岩石电阻率及其影响因素..

由普通物理可知，用均匀材料制成的规则形状的导体，其电阻r与导体
截面积S成反比，与导体的长度成正比，表达式为：
rR L S
Rr
S L
岩石电阻率只与导体的材料性质有关，而与导体的几何形状无关，单
位Ω.m，在数值上相当于截面积为1m2，长度单位为1m的单位体积岩石的电
阻值。
1.岩石电阻率概念
在实验室内常用“四极法”测定岩石的电阻率。对于一个给定的圆柱
2.岩石电阻率影响因素
(1) 岩石电阻率与岩性的关系
石油测井的主要探测对象是沉积岩。不同沉积岩之间以及同种岩石电阻
率的差异变化，是由多种因素影响造成的 , 其中主要的因素是：岩石孔隙度
的大小、孔隙结构、孔隙中所含流体电阻率，以及岩石所处温度等。 岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成，沉积岩的主要造岩矿物电 阻率都在 106欧姆· 米以上，因此，大多数沉积岩，当其不含导电流体时，由 造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。许多沉积岩之所以能导电，则是 因为它们在地下不同程度的具有一定的孔隙，在其中充填了一定数量的盐水 溶液造成的。这些存在于岩石中的盐溶液，由于盐类离解形成了正离子 ( 如 Na+，Ca2+和Mg2+等)和负离子(如C1-，SO2-等)，离子在电场作用下发生运动， 就构成了沉积岩中电流流动的媒介物。于是，电流通过孔隙水流过岩石，岩 石因此具有了一定的导电性。
2.岩石电阻率影响因素 (1) 岩石电阻率与岩性的关系
表 1-1-1 岩 石 名 称 粘土 泥岩 页岩 泥质页岩 疏松砂岩 致密砂岩 含油砂岩 贝壳石灰岩 泥灰岩 石灰岩 白云岩 玄武岩 花岗岩 电 阻 率(Ω ·m) 1～10 5～60 10～102 5～103 2～50 20～103 2～103 20～2×102 5～5×102 60～6×103 50～6×103 6×102～105 6×102～105 常见岩石、矿物的电阻率 矿 物 名 称 石英 白云母 长石 方解石 硬石膏 无水石膏 岩盐 石墨 磁铁矿 黄铁矿 黄铜矿 石油 无烟煤
2.岩石电阻率影响因素
(2)岩石电阻率石骨架，这部分导电能力很差， 几乎不导电，因此沉积岩石的导电能力主要取决于地层水的电阻率。地层 水电阻率与地层水性质有密切关系。 主要包括三个方面： ①地层水电阻率Rw与地层水所含盐类化学成分的关系;
②地层水电阻率Rw与溶液矿化度的关系;
在石油勘探中，我们的主要研究对象—沉积岩就属于离子导电性的
岩石。
2.岩石电阻率影响因素
岩石电阻率的主要影响因素有：
① 岩矿石的岩性； ② 岩石孔隙中地层水性质； ③ 岩石的孔隙度以及孔隙结构；
可分为5大影响因素
④ 孔隙中流体性质及其含量，即孔隙中的含水饱和度;
⑤ 岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电性)。
自然界的岩、矿石，根据它们的导电性质，可分为电子导电性和离 子导电性两大类。 电子导电性是组成岩、矿石的基本物质颗粒中的自由电子在电场作 用下所作的定向运动，例如大部分的金属矿物黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿 以及石墨等，这类岩矿石的电阻率一般比较低； 离子导电性的岩石，则主要靠岩石孔隙中水溶液的离子导电，如砂 岩、碳酸盐岩孔隙中的流体等。
常见岩性的电阻 率特征值得重视 !
电 阻 率(Ω ·m) 1012～1010 4×1011 4×1011 5×103～5×1012 104～106 109 104～106 10-6～3×10-4 10-4～6×10-3 10-4 10-3 109～1016 10-3～101
金属矿物的电阻率极低，造岩矿物及石油的电阻率极高；火成岩电阻 率高，而沉积岩电阻率较低，原因：岩性及导电机理决定。
岩石电阻率及其影响因素
The rock resistivity and influence factors
岩石电阻率及其影响因素
本节学习内容
1.1 岩石电阻率概念 1.2 岩石电阻率影响因素
岩石电阻率及其影响因素
1.岩石电阻率概念
各种岩石在外加电场作用下其导电能力各不相同，导电能力的强弱可用 物理量—电阻率表示。
可将地层水视为NaCl溶液，用“NaCl溶液电阻率与其浓度、温度的关系图
版”求出地层水电阻率。
(2)岩石电阻率与地层水性质的关系
①地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系
NaCl溶液 电阻率与 其浓度、 温度的关 系图版
(2)岩石电阻率与地层水性质的关系
①地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系 B、当地层水中所含的非NaCl盐类的含量不可忽略时，应当先用“不同
离子的换算系数”图版（下页）求出地层水中所含各种盐类离子的换算系
数，然后分别乘上各离子的矿化度，算出各离子上述乘积的总和，即是该 地层水的等效NaCl溶液矿化度。
此时将含非 NaCl 盐类的地层水看做是 NaCl 溶液，即可用它的等效 NaCl
溶液矿化度在图版求出该地层水电阻率。 这种情况下关键是首先使用“不同离子的换算系数图版”确定非NaCl 离子的换算系数。
③地层水电阻率Rw与温度的关系。 下面详细讲解
2.岩石电阻率影响因素
(2)岩石电阻率与地层水性质的关系
①地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系
在温度、浓度相同条件下，溶液内所含盐类不同，其电阻率也不同。 地层水中常含有 NaCl、 KCl、CaCO 3、Na2 SO4、MgSO 4等盐分，且各种成 分含量不同。求取地层水电阻率Rw可按下列方式进行： A、当地层水内只含有NaCl，或除NaCl外只含有微量的非NaCl盐类，则
状岩样，若长度L和横截面积S已知，只要能测出其电阻r，则可由上式计算
出电阻率R。
rMN
U MN I
U MN l R I S
U MN S U MN R K l I I
岩样电阻率测量原理图
岩石电阻率及其影响因素
本节学习内容
1.岩石电阻率概念 2.岩石电阻率影响因素
2.岩石电阻率影响因素
(2)岩石电阻率与地层水性质的关系
①地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系
不同离 子的换 算系图 版
(2)岩石电阻率与地层水性质的关系
①地层水电阻率与地层水所含盐类化学成分的关系