【石油天然气行业标准(SY)】 岩样复电阻率实验室测量方法

ICS 75. 020
备案号：24394-2008
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6712—2008
岩样复电阻率实验室测量方法
Laboratory measurement method of complex resistivity of core sample2008—06—16发布
国家发展和改革委员会
2008—12—01实施
规范性引用义件
术语科是义
测器具和设备
岩样复电阳率测量系统及测量原理5
测量准备
7岩祥复电阻率测量
质量要求
附录A(资料性附录）
“岩样复电阻书测量原始数据记录文件”格式附录B(资料性附录）
“岩样复电函率测量结果文件”格式附录C(资料性附录)
“岩样复电阻率测量报告”格式.......
SY/T 6712—-2008
SY/T 6712-2008
本标准的附录A、附录和附录C均为资料性附录本标准出石油测井专业标准化委员会提出并归口。本标准负责起草单位：大庆石油管理局钻探集闭测井公司。本标推参与起草单位：中国石油大学（北京）、辽河石油勘探局测公司。本标准主要起草人：童茂松、陶宏根、王宏建、朱小康、侯十牵、李六有、孙伟丽。1范围
岩样复电阴率实验室测量方法
SY/T 6712—2008
本标准规定了在100Hz～15MIIz频段测量岩石样品（以下简称岩样）复电阻率的方法及要求。本标准适用1实验室内在100H2-~15MHz赖段测量岩样的复电阻率。小于100Hz频率的君群复电阻率的实验空测虽可参照执行。2规范性引用文件
下列文件中的条款道过本标准的引用而成为本标准的条款，凡足注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括期误的内容）或修订版均不适用」本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注月期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T5385岩石电附率参数实验室测量及计算力法SY/T6385截压下岩石孔隙度和渗透率测定方法SY/T6528岩样介电常数测量方法3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准
岩样复电阻率complexresistivity nf coresample岩详在父变中场（时间四子为e\）作用下，表现出电阻特性和电容特性，用复数来表征岩样的导电特性，却复电阻率（8），如式（1）表示：p=r+i.z
式中：
复电阻率，单位为欧L姆米（α·m)：复电阻率的实部，单位为欧［米（·㎡)；复电阻率的虚部，单位为欧「姆米（·m)；虚部单位：V1。
岩样复电阻率与电导率、介电带数密切相关，且有式（2）和式（3）成立：2+(.)
@? -(e)2
式中：
-电导率，单位为西［门子_每米（S/m)：介电常数，单位为法_拉」/米（F/m）；电场的而频率，w=2元f，单位为赫_兹］（Hz），f——频率，单位为赫［兹_（Hz）。4测量器具和设备
4.1 测量器H：
a）阻抗分析仪技术指标：
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1）频牵范围：1(00Iz15MIIz3
2）阻抗测量范制：10MQ~100MQ：3）测量功能：具有扫频测量功能：4）测量相对误差：在100Hz-~100kHz（含1(X)Hz和1(00)kHz）的频率范围内：测量值的相对误差为±6%，在10rkHz～~15MHz（含15MHz）的额率范用内，测量值的相对误差为±3%。b）游标上尺：Umm-~200mm，最大允许误差为二0.{12mm-c）压力表：压力测量范围：0MPa～60MPa，最人允许误差为=1.5%。d）电子天平：最大测值：150g，误差为0.01g。e）温度计：温度测量范围：20℃~150℃，测量精度为±0.5%。f）电导仪：测量范用：UmS/cm~2000μs/m，相对误差为±1%。）500标准电阳：对误为±0.1%，温度漂移为±5×10-6℃-t。4.2测且设备：
a）空气压缩：压力范围OMPa0.9MPa。l）真空泵：真空度最人值：0.01MPa。c）压力泵：最人压力为5MPa，
d烘箱：最高T作温度150℃。
e)岩样夹持器：最太压力为 20MPa。f)）计算机：坐频1GIIz以上，内存512MHz以上，硬盘80Gb以上，Windows98操作系统g）通用接口总线（general：purpose interfacc bus，GPIB）卡。h）GPIB电缆，
5岩样复电阻率测量系统及测量原理5.1岩样复电阻率测量系统
岩样复电阻率测量系统要包括岩样火持器、压力泵、阻抗分析仪、GPI3电缆、GPIB卡和计算机（带阻抗分析仪驱动以及测量软件）和压力泵等部分，如图1所示。驱禁管线
压力著
岩样夹持器
橡胶套
厌小去
驱替芦线：
5.2岩样有电阻率测单原理
GPIB，电缆
电镀3
饱和变测量装置
图1岩样复电阻率测量系统示意图B
5.2.1测量采用两极法，图1中的电极A和电极B既作为优电电破，又作为测量电极，将所测量的2
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岩样放人夹持馨内，通过放置在岩样两端的金属电极向岩样施加设定频率的交流电压：通过测量施加在岩样两端的电压和通过岩样的电流，通过式（4）计算岩样在设定懒率下的阻抗。2-u/i
式中：
岩样的阻抗，单位为欧［}（2)：、施加在岩样两端的电压，单位为伏［特」（V)；通过岩雄的电流，单位为安［培」（A)。(4)
5.2.2含水的非纯次岩样在交变出场作用下，并不是纯电阻，存荐在一定的电容特性：对其岩样施册的电压和通过的电流因相位不同、导致产生的阻抗是复数，如式（5）所示：式中：
Z=R+i-X
R一隧抗的实部，单位为欧［姆（0)；X
阻抗的部，单位为欧「姆（0）。(5)bzxZ.net
5.2.3测量电压和电流之间的相位差中，再利用测得到的阻抗的模（Z1），通过式（6）和式（7）计算阻抗的实部利虚部.
R= 1Zlcost
X=[Zlsing
式4：
阻抗的模，单位为欧［姆了（Q).(6)
5.2.4规则样品的阻抗的实部和虚部只与岩样复电阻率的实部与虚部相差一个系数，该系数是电极常数，因此岩样复电阻率的实部和虚部可以通过式（8）和式（9）分别计算得到：r=R-k
式中：
电极常数，单位为米（m）。
6测量准备
6.1环境参数设置
测虽人员根据用户需求设定测量的温度和压力。6.2溶液配制
按SY/T5.3835的要求配制盐水溶液200mL，并用电导仪测量设定温度下的溶液电阻率。6.3辅助材料准备
准备压力池（硅油）4(00ml.，有机路剂酒精）5Hrril、蒸馏水（电阻率火于10000·m）2000ml6.4岩样准备
6.4.1按SY/T5385的要求逆取与制备岩样。岩样长度不小J：50.8mm。6.4.2将待测岩样按SY/T6528的要求进行编号，并测量岩样尺寸，洗油，洗盐：烘干，刷去表面灰尘：放在十焕器内保存，
6.4.3按SY/T5385的要求计算岩样的电极常数（k）：6.4.4按SY/T6385的求测量岩样孔原度和渗透率，6.4.5取按6.2配制的就水，按SY/T6528的要求将岩样饱和，按SY/T6385的要求对岩样饱和程度进行检查。
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6.4.6将饱和的岩样在饱利溶液中密闭封存。6.5设备准备
6.5.1用有机溶剂和蒸馏水消洗岩样夹持器及其组件，用有机溶剂清洗后溶液应为无色透明，用电导仪测量蒸馏水清洗后洗出溶液的电阻率应大干10U02·m，用空气压缩泵将岩样夹持器及其组件吹十6.5.2检查岩样夹持器组件的所有盘根，如有变形、缺损，则应进行更换，6.6测量系统连接
按图1所示连接岩样复电阻率测量系统：6.7测量设备准备
6.7.1启动阻抗分析仪
打升阻抗分析仪电源，预热3ChminG.7.2实现阻抗分析仪的程控
开启计算机，运行阻抗分析仪测量软件，实现阻抗分析仪的白动控制.6.7.2.1输入岩样参数
输人岩样编号、长度、直径、孔隙度和渗透率，6.7.2.2阻抗分析仪测量参数设置设置阻抗分析仪的测量参数，包括测量模式、起始频率、终止频率、扫描方式和1描点数以及采样时间间隔，采样时问间隔不应小于30s6.7.2.3设置数据存储路径以及文件在程序中输人数据文件的存储路径，岩样编号以及文件起始号码，程序自动生成相应的存储文件光，并依据测量的顺序依次生成相应的ASCII义件，文件以“岩样编号测量顺序号”方式命名，义件的记录格式参见附录 A。
6.7.3仪器校准
运行仪器校准了程序，分别对仪器进行开路、短路和500校准6.8岩样安装
6.8.1将橡胶套简套在火持器中电极A.，依次将饱利岩样和电极B放人橡胶套简内，选择合适的耦合物质使样两端面与电极紧密接触。6.8.2用不锈钢圈将橡胶套筒固定在1，B电极」:：6.9岩样加压
用压力泵向压力签内注压力油，直至压力升至测量所需压力值，该压力值由用户依据岩样所处的油日，区块以及深度确定，但该压力值不应超过系统的额定压力。6.10岩样加温
开启升温设备，直至稳定开至测量所需温度，该温度值由用户确定，但是该温度不成超过测量统的额定温度。
6,11准备过程中的数据记录
测量推备划程中的相美数据的填马奏见附录产7岩样复,电阻率测量
7.1岩样复电阻率相关参数测量
7.1.1完全含水岩样的阻抗测量
待压力值稳定后（压力变化小于0.1MPa），测量岩样在完全含水（含水饱和度为100%）时的阻抗，采用多次测量并进行算术平均法，测量次数应不少于三次，每次测量结果不应超过6%，否则别除异常测量结果。
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7.1.2测量数据记录
将含水饱和度和设定频率下的阻抗的实部利虚部记录在文件中，文件的其体格式参见附录A，7.1.3降低岩样含水饱和度
按5SY/15385的要求采用直接驱替法降低岩样的含水饱和度，驱替介质采用硅油，至少改变饱和度15次，测量人员根据经验确定束缚水饱和度，确定相应的饱和度点，在测量结果的龚然拐点处应加密测量。
7.1.4岩样含水饱和度测量
待压力借稳定后（压力变化小丁0.1MPa)，测量岩样的含水饱和度，来用电容法或重量法测量岩性含水饱和度。
7.1.5部分含水岩样的阻抗测量
在某饱和度下，按7.1.1的要求测量设定频率下岩样阻抗的实部和虚部，重复7.1.3~7.1.5过程，肯至岩样的含水他和度达到束缚水饱和度。7.2岩样复电阻率计算
接式（8）利式（9）分别计算岩样在设定频率下的岩样复电阻率的实部和虚部，在6.7.2.3中所建立的文件中新建一个文本文件，将设定频率下的复电阻率的实部和施部记录在该文件中，文件以“岩样编号（测量顺序号）”万式命名，文件的格式参见附录B。7. 3测量结果确认
负责人对测基结果进行审核后签字，7.4岩样复电阻率测量报告的编写“岩样复电阳率浏量报告”的编写格式参见附录（。8质量要求
8.1重复测量
一组岩栏，至少应拍攻5%的样品重复测量，最少不应少于一块岩样：对同一完全含水岩样，测量的相对误差不应大于10%，
8.2数据验证
将测量的数据与频率建立美系图，当频率为对数坐标时，不同含池饱和度的召样的实部和虚部曲线应为光滑的曲线，图2和图3所示分别为某一含泥岩样在不同含油饱和度（5.）下的者样复电率实部和虑部随率变化也线示例。30 -
Su=10%
图2含泥岩样复电阻率实部与频率的关系10M
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颊率，z
Ss=10%
S,=35%
含泥岩样复电阻率虚部与频率的关系10
附录A
(资料性附录）
“岩样复电阻率测量原始数据记录文件”格式岩样复电阻率测量原始数据记录的文本文件如下。阻抗分析仪型号：××××
送检单位：××××
测试单位：××××
测量人员：×××
岩样编号：××××
名：××××
岩样深度；××××m
岩样长度：××××mm
岩样宜择：××××mm
电极带数：×××
岩样渗透率：××××ml)
岩样孔隙度：×××为
岩样含水饱和度：x×x×死
谢量温度：×
测量/K力：××××MPa
裕电阻率：××××2·m
Frcquency（测试频率）：z
R（阻抗实部)：
X(附抗途部)：
R1，R2，R3分洲为第一次，第二次和第三次测母的阻抗实部；X1，X2，X3分别为第一次、第二次和第三次测量的阻抗翘部。Frequency
××××
×××x
X×××
x×××
××××
×××x
×××x
xx××
xx××
××××
××××
×××x
X×××
×X×x
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SY/T6712-2008
附录B
（资料性附录】
“岩样复电阻率测量结果文件”格式岩样复电阳率测量结果文件格式如下。阻抗分析仪型号：××××
送检单位：××××
测试单位：××××
测量人员： × × ×
岩编号：××××
井名：××××
岩样深度：××××m
岩样长度：××××m
岩样直；××××mm
电极常数：××××m
岩样渗透率：××××mD
岩样孔隙度：××××%
署样含水饱和度：×××%
测量温度：××××
测量压J：××××MPa
落液电阻率：××××nm
Frcqucney（测试频率）：Hz
r（阻抗实部)：n
义（阻抗虚部)：
Prequency
××x×
××××
××xx
×x×x
××××
附录C
(资料性附录)
\岩样复电阻率测量报告”格式么样复中阻率测量报告的格式如下。岩样复电阻率测量报告
特样块数：
送样单位
测量人员：
编写人：
测量单位：
负责人：
报告口期：
SY/T 6712—2008
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