所述岩心的电阻率。实验证明，本申请所提供的测定电阻率的方式能够获取柱塞型的岩心直径方向上的电阻率，特别适用于各向异性的储层中。相对于现有技术而言，在不需要更改制作岩心的技术和方式的前提下，实现针对柱塞型岩心进行地层条件下垂直方向上的岩石电阻率测定。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明图1是实验室测量岩石电阻率的方向示意图；图2是河道砂岩不同方向的岩石电阻率存在各向异性的原理示意图；图3是纹层发育的页岩储层不同方向的岩石电阻率存在各向异性的原理示意图；图4是本申请实施方式中提供的一种电阻率测定系统的结构示意图；图5是本申请实施方式中提供的一种曲面电极的电路示意图；图6a是本申请实施方式中提供的一种曲面电极的平面展开示意图；图6b是本申请实施方式中提供的另一种曲面电极的平面展开示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻率测定系统，其特征在于，包括：至少一个驱替回路，所述驱替回路包括依次连接的驱替源、入口阀门、岩心夹持器、出口阀门和分离记录装置；用于对所述岩心夹持器施加围压的围压泵；所述岩心夹持器用于设置柱塞型的待测岩心，所述岩心与所述岩心夹持器之间设置有套筒，所述套筒上设置有两个相对的曲面电极，所述曲面电极的内表面与所述套筒的外表面相匹配，所述曲面电极上设置有用于流通流体的开口；曲面电极电路，所述曲面电极电路包括：设置在两个所述曲面电极之间的电源、开关，用于测量两个所述曲面电极之间电压的电压表，用于测量流经两个曲面电极之间电流的电流表。

【技术特征摘要】
1.一种电阻率测定系统，其特征在于，包括：至少一个驱替回路，所述驱替回路包括依次连接的驱替源、入口阀门、岩心夹持器、出口阀门和分离记录装置；用于对所述岩心夹持器施加围压的围压泵；所述岩心夹持器用于设置柱塞型的待测岩心，所述岩心与所述岩心夹持器之间设置有套筒，所述套筒上设置有两个相对的曲面电极，所述曲面电极的内表面与所述套筒的外表面相匹配，所述曲面电极上设置有用于流通流体的开口；曲面电极电路，所述曲面电极电路包括：设置在两个所述曲面电极之间的电源、开关，用于测量两个所述曲面电极之间电压的电压表，用于测量流经两个曲面电极之间电流的电流表。2.如权利要求1所述的电阻率测定系统，其特征在于，所述曲面电极呈网格状，包括实心网格单元和空心网格单元，所述空心网格单元为用于流通流体的开口，所述实心网格单元的材料为导电金属。3.如权利要求2所述的电阻率测定系统，其特征在于，所述曲面电极的弧心角的角度大于0且小于180。4.如权利要求3所述的电阻率测定系统，其特征在于，所述曲面电极的弧心角为90度。5.如权利要求1所述的电阻率测定系统，其特征在于，所述驱替回路包括：气驱水回路和水驱油回路，所述气驱水回路和水驱油回路共用所述岩心夹持器，所述气驱水回路依次包括：气源、调压机构、第一入口阀门、所述岩心夹持器、第一出口阀门、气液分离计量装置；所述水驱油回路依次包括：驱替泵、水源、第二入口阀门、所述岩心夹持器、第二出口阀门、油水分离计量装置。6.一种基于权利要求1所述的电阻率测定系统的电阻率测定方法，其特征在于，包括：将100％饱和水处理后的待测岩心放入所述岩心夹持器中，通过所述围压泵注入预定围压；打开所述驱替源进行驱替，间隔预定时间周期，通过所述电流表获取电流值，通过所述电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：何家欢，周克明，曾理，段勇，李农，肖富森，陈洪斌，余华洁，邹春艳，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，四川科力特油气技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11