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水力压裂下页岩复电阻率响应特征研究

水力压裂下页岩复电阻率响应特征研究

2022年中国地球科学联合学术年会

作者：谭功贤向葵严良俊童小龙罗媛元阮家驹长江大学地球物理与石油资源学院

研究页岩在压裂前、压裂过程和压裂后复电阻率的变化,可为裂隙识别及评价提供实验数据。在不同压力条件下,对垂直、水平取样的页岩进行复电阻率测试,基于双Cole-Cole模型反演极化率参数。在垂直于页岩轴向上加压压裂,然后进行复电阻率测... 详细信息

研究页岩在压裂前、压裂过程和压裂后复电阻率的变化,可为裂隙识别及评价提供实验数据。在不同压力条件下,对垂直、水平取样的页岩进行复电阻率测试,基于双Cole-Cole模型反演极化率参数。在垂直于页岩轴向上加压压裂,然后进行复电阻率测试,对比页岩压裂前后电阻率、极化率、各向异性系数。结果表明,电阻率随压力增大而增大;页岩压裂后电阻率减小,极化率变化无明显规律,各向异性系数整体上减小。垂直取样的电阻率大于水平取样电阻率,表明裂隙主要沿水平方向发展。压裂后,各向异性系数减小,说明新增裂隙对垂直取样的影响更大,进一步证明裂隙沿水平方向发展。通过研究复电阻率、各向异性系数与裂隙之间的关系,可以预测裂隙发展方向。在此基础上,采集并制备10cm的方形岩样,基于水力压裂方式完成压裂前后的复电阻率和渗透率动态测量,开展水力压裂介质的裂缝发育特征与电磁响应机理研究,建立水力压裂岩石的激电模型和激电参数与储层参数关系模型,解决压裂过程中储层电磁响应机理、岩石电性参数建模等相关问题。

关键词：水力压裂页岩复电阻率各向异性裂隙

来源： cnki会议评论

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鄂西渝东地区页岩岩石物理参数试验研究

石油天然气学报 2016年第4期38卷 32-40页

作者：向葵严良俊胡华油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北武汉非常规油气湖北省协同创新中心(长江大学) 湖北武汉长江大学地球科学学院湖北武汉

研究页岩气储层岩石的物理参数及其地球物理响应特征对其资源评价具有重要意义。基于鄂西渝东地区海相页岩露头标本，在实验室内测量页岩的密度、声波速度、渗透率和复电阻率。结果表明，研究区页岩具有低密度、低渗透率、相对中高电阻... 详细信息

研究页岩气储层岩石的物理参数及其地球物理响应特征对其资源评价具有重要意义。基于鄂西渝东地区海相页岩露头标本，在实验室内测量页岩的密度、声波速度、渗透率和复电阻率。结果表明，研究区页岩具有低密度、低渗透率、相对中高电阻率的特征，但页岩极化率相差较大，最高达40．8％，最低14．5％，分为高极化率、中极化率和低极化率3个层次。研究区页岩的矿物成分主要为石英和黏土，但下志留统龙马溪组页岩的脆性矿物含量更高，下寒武统水井沱组页岩方解石和白云石含量相较于龙马溪组更高。

关键词：页岩气岩石物理复电阻率矿物成分

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线源二维瞬变电磁场的正演计算新方法

煤田地质与勘探 2004年第5期32卷 58-61页

作者：严良俊徐世浙陈小斌胡文宝长江大学地球物理学院湖北荆州434027 浙江大学地球科学系浙江杭州310027 国家地震局地质研究所北京100027

首先应用有限元直接迭代法 ,在频域中实现了线源二维电磁场正演计算 ,然后利用频时转换中较为简便且有效的数字滤波法 ,实现了频域到时域的转换 ,从而实现了线源二维瞬变电磁场的正演模拟。该方法具有编程简单 ,占用内存小 ,运算速度快... 详细信息

首先应用有限元直接迭代法 ,在频域中实现了线源二维电磁场正演计算 ,然后利用频时转换中较为简便且有效的数字滤波法 ,实现了频域到时域的转换 ,从而实现了线源二维瞬变电磁场的正演模拟。该方法具有编程简单 ,占用内存小 ,运算速度快和模型输入方便等特点。模拟结果与理论计算结果对比表明 ,该方法具有较高的计算精度。另外 ,该方法对复杂条件下的瞬变电磁勘探方法的研究和二维瞬变电磁反演有重要意义。

关键词：瞬变电磁场有限元直接迭代法数值滤波正演模拟

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岩石复电阻率测量中的电极效应

科学技术与工程 2020年第13期20卷 5046-5051页

作者：童小龙严良俊郭琦长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100

复电阻率是电磁勘探描述地下岩石电性的重要参数之一。根据电磁勘探频段,实验室内复电阻率测量的低频段通常达到10-2 Hz。为避免测试电极与岩石的宏观结构形成电极极化影响岩石微观结构的研究,通过电化学理论结合复电阻率实验研究了不... 详细信息

复电阻率是电磁勘探描述地下岩石电性的重要参数之一。根据电磁勘探频段,实验室内复电阻率测量的低频段通常达到10-2 Hz。为避免测试电极与岩石的宏观结构形成电极极化影响岩石微观结构的研究,通过电化学理论结合复电阻率实验研究了不同电极材料对流体、岩石的复电阻率测试中的电极极化特性。结果表明,测试岩石在低频段容易受以物质传递为主的电极极化影响;电极极化同时受电极材料、电极附近流体矿化度和温度、被测岩石阻抗等因素的影响;最后,分析和讨论了减小或消除电极极化影响的方法,为准确测量岩石复电阻率并用于微观结构分析提供了理论和实验基础。

关键词：电磁勘探复电阻率电极极化岩石物理

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一种井中电磁波CT场源的时域特性分析

江汉石油学院学报 1999年第4期21卷 49-51,页

作者：严良俊胡文宝江汉石油学院地球物理勘探系湖北荆州434102

电磁波ＣＴ场源特性直接影响到穿透深度、成像分辨率的效果。设计了一种ＬＲＣ电路控制的瞬变垂直磁偶极子场源，该场源可通过线路中的电阻调节其振荡频率和衰减速率，以获取能量高、穿透能力强的时域电磁波信号。理论分析与计算结果... 详细信息

电磁波ＣＴ场源特性直接影响到穿透深度、成像分辨率的效果。设计了一种ＬＲＣ电路控制的瞬变垂直磁偶极子场源，该场源可通过线路中的电阻调节其振荡频率和衰减速率，以获取能量高、穿透能力强的时域电磁波信号。理论分析与计算结果表明，接收波形随距离衰减的程度远大于随电阻率减小而衰减的程度；当观测距离大到一定程度或电阻率小到一定值时，记录的时域波形近似为源信号的包络线，相对简单，易于测量其峰值旅行时，从而达到高分辨率成像目的。

关键词：电磁勘探层析成像磁偶极 CT场源时域特性油气勘探

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可控源电磁法倾子响应的三维正演

科学技术与工程 2019年第20期19卷 143-150页

作者：徐凤姣严良俊周磊长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室

为克服天然场源的大地电磁磁场信号弱、易受电磁干扰、倾子资料计算难度大等不足,提出了可控源电磁倾子资料观测、处理与解释方法。通过可控源频域电磁法三维正演的磁场三分量,依据倾子定义计算了三维异常体在地面的倾子参数,绘制了异... 详细信息

为克服天然场源的大地电磁磁场信号弱、易受电磁干扰、倾子资料计算难度大等不足,提出了可控源电磁倾子资料观测、处理与解释方法。通过可控源频域电磁法三维正演的磁场三分量,依据倾子定义计算了三维异常体在地面的倾子参数,绘制了异常体上方不同测点的倾子振幅、相位、实部与虚部曲线及纵、横剖面。结果表明,与场源平行的剖面上倾子响应的振幅、实部与虚部对地下横向不均匀异常体边界反演灵敏,能够有效反应出地下电性异常体重要信息,并且能够正确的与正演模型相吻合;倾子响应横切片图中表明,倾子相位能够显示地下电性异常体的位置,并能够很好的确定异常体的中心;研究不同频率条件下,地下电性异常体的倾子响应特征,发现倾子资料具有测深的功能。可见可控源电磁法倾子资料能够用于地下地质构造的解释,并能准确划分异常体边界的确定中心位置。说明可控源倾子电磁法有着很好的理论基础,具有良好的应用前景。

关键词：大地电磁可控源电磁法倾子响应三维正演电性异常体

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斜坡和垂直断层地形的瞬变电磁响应

石油天然气学报 2011年第10期33卷 57-60,166页

作者：唐新功胡文宝严良俊油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)长江大学地球物理与石油资源学院湖北荆州434023

计算了斜坡(垂直断层)地形的瞬变电磁响应,考察了斜坡(垂直断层)地形存在时对瞬变电磁(TEM)测深结果造成的影响。数值模拟结果表明,与不存在地形时的瞬变电磁响应相比,把电偶极子源放在地形中不同位置时,会对TEM响应产生不同程度的影响... 详细信息

计算了斜坡(垂直断层)地形的瞬变电磁响应,考察了斜坡(垂直断层)地形存在时对瞬变电磁(TEM)测深结果造成的影响。数值模拟结果表明,与不存在地形时的瞬变电磁响应相比,把电偶极子源放在地形中不同位置时,会对TEM响应产生不同程度的影响。源放在坡度不大的斜坡边缘处异常最小,源放在地形变化剧烈处(垂直断层)影响最大,放在斜坡中间的影响介于其间。所有的情况都表明,只要把源放在地形中,地形都对TEM响应产生较大的影响。当把接收器放置在斜坡(垂直断层)地形中时(此时源位于水平地面),地形对TEM的影响只是局部的。最后指出在进行TEM勘探部署时,为了最大限度地减少地形的影响,应该尽量避免把源放在地形剧烈变化处。

关键词：瞬变电磁响应地形斜坡断层

中心回线瞬变电磁测深全区视纵向电导解释方法

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浙江大学学报（理学版） 2003年第2期30卷 236-240页

作者：严良俊徐世浙胡文宝吕毅浙江大学地球科学系浙江杭州310027 江汉石油学院地球物理系湖北荆州434023 凤凰地球物理公司

从“薄板理论”出发 ,利用良导薄板上磁偶极子源激发的瞬变电磁场电场分量的表达式和互换原理推导出了中心回线瞬变电磁测深法的感应电动势与纵向电导和深度的关系表达式 .通过利用感应电动势及其一阶导数表达式作简单数学推导 ,给出了... 详细信息

从“薄板理论”出发 ,利用良导薄板上磁偶极子源激发的瞬变电磁场电场分量的表达式和互换原理推导出了中心回线瞬变电磁测深法的感应电动势与纵向电导和深度的关系表达式 .通过利用感应电动势及其一阶导数表达式作简单数学推导 ,给出了全区视纵向电导与视深度的反演算法 .所求取的视纵向电导曲线不受过渡区影响和其本身固有的特点 :曲线斜率大小与电导率成正比 ;斜率发生变化的位置对应于电性界面 ;对比一条剖面上相邻的曲线形态 ,可以连续追踪同一地层界线 ,形成地电断面 .利用这些特征 ,可获得较高质量的中心回线瞬变电磁测深电性剖面 .为了验证视纵向电导解释法的有效性 ,采用了典型的 3层 H型和 4层 HK型地电模型的正演数据方法进行检验 .试算结果表明 ,全区视纵向电导曲线能较好地划分电性层 ,并能指示电性变化关系 .最后 ,给出视纵向电导解释方法的应用实例 ,通过全区视纵向电导反演计算 ,绘制的视纵向电导剖面具有良好的分层性 ,与同一剖面的反演电阻率剖面有较好的一致性。

关键词：解释方法中心回线瞬变电磁测深法纵向电导磁偶极子电阻率感应电动势电磁勘探

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用TEM法进行地下深部流体的识别

石油天然气学报 2009年第4期31卷 69-72页

作者：唐睿唐新功严良俊胡文宝油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北荆州434023

以层状地层中存在的未知流体为研究对象,对瞬变电磁法(TEM法)识别地下深部流体的能力进行了详细的讨论和研究。三维正演模拟计算的结果表明,TEM方法可以胜任深部流体的识别。在充填介质为纯石油时,所得异常变化很小,相比较低阻情况,使用... 详细信息

以层状地层中存在的未知流体为研究对象,对瞬变电磁法(TEM法)识别地下深部流体的能力进行了详细的讨论和研究。三维正演模拟计算的结果表明,TEM方法可以胜任深部流体的识别。在充填介质为纯石油时,所得异常变化很小,相比较低阻情况,使用TEM方法分辨该高阻油藏的存在较为困难;当充填介质是油水混合物时,分辨率比纯油的稍高;而当储层中全部为矿化水时,TEM方法对其分辨能力最好,这说明TEM方法整体上对低阻介质的分辨能力高于高阻。总体上说,瞬变电磁法对地下良导异常体的分辨能力较好,而对高阻异常体的分辨能力相对较弱。

关键词：三维模型正演瞬变电磁响应流体识别