用动电测井测量渗透率

     当电介质和多孔岩石的矿物界面之间有相对运动时，会产生电场。这种现象是动电效应的一种形式。声源在岩石孔隙空间中使流体流动时，会产生动电信号。这些信号含有储层性质的动态和静态信息。研究发现，可以通过动电测量得到渗透率数据。
     1.模拟和实验室实验
     用有限元模型对声源在井眼中产生的动电信号进行了模拟研究和实验室测量。
     模拟结果表明，渗透率和斯通利波产生的规一化电场（NEF——动电场与压力之比）之间具有相关性。这种关系对孔隙度相对不敏感，因此与只用声波方法计算斯通利波渗透率相比，用动电信号计算渗透率具有某些优点，例如具有更高的敏感性并可以扩展到低流度范围，具有更多经泥饼校正的数据。
     模拟还表明，斯通利波动电信号在接收器附近产生。对于使用的电极间距，垂直分辨率为0.5m，探测深度为几厘米。NEF与渗透率间的关系随频率变化，所以多频测量有可能求解动电响应中的两个主要未知量。
     两个砂岩块的实验室测量结果证实，动电信号会随渗透率发生变化，可以容易地用简单的声源产生斯通利波感生的电场。实验结果与模型预测的结果一致，证实了NEF与渗透率的关系比与孔隙度的关系更加密切。
     2.下井仪器
     为了避免拾取杂散信号，除了电极和信号传输线外，接收器和支撑电缆都没有金属部件。在相距0.32m的两个电极之间测量电压，电极置于上部压敏检波器之下或下部压敏检波器之上。仪器具有两个源：一个1.6kHz声纳源，每0.5s完成两个周期的脉冲发射；一个人工控制锤，其主输出频率接近1.0kHz。声纳源便于使用，但在高渗透性岩石中在到达接收器之前斯通利波会损失太多的能量。仪器采用点测，每0.25m或0.33m测量一次，源和中心偶极的间距是2.5m。电位在井下被放大，在地面被数字化之前被进一步放大。
     来自声纳的信号被自动重复记录，每个层位叠加8次，以改善信噪比。锤信号重复3～5次。尽管这些工作都由手工完成，但重复性良好。两个压敏检波器之间的时差可以清晰地分辨出P波和斯通利波。显然，该电信号与斯通利波有关。如预计的一样，相对于上部压敏检波器，其相位是反转的，因距离源较远达到的时间稍迟。斯通利波产生的压力和动电信号以多种方式被参数化——主峰幅度、一定时窗内的平均幅度。除非数据受噪音干扰严重，否则结果非常类似。
     在5口浅水井中记录了测井曲线，岩性从高孔隙度高渗透率的砂岩到中等孔隙度低渗透率白垩岩。
     井眼实验提供了一致性、重复性良好的动电数据，与岩心或测试渗透率的关系较明显。在一口井中，能够用模型反演数据获得渗透率，结果与水平岩心值一致。在裂缝性地层，NEF主要代表骨架渗透率，但渗透性裂缝会造成NEF明显增加。
      对动电测井，还需要做很多工作，但至今完成的模拟、实验和井眼测试结果表明，动电测井确实有可能测量渗透率。