SY∕T 7485-2020 岩石物理频谱激电测试技术规程(石油天然气).pdf
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1、ICS 75.180.10 Ell 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 7485-2020 岩石物理频谱激电测试技术规程Technical specifications for rock spectrum induced polarization measurement 2020 -10-23发布2021-02 -01实施国家能源局发布SY /T 7485-2020 目次前言.rn 1 范围2 规范性引用文件.3 术语、定义和缩略语13.1 术语和定义3.2 缩略语.2 4 测量仪器和辅助器具的技术指标.2 4.1 测量仪器的技术指标24.2 辅助器具的技术指标2 5 测量装置和方法
2、35.1 测量装置5.2 测量方法6 测试准备46.1 岩样及测试材料准备.46.2 测试仪器准备 46.3 测试系统标定. .4 7 测试步骤57.1 岩样及夹持器安装 5 7.2 数据测量.5 8 测试数据计算与资料整理.58.1 测试数据计算58.2 岩样频散率计算68.3 岩样频谱激电参数计算.6 8.4数据成图69 测试质量控制.6 9.1 重复测试. 6 9.2 质量检查 6 10 测试报告编写6附录A(资料性附录)原始测试数据格式.7附录B(资料性附录)测试系统标定由线格式.8 SY /T 7485-2020 附录c(资料性附录)成果图示格式9附录D(资料性附录)岩样频谱激电测试
3、报告.10II SY /T 7485-2020 目IJ1=1 本标准按照GB!f1.1-2009 标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由石油物探专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位:中国石油勘探开发研究院油气地球物理研究所、长江大学、中国石油集团东方地球物理有限责任公司综合物化探处。本标准起草人:向葵、杨辉、严良俊、董世泰、文IJ雪军、文百红、王天平、魏强、杨俊、张连群、由昕馨。III SY IT 7485-2020 岩石物理频谱激电测试技术规程1 范围本标准规定了频率为1.01Hz-10监队的F验室岩石样品(以下简称岩样)频谱激电测试方法及要求。电唱.本标准适
4、用于油气地球物理略领域实验室内岩酬制瞅翩翩,其他领域岩样频谱激电数据测试可参照本标准执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件咱应用是必不可少的。,用主是注目期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用丈件,其最新版本C(包括所有的修改单)适用于本文件。 ,. SY/T 5385 岩石电阻率参数实验室测量及计算方法3 术语、定义和缩略i吾3.1 术语和定义下列术语和定义适用l本文件。3.1.1 岩样频i昔激电rock 争pcctruminiuced 岩样在外加低频(0巾z-1叶z)在电流作中,如阻率的。画值和相位随频率发生变化的现象。3.1.2 频散率percent freqe
5、ncy effcctl 在高低两个频率供电丰流相等的氛件,所测电号。画值步电阻率振1画的相对变化率,一般用百分数表示。3.1.3 零频电阻率zero freguency resistivity 在岩样测量过程中,反电血流的频率趋近王室主时以时J国础后观棚归的电阻率。3.1.4 极限极化率limited polarizability 在极高频和极低频两个频率供电电流相等的条件下,所测阻抗幅值的相对变化率。3.1.5 时间常数time constant 表征岩样激电效应充放电过程的发生到稳定状态的时间。3.1.6 频率相关系数frequency correlation coefficient SY
6、 /T 7485-2020 表征岩石样品复电阻率随频率变化程度的参数。3.1.7 柯尔一柯尔模型Cole-Cole model 描述激电效应频谱特性的经典定量模型,采用零频电阻率、极限极化率、时间常数和频率相关系数4个参数定量表征。模型的数学表达式见公式(1): Ill-Ill-ll飞lIll-ll/-c -、,/-T1 l一-/t飞、一+-11 1i /JIlt-III-t、m 11 llIll-Ill- 一一、,/ ,飞.。(1) 式中:( i)一一复电阻率,单位为欧姆米(0. m) ; 一一角频率,单位为弧度每秒(rad/s); 。一一零频电阻率,单位为欧姆米(0.m) ; m一一极限极
7、化率,无量纲;r一一时间常数,单位为秒(s); C一一频率相关系数,无量纲;i一一虚部单位。3.2 缩略语下列缩回各语适用于本文件。SIP频谱激电(spectruminduced polarization) PFE 频散率(percentfrequency effect) 4 测量仪器和辅助器具的技术指标4.1 测量仪器的技术指标测量仪器的技术指标应满足:a)频率范围:0.01 Hz -1000Hz。b)阻抗测量范围:lOmO -100MO。c)阻抗测量相对误差绝对值:不大于0.1%。d)相位测量误差绝对值:不大于0.10。e)测量电极:不极化电极极差在测量频段内应小于O.lmV。4.2 辅助
8、器具的技术指标辅助器具的技术指标应满足:a)游标卡尺测量误差:不大于0.02mm。b)电导率仪:最大测量值不低于19.99S巾,满标值测量误差绝对值不大于0.5%。c)岩心夹持器:可承受压力不低于60MPa,可承受咀度不低于120C,测试压力和温度应满足岩样测试需求。2 5 测量装置和方法5.1 测量装置SY /T 7485-2020 岩样SIP测量系统主要包括计算机、阻抗分析仪、岩样夹持器(适用于常温常压和高温高压测试条件)等,测试系统如图1所示。图1SIP测量装置示意图5.2 i9!U量方法岩样SIP测量方法如1,供电电极橡胶会隔板供电电极岩样夹持器a)采用四极测量法,如图1所示!包含自个
9、供电电FA相B,2个d量电极M 和N,其中,测量电极应为不极化且极。11 b)测量前,设置测量/数,包括测量模式、最低频丰、最高频率、扫描频点数和采样间隔。c)测量频率范围为odlHZ1Z,毒个数量级内少于l个频点,某样间隔为对数等间隔分布。d)测量模式采用恒流模式或恒压模式,J穿过岩样川共电电流密度应IH于或等于100A/cm2。e)测量盹阻抗分析胖通过供电俨极户岩样两端j共人不F频率的交丰电,由测量电极测量岩样两端的电位差。系统通过供电电流和岩样两端拥V毒的电位差,由怡式(2)计算出岩样的阻抗,并记录测量叶率及其对应的阻抗幅值Z)J测量过程中,岩样两端的电压与供人电流相位的差值为岩样频谱激
10、电测量的相位(),岩样复阻抗z()曲公式(3)表示:王子t7-=也,j-() rlJt)币一一.(2) t() =z()e叩式中:z()一一阻抗幅值,单位为欧姆(2); u ()一一岩样两端测量电位差,单位为伏特(v); J ()一一供电电流,单位为安培(A); t()一一复阻抗,单位为欧姆(2); . (3) 3 SY /T 7485-2020 一一丰目位,单位为毫弧度(mr叫)。f)测试完成后,记录和输出岩石在不同频率下的阻抗幅值和相位数据,实部和虚部值可根据阻抗幅值Z和相立进行换算。6 测试准备6.1 岩样及测试材料准备6.1.1 溶液配制根据岩样测试需要,配制相应浓度的盐水溶液,并用电
11、导率仪测量并记录溶液的电导率。6.1.2 岩样准备6.1.2.1 按syrr5385的要求选取和制备岩样,用卡尺测量岩样的长度和直径,并计算岩心的截面积。6.1.2.2 取按6.1.1配制的盐水,对岩样进行饱和,并密封保存。6.1.3 辅助测试材料准备准备压力油(热传导油)、不极化电极、橡胶套。6.2 测试仪器准备6.2.1 启动阻抗分析仪启动仪器步骤如下:a)开启阻抗分析仪,预热15min以上。b)设置井记录频率范围、测量模式、频点数(每个数量级不少于6个频点)和采样间隔等参数,文件数据的记录格式参见A.l。6.2.2 启动高温高压设备启动设备步骤如下:a)开启高温高压设备,预热15min以
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