基于高温高压电频谱实验的煤层含水饱和度评价方法

在应用地球物理领域,复电阻率频谱技术在寻找金属矿藏和解决水文地质问题等方面得到了广泛应用,但关于煤样复电阻率的频散机理和含水饱和度评价方法尚待进一步研究。文中选用河南焦作地区煤样开展高温、高压条件下的复电阻率频谱测量,研究了不同温度、压力及含水饱和度条件下煤样的复电阻率频散特征。研究结果表明,煤样复电阻率频谱中界面极化频率与压力、含水饱和度均呈明显的线性负相关关系,与温度呈幂函数负相关关系,而煤样复电阻率频谱频散度与温度、压力及含水饱和度均呈明显的线性关系。研究结果为定量评价温度、压力及含水饱和度对煤样复电阻率频散特征的影响提供了实验基础,为高温、高压条件下煤层含水饱和度的定量评价提供了理论模型。

高温高压条件煤复电阻率频散特性实验研究

复电阻率频谱已被广泛应用于油气储层及金属矿藏的勘探与开发中,而煤的复电阻率频散机理及评价方法仍有待进一步研究。选取河南焦作地区的煤样进行了高温高压条件下复电阻率频谱测量,发现了煤样受界面极化效应所产生的明显频散。为了定量分析煤样的频散现象,建立了界面极化效应对应的频率、频散度及虚部电阻率值与温度、压力的对应关系。研究表明:界面极化频率与温度成很好的线性关系,与压力线性关系较差,界面极化效应对应的虚部电阻率值及频散度均与温度、压力成良好的线性关系,综合对比发现,界面极化效应对应的虚部电阻率能够更好地定量评价温度、压力对煤样频散的影响。本文研究结果为更精确地定量评价温度、压力对煤样频散的影响提供了实验基础,进一步补充了煤体复电阻率频谱实验在高温、高压条件下研究的不足。

高温高压煤复电阻率各向异性实验研究

电阻率各向异性是影响煤储层电法勘探的重要因素,针对煤样复电阻率各向异性的参数评价,对焦作地区煤矿储层沿平行和垂直层理方向分别钻取了煤样,并在高温高压条件下测量得到了相应的复电阻率频谱。为了定量分析温度、压力对煤样复电阻率各向异性的影响,建立了煤样不同方向频散参数(界面极化频率、模值频散度、弛豫时间)与温度压力的对应关系,电阻率各向异性系数与温度、压力的对应关系。结果表明:平行层理方向频散参数均与温度、压力呈现良好的线性关系,垂直层理方向频散参数的线性关系不如平行层理方向好;任意方向煤样频散与温度、压力的响应关系都可以用弛豫时间来定量评价;随温度升高各向异性系数增大,随压力增大各向异性系数变化不明显。研究结果可为更精确地定量评价温度、压力对煤储层电各向异性的影响提供实验基础和理论参考。