介电测井新技术与应用

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1、介电测井新技术与应用RomuloCarmona委内瑞拉国家石油公司委内瑞拉加拉加斯EricDecoster巴西里约热内卢JimHemingway美国得克萨斯州休斯敦介电测井仪通过地层电磁波测量能分析淡水环境储层，识别可流动油气。介电测井数据资料对分析稠油储层特别有用。一种新型仪器通过长时间的应用，正将新的生机带入介电测井技术。这一切都得益于最近开发的、用于评价碳酸盐岩结构和泥质对砂岩影响的频散技术。MehdiHizemLaurentMosséTarekRizk法国ClamaRtDaleJulander雪佛龙美国公司美国加利福尼亚州BakER

2、sfiElDJeffreyLittle加利福尼亚州BakERsfiElDTomMcDonald澳大利亚珀斯JonathanMude阿曼石油开发公司阿曼马斯喀特NikitaSeleznev美国马萨诸塞州坎布里奇《油田新技术》2011年春季刊：23卷，第1期。©2011斯伦贝谢版权所有。DiElEctRicPRo，DiElEctRicScannER，EPT，FMI，HRLA，LitHoDEnsitY，MRScannER，PlatfoRmEXPREss和RtScannER等是斯伦贝谢公司的商标。1.SERRaO：WEllLoGGinGHanDboo

3、k。巴黎：EDitionsTEcHniP，2008年。2.在不同频率上进行测量时，频散表示介电常数和电导率的变化。3.SERRa，参考文献1。4.麦克斯韦偏微分方程组把电学和电磁学基本参数统一到一起。共有四个基本方程，但据此可进行多次迭代。有关电磁学和介电响应公式的详细推导，请参见：SERRa，参考文献1。5.一般认为微波是波长在1米到1毫米之间的电磁波，对应频率为300MHz－300GHz，具体取决于参考源。36石油技术人员不断开发新的仪器去探索地球，并且十分享受这一过程。介电测井就是其中一种技术，它通过电磁波测量确定岩石和流体性质。尽管

4、在岩石物理领域的应用不是很广泛，但利用介电信息能够解决很多解释难题。最近推出的介电测井仪的成功应用激发了业界的巨大兴趣，因为该仪器能提供标准测井系列无法提供的信息。自上世纪七十年代末引入油气工业后，介电测井并未得到广泛认可。人们不愿接受新技术的情况并不少见。技术总是需要时间逐步改善，然后赢得用户一定程度的接受，最终被推广应用。例如，首台商业化微波炉（当时的一种全新技术）是在1947年推出的。其高度比普通人还要高，重量比普通人重三倍。结果可以想象，当时家用微波炉的销量几乎为零，而如今微波炉已成为普通民众厨房中常见的电器，体积小巧的微波炉和当初

5、工业级模型基本无任何相像之处。全新技术可分为不同的认可类别。有些完全取代旧技术。有些是现有方法的补充，而不是将其取代。以微波炉为例，虽然可用微波炉准备多道餐，但人们很少将其用作主要的备油田新技术餐工具。但是，作为一种加热食物的方法，微波炉通常是较好的选择，优于以前的各种炉灶。显然微波炉是一种补充技术。同样，介电测井仪是油气工业的一种补充技术。介电测井仪开发初衷是用来分析含淡水、低矿化度水或矿化度未知的储层。该仪器主要响应于孔隙网络中的水，并测量含水孔隙度。根据含水孔隙度，可得出与电阻其磁导率可以忽略不计。因为岩石基质导电性差，因此地层电导率

6、（即电阻率的倒数）主要是充填岩石孔隙的流体和孔隙连通性的函数。一般用感应和侧向测井仪器测量地层电导率。地层电导率和孔隙度是阿尔奇含水饱和度公式的关键输入参数。在储集岩评价中，一般不考虑测量介电常数。介电常数被定义为某种介质与频率相关的储存来自施加电率无关的流体饱和度。测井分析人员还将介电测量结果与深探测仪器获得的数据结合，用于识别含有可动油气的地层，这对评价稠油油藏来说是极为重要的信息。不幸的是，早期仪器采集的数据质量总是因为井眼粗糙而受到影响，而且测量精度也难以量化。自从首次在岩石物理领域激起业界人士的兴趣后，介电测井仪再也没有达到被广泛认

7、可用于地层评价的程度。上世纪90年代推出核磁共振（NMR）仪后，除了个别专门应用外，基本上结束了微波介电测井仪的应用[1]。最近推出的DielectricScanner多频介电频散仪能够克服早期仪器的局限性。该仪器能测量含水孔隙度，与其他孔隙度测量结合，还能确定流体饱和度。其发射器-接收器阵列能以多个探测深度对地层进行探测，并在稠油油藏提供独立的油流动性评估。另外，该仪器还能提供一项新参数（介电频散），根据这一参数，岩石物理师可确定岩石结构属性和泥质的影响[2]。本文叙述了介电测量用于岩石物理分析的基本原理，包括对新型介电频散技术的介绍。通过

8、案例研究说明了这一新技术在碳酸盐结构分析、矿磁场能量的能力，是材料在电场或电磁场中被极化程度的函数。材料的介电常数ε是被归一化到真空无损环境下的电容率。无量纲介电