[发明专利]确定岩心电阻率各向异性的方法及装置

权利要求书

1.一种确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，包括：

对岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度；

通过阻抗分析仪采用交流电测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，阻抗分析仪采用复电阻率探头，阻抗分析仪采用的交流电的频率为400KHz至2MHz；

获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向；

根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率；

根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数，并根据电阻率各向异性计算模型验证所述电阻率各向异性系数的准确性；

采用A、B、M、N四电极测量系统测量电阻率，A、B电极接电流输入端，M、N电极接电流输出端，A、B作为电流电极将电流导入液体，在两电极表面将产生电极极化，形成极化阻抗，M、N作为电压电极测量岩心样本阻抗上的电压，A、B和M、N连接到阻抗分析仪进行复电阻率测量，阻抗分析仪根据以下公式进行复电阻率测量：

U(t)＝U₀ exp(-iωt)

I(t)＝I₀exp[-i(ωt+φ)]

式中：ρ为电阻率，R为测量阻抗，S为岩样测量面积，L为垂直于岩样测量面的长度，R₀为复电阻的幅值，R计算公式中的φ为复电阻的相位，U₀为测量电压幅值，ω为测试圆频率，I₀为电流幅值，I(t)计算公式中的φ是由于岩石抗性导致的电流相移角度；

所述电阻率各向异性计算模型为：

或者

式中：S_w为含水饱和度，λ为各向异性系数，λ计算公式中的φ为孔隙度，a、b、m、n分别为岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数；a_x、b_x、m_x、n_x分别为根据测量到的X轴方向的电阻率计算出的X轴方向的岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数；a_y、b_y、m_y、n_y分别为根据测量到的Y轴方向的电阻率计算出的Y轴方向的岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数；a_z、b_z、m_z、n_z分别为根据测量到的Z轴方向的电阻率计算出的Z轴方向的岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数。

2.根据权利要求1所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述计算所述岩心样本的溶液饱和度，包括：

根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间；

根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

3.根据权利要求1-2任意之一所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。

4.根据权利要求1-2任意之一所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述岩心样本为边长为50毫米的正方体。

5.根据权利要求1所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，包括：

通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均值或加权平均值，得到水平电阻率。