复介电常数虚部ppt课件.ppt

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1、西南石油学院资源与环境学院,司马立强,测井方法原理,电法测井（十三）,第三节 介电测量,第二节 介电测井原理,第一节 岩石的介电常数,第四节 介电测井资料应用,第五章 介电测井,5、感应测井曲线的特点与应用,1、感应测井基本原理,2、什么是视电导率、测井视电导率构成,4、复合线圈系的构成、特点,3、什么是几何因子，几何因子的种类与含义,介电测井在什么情况下诞生？,第一节 岩石的介电常数,在电场作用下，介质中的原子、离子或分子会产生位移，形成电偶极子。这些电偶极子趋向定向排列介质极化现象,介质极化,电极化强度,P电偶极矩V电介质体积k电极化率E电场强度,一、几个基础概念,介电常数,k电极化率电介

2、质的介电常数0真空中的介电常数,相对介电常数,后面的介电常数均指相对介电常数,交变电磁场中的介电常数复数,复介电常数实部复介电常数虚部，由介电损耗引起tan损耗角正切，用来表示介电损耗的大小,表征介质极化程度的物理量,复介电常数虚部,/由传导电流引起的损耗。为介质的电导率，为外加电场角频率d介电损耗，极化时原子、离子、分子发生位移时由摩擦引起的损耗,常见岩石和流体的相对介电常数与传播时间,二、介质的介电特征,湿空气频率稍有增幅小于10,淡水频率增幅较明显,盐水频率增幅明显,频率f108Hz淡水与盐水的接近,介电测井划分油气水层的实验依据,平面电磁波方程的解,要测量介电常数，必须研究电磁波的传播

3、特征满足麦氏波动方程：,相位常数。相当于电磁波传播单位距离时相位的变化衰减常数（吸收系数）。相当于电磁波传播单位距离时幅度的衰减传播常数。iE0初始电场强度角频率,注意：有的书相位常数衰减常数,第二节 介电测井原理,电磁波传播深度定义电场强度穿入介质后衰减为原值的1/e倍时这个距离为穿透深度，也叫传播深度或趋肤深度,角频率越高、电导率越大趋肤深度越浅反映电磁波传播测井探测范围,由波动方程电磁波在介质中传播时，相位变化和幅度衰减与所在介质的介电特性密切相关。,介电测井理论基础,在介电常数不同的两种介质交界面上，电磁波传播遵循反射定律与折射定律,a入射角b折射角v1、v2电磁波传播速度,当12、入

4、射角=临界角时b=90，产生全反射滑行波,测量滑行波的幅度衰减与相位变化可求地层的介电常数,第三节 介电测量,一、电磁波传播测井,电磁波传播测井斯仑贝谢的技术,发射天线T1、T2贴井壁交替发射电磁波，每次发射延续10ns消除井眼不平影响,接收天线R1、R2接收到直达波、反射波、滑行波,直达波、反射波在泥饼中传播,滑行波主要沿泥饼与地层界面传播,直达波、反射波、滑行波均为正弦波，在接收天线合成一种波。但直达波与反射波在泥饼中传播，其衰减率远大于地层，因此，接收天线收到的主要是滑行波,T1发射时，R1与R2分别测得电压信号UND与UFD,将上述值与近、远接收天线的参考信号值（UNR-UFR最大值)

5、相比，可得到电磁波幅度衰减值(EATT),1.幅度衰减(EATT)测量,T2发射时，R1与R2分别测得电压信号UNU与UFU,T1、T2每交替发射一次，可得到近接收天线(R1)信号平均值与远接收天线(R2)信号平均值之差：,K比例常数,对比P174(517),T1发射时，R1测得的信号与R2测得的信号相位差为D,测井时，测量结果用Tpl表示,2.相位（传播时间Tpl）测量,T2发射时，R1测得的信号与R2测得的信号相位差为U,T1、T2交替发射，可得到相位差平均值EPT：,Tpl电磁波(同一相位)穿行1m距离的时间电磁波传播时间,对比P175(519),二、介电测井,介电测井阿特拉斯公司的技术

6、,深探测介电测井信号经刻度介电常数实部和视电导率,浅探测介电测井信号补偿、刻度远近信号相位移PHS和信号幅度比(A2/A1),这2种仪器在我国均有使用,f=1.1GHz,一、电磁波传播测井参数与介电参数间的转换,第四节 介电测井资料应用,EATT包含岩石的介电损耗AC（取决于介电常数）与几何损耗ASL(取决于波的传播方式)，空气中ASL51db/m,干岩样不存在频散，饱和油的岩样也不存在频散,饱和水的岩样有明显频散现象，频率增高介电常数,超高频（UHF）段，即200MHz3000MHz基本无频散,二、岩石的介电特性,1.频散,2.介电常数Sw的关系,频率一定时，介电常数Sw有近似正线性关系,频

7、率不同，介电常数Sw关系差别很大频散效应,我国某油田分析结果,3.电磁波传播测井资料应用,（1）识别岩性,（2）指示裂缝,EPT测井资料纵向分辨率很高，对低角度裂缝与切割井眼的斜交缝都有明显显示,（3）计算含水孔隙度,Tpl测井得到的电磁波传播时间Tpma岩石骨架的无损耗电磁波传播时间Tpwo水的无损耗电磁波传播时间,（4）计算含水饱和度,ESxo电磁波传播测井计算的含水饱和度EPT电磁波传播测井孔隙度T其它测井方法计算的总孔隙度,阿特拉斯公司的介电测井仪分深探测与浅探测深浅组合确定冲洗带与原状地层含水饱和度、确定油气水层的位置,4.介电测井资料应用,本节要点,1、岩石的介电常数基础概念与特征,4、电磁波传播测井曲线的应用,2、介电测井基本原理,3、电磁波传播测井参数含义,Thank You！,