岩心径向电阻率测试新技术

1.目的

传统的岩石电阻率实验方法用于刻度电测井曲线时存在着一定的局限性。为了便于研究岩石的各向异性，需要用切割的方式将岩心制作成方块状，但行业内绝大多数岩心都是通过钻井获取的，岩心形态通常为圆柱形。为了节省珍贵的岩心，笔者研发了一套岩心径向电阻率测试技术，无需特殊工艺制备样品就可以同时兼容岩心驱替功能，是一种能准确表征岩石电阻率各向异性的无损测试技术。

2.方法

3.作用和效果

运用新方法对人工合成的各向同性材料硅碳棒进行测试，实验结果证实，新方法与传统的轴向测试方法相比，数据只相差0.5%。运用COMSOL Multiphysics有限元数值仿真软件，模拟对比新方法与传统方块状样品测试方法应用在不同纹理发育样品的实验数据，结果表明，除了某些实际测试中可避免的极端情况外，上述两种方法测试结果的误差均在10%以内；当圆柱形岩心样品上的横截面纹层与电流方向平行时，两种方法的测试结果理论上完全一致。依托新方法，地质科技工作者可以测取任意直径方向上的岩石电阻率，不仅能客观评价储层流体饱和度，还有助于深化岩相古地理、水动力条件、沉积作用等储层沉积学认识，进而为油气勘探开发决策提供理论依据。

新方法已成功应用于四川盆地页岩气藏、深层海相碳酸盐岩气藏，以及中国南海砂岩气藏的勘探开发研究，为水平井、大斜度井电测井评价提供了实验数据，有力地支撑了各向异性地层电阻率校正方法研究。得益于该技术的先进性、实用性和经济性，除了可以应用于油气行业之外，还得到了土木工程、岩土工程甚至铁道工程界的广泛关注，同时该技术提供的数据在煤炭、有色金属、材料和地热等领域也有着广阔的应用前景。该技术已获得中国、美国专利授权（中国专利号ZL201810567063.3、美国专利号US11415721B2），并且在第16届北京发明创新大赛中荣获银奖。目前已有相关国外公司期望拿到该专利产品的许可制造权。该技术的成功研发，代表着中国岩心分析技术已经逐步从“跟跑”“并跑”到“领跑”，助力“中国制造”逐步变身“中国创造”。

图1 某全直径样品径向电阻率测试结果雷达图