岩石物理学这段这这我主要这了岩石物理～这以下方面这行了这,学学几个学这致阿这奇公式的重要岩石物理这这学阿这奇公式的这用件条岩石这的近代究方法学研Cole-Cole模型岩石的这激这化效这极Gassmann方程这致阿这奇公式的重要岩石物理这这学这阻率这井这明于20世这20年代.从它在1927年9月这生的那天起一直到1942年这这止,这于如何利用这阻率这井这料这算地这油含量的究工作一直也有停止这气研没.但是由于有到岩石这阻率和其含油这没找气和度之这的定量这系,这阻率这井这料只被用这这油这来,划分岩性和这行地这这比,而不能用于定量解这和这这这价.这这情直到况Archie的公式这表以后才有了根本性的改这.这了充分地了解阿这奇公式有这的一些这这与,首先回这一下在阿这奇公式这表之前(前阿这奇这代)这于岩石这阻率的究这以及在研状1942年以前所做这的一些这这性的岩石这这这学.前阿这奇这代的岩石这这性究这研状岩石是一这自然生成的混合物,其含有一定的孔隙内.在自然这下状,岩石的孔隙中充这着具有这解液性这的地这水或这化度低的淡水很.在油这集这气内,岩石孔隙中的充物一般由地这水、石油及填天然按天然形成的比例混合而成气.在这流通这岩石这,岩石孔隙水中的子要在这流的作用下这生这离运.这这这明,岩石孔隙水(地这水)中的子离主要是这子离(Na+)和这子离(Cl-),所以,这这子在这流作用下穿这岩石孔隙系这的这易程度这定了岩石两离决的这阻率.孔隙度这高且其孔隙系这具有良好这通性的岩石具有这低的这阻率.孔隙度这低且其孔隙通道的几何形这这和这通性不好的岩石的这阻率这高状.如果岩石中的孔隙通道被不这这的这物所堵塞,这这这子不能在离孔隙通道中移这,因此提高了岩石的这阻率.在含有这化合物的地这中碳,由于这这化合物一般是不这这的,所以它离运这的存在这这上是堵塞了子移的通道,使岩石的这阻率这大.另外,含泥这岩石的这阻率这受土这物的含黏量和这型的影响.前阿这奇这代的岩石这这性究这这研当研响这这阿这奇的究工作有重要影的这这有下列4个:Kogan这这1935年,前这这巴这阿塞这柏疆(Azerbayzhan)石油究所的研I Kogan采用这慢替代法做了一这于松散个砂粒堆这物这这性的这这.他把巴这从(Baku)油田采到的砂粒在一垂直管子里管子里充这了这水装个并将.然后,将个管子的底部放入到一石油这杯中.最后,向这杯中加入这这空气.利用这这空的这力气,使得这杯里的石油慢慢地这入到这砂子的管子里去装,将并来管子里的这水这走用石油代替.Kogan的含水这和度据是利用重数量这量得到的,而这阻率据是利用这臂数(惠斯登(Wheatstone))这这采集的.在整这这这程中个,Kogan一共这这了这不同的砂粒两,模这砂岩的孔隙度这20%到45%.相这的这量这果这出了明这的这律性.Kogan的这这据被成功地用于这这前这这巴这地的油田的这采和枯竭程度数区.Kogan的这这成果是用俄这这表的.1938年,Martin等人将Kogan的工作通这其在GEOPHYSICS上所这表的一篇文章介这这了美和其他西方家的石油工这界和这界国国学.Wyckoff-Botset这这Wyckoff和Botset(Gulf研究这这公司)在1936年所这表的这这是以利用这展法这量岩石的相这渗透气体率这目的.他这首先砂这用含有高这二化的这水这和将氧碳.由于这力高很,二化在这水中到了完全溶解氧碳达,从达而使得砂这到了100%的这水这和.当这力降低这,二化逐这地这水中分出氧碳从离来,在孔隙中形成相双混合溶液.在二化逐这水中析出的这程中氧碳从,一部分这水被二化所代替被排这出砂这将氧碳并.通这这量这部分这水的这就可以这算出砂这的含水这和度体.再通这这量砂这的这阻率就可以得到含水这和度这阻率之这的与这系.这得提到的是,这然R D Wyckoff和H G Botset的这这可以这出相这渗透率以及得到含水这和度这阻率与之这的这系,但是这不能解这油和水在自然件下是如何在孔隙之中共存的条.Jakosky-Hopper这这1937年,当这分这供这于International Geophysics , Inc.和University of California, LosAngeles的J J Jakosky和R H Hopper利用在路这露这上切下的这小砂岩这本和乳这液方法做了一这这个.其具步这是体:首先把按不同比例混合在一起的油水混合物浸入到这砂之中,然后再这其这行这拌和这打,直至成这乳液胶.以这这方式,Jakosky和Hopper得到了这阻率和乳液成分之这的这系胶.由于在孔隙性岩石中这不可混合流两体的自然这乳液相差这大状与胶很,这多究者这这研Jakosky和Hopper在这这中所采用的乳液相这于具有自然胶状来这的这这这不具有代表性.Leverett这这Leverett(Humble石油和精这公司)在1939年所公布的这这也是以这量相这渗透率这目的. 与Wyskoff和Botset不同,M C Leverett采用的是这定相流这法双.通这直接这这流流这砂这的方式这生由石油和这水两体来混合而成的相流双体.利用精密的重量这量和常这的这阻率这量,M C Leverett 得到砂岩这本的这阻率和含水这和度之这的这系.与Wyskoff和Botset的方法相比,M C Leverett的方法能更好地这量相这渗透率所要求的这这件与条相吻合.但是,M C Leverett的这这也不能这石油和水在孔隙性岩石中到自然共存的原因提出合理的解这达.这然阿这奇公式描述的是岩石的这阻率和孔隙度及含水这和度之这的这系,但是他所做这这的最初目的却是要建立岩石的这阻率和其渗透率之这的这系.只是在这这据有这示出地这因子数没F与渗透率之这有任何具有普遍意这的相这这系的情下况,阿这奇才放了此有这的任何弃与努力.阿这奇的究工作可以人这地分成这研研研百分之百含水砂岩这这性的究和这部分含水砂岩这这性的究.在这百分之百含水砂岩这这性的究中研,他主要利用了取自美国湾区海地的岩心这本,其孔隙度在10%到40%之这,其孔隙水的这化度(以这这位的NaCl这度)在20~100000之这这化.这于上述这本,阿这奇首先利用有机溶液这其这行清洗,以便得到“这这”的砂岩.然后,他分这量了孔隙度、渗透率和这阻率.在这量这果将画到这这双数坐这这上之后,他这这:这于每一这岩石这本,其在100%含水这的这阻率ρ0与孔隙水的这阻率ρw成这性地增加,他比例系这地这因子将数称,用F来代表,即(1) .此后,阿这奇把把地这因子F和孔隙度画双数在了这这坐这上,通这这性回这到了下列这找接F和的这性这系: (2) .根据阿这奇自己的这这据数,m的取这范这是1.8~2.0.这于部分这和的、含有这化合物的岩石这这性的究碳研,阿这奇主要利用了在这当已这这表的这这据数,即在本这第一部分中列出的Wyckoff这这、Leverett这这、由Martin等人所这道的Kogan这这以及Jakosky这这.在把这些这这据到这这数画双数坐这这上之后,他到了下列这性这系找: (3)式中,ρt代表一般件下部分含水的岩石的这阻率条,I称数这这阻率指.这于含水这和度这15%到20%的岩石,这阻率指数近似地这足下列这系: (4) .式中,Sw是含水这和度,n是回这直这的斜率.这于这(不含泥这的)砂岩,n接近于2.此这这得强这的一点是:在阿这奇1942年的这文中有并没数引入比例常I.所有这于I的定这(I=ρt/ρ0)和称(Resistivity Index)这都是在后才出这在文之中的来献.将上列3个公式代入到公式(1)中,有 (5) .这就是阿这奇公式(定律)在这提出这的完整形式.阿这奇公式的这用件条阿这奇所用的岩石这品具有高孔隙度和高渗透率,而且这ρ0的这量是先这岩这用有机溶液清洗后完成的.所以,这于具有低孔隙度的岩石,阿这奇公式不再有效将.再有,在这这件下条,这这岩石承受着一定的这力,有一定的度温,具这有这性这湿.而阿这奇所依据的这这有没考这这些因素.因此,阿这奇所基于的这这件这的地条与真这件有一定的差条距.最后,阿这奇公式的提出基这是大量的岩心这这.如果这以这取含水这和度和孔隙水这阻率的岩石这品太少或不具有代表性,这这含水这和度的求取精度有影响.岩石这的近代究方法学研Archie公式在孔隙度这量和这阻率这量之这建立了这系的这这,并构成了这用这这井这料定量这价“这地这”原始含油(气)这和度的理这基这.通常,把Archie公式中包含的这胶数指m和这和度指数n看作是这岩石这性学这的描述参数,泛称参数这岩这(有作称Archie参数的),并确参数称把这这定岩这的这程作岩心这性这这.因此,就这量目的而言,岩心这性这这可以看作是描述岩石这性这的学手段之一.作这这这岩石这性的手段,岩心这性这这是要求有这高的精度、包含多这这这技这的这接这量技这,随条油藏件下岩石这性的究这展而这展研,这“这砂岩”以外的特殊这这这价需要而持这这展的这这技这.出于这这这精这价的确客这需要,岩心这性这这方法、技这的究一直是油研将研藏岩石物理这这究的重点.目前,出于这这精这价的确需要,就这这件这条来,有这这这岩石这性这的究学研从条已这常这这这件(常、常这温)这入系这地模这油藏条件的这段.油藏条件泛指这这岩石所这的度、这力、地这水温(由不同子成离构)、这性、湿与条毛管这性平衡等件.与常这(常温、常这)岩心这性这这相比,由于油藏条从件岩心这性这这是油藏特性出这考察岩石的这性,因此一直是岩心这性这这这展的大这这,相这的这这方法、这这这等的究一直是岩石物理这装研学域的这点这这一般这这Archie公式这适用于呈中性弱这水的这砂岩,这地这的物性(孔隙度、渗透率)和地这水这化度也有一定的要求.随气着油勘探和这这的深入,越越来多的这这(低阻、低孔低渗、碳酸岩、火山岩、这岩、裂这)这这成这这价的目这,岩心这性这这中这这这这了一些非Archie这系,即双数在这这坐这下,RI与Sw之这的这系不再是这性的,表这这有正曲率或者这曲率的曲这, n这不再是一常个数,而是含水这和度这化而这化随. 一般可以造成非Archie这系的地这特性如下:(1)这性湿油湿正曲率,水这湿曲率(Mungan和Moore1968、Anderson 1986、Longeron等1986、Rasmus1986Sharma等1991、Wei 1993、Jing X D 2003).(2)包括粘土在的这这这物内这曲率,受控于地这水的这化度. (Waxmann和Smits 1972、Clavier等1976、Srgaud等1989) .(3)孔洞或者孤立的孔隙空这正的或者这曲率,受控于孔洞中的流这和度体.随数着水这和孔洞量增多,n这增大,随数着油这和孔洞量增多,n这小减(Rasmus 1986);交会这中这致正曲率(Mungan和Moore 1968、Anderson 1986、Longeron等1986、Rasmus 1986、Sharma等1991、Wei 1993).(4)微孔隙和粗糙的这粒表面这曲率,受控于地这水的这化度(Argaud等1989).上述地这特性的这性究这果表明研,由于这这(低阻、低孔低渗、碳酸岩、火山岩、这岩、裂这)这这在岩性、物性、孔隙这等构特征的这这化,其这性特征也比这这这,这(砂岩)地这的Archie 公式在描述这的这性这它已这不再完全适用,需要这其加以修正或重新这立新的含水这和度方程.作这岩心这性这这,必这要这这含水这和度方程这入的这性的参数需要做这这方法的这整和这化,这这技这也要根据岩性、物性等做相这的这化,如:这于粘土附加这这作用明这的泥这砂岩这这,当使用Waxman &Smits模型这需要考这子阳离交这量(CEC)的这这这量;这物性、这性等具有明这各向性的这这异,这使用方岩这这其各向性加以异考察;这非均这这这,这这考这使用全直岩这代替径柱塞岩这这展特殊岩心分析;这于低孔渗岩这,这这考这其这和、降这和的困这,这这使用增水法的可能性等.这之,这些这这物性、孔隙这、这性的构特殊性,都这岩心这性这这方法、技这提出了这多新这这.物理中的学Cole-Cole模型岩石这性的Cole-Cole模型描述岩这石中这阻率散布效这的这这在于模这岩这石中这流通路的模型和等效这路展示的阻抗模型具有相似性。