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储层岩石渗流场-电流场-离子流场微观耦合机理及应用: 1.引言储层岩石动电效应是对储层岩石中动电耦合机制的一种泛称,其产生机制是储层内部渗流场、电流场和离子流场之间的相互耦合作用。流动电位是指由地下渗流压力场通过地层渗流过程转换成电位的一种宏观动电效应,自然电位是由离子浓差...; 于华关继腾房文静王谦程媛媛; 关键词：储层岩石流动电位离子流场电流场渗流场; 文献传递

地层压力对自然电位异常影响的数学模拟被引量：2: 2011年; 油气田注水开发过程中因地层压力变化而引起的自然电位异常主要用实验方法研究。目前,还不能从微观机理上揭示地层压力变化时电化学因素对自然电位的影响。利用孔隙介质的毛细管模型,导出了渗流场、离子流场和电流场的耦合关系,建立了描述地层压力变化对自然电位异常影响的数学模拟方法,数值计算了地层压力变化对自然电位的影响,定量分析了地层水矿化度、阳离子交换量和岩石孔隙度等因素对自然电位异常的影响。地层压力差越大,自然电位异常值越大。随着阳离子交换量的增大、孔隙度的增大和泥浆滤液黏度的减小,自然电位异常值增大。研究结果证实了流动电位的存在是地层压力引起储层自然电位异常的主要原因。; 于华关继腾程媛媛; 关键词：自然电位泥质砂岩地层压力数学模拟

利用毛管模型研究泥质砂岩电化学测井响应机理被引量：20: 2010年; 自然电位和激发极化电位测井响应所涉及的离子导体激发极化电位的微观机理解释,主要依据双电层形变假说和浓差极化假说,缺少定量描述的数学模型和理论体系.本文利用孔隙介质的微观毛管模型,给出了毛管模型中双电层理论和阳离子交换量与Zeta电位的关系,推导出毛管中离子流量和电流强度表达式.由电荷守恒定律和物质守恒定律,推导出毛管中离子浓度分布的解析表达式,建立了描述含水泥质砂岩激发极化电位和自然电位的数学模型.从而系统地严格证明了含水泥质砂岩激发极化现象是在电流场和浓度梯度场的共同作用下,由孔隙中离子浓度浓差极化电位和双电层形变电位形成的.并且证明了描述泥质砂岩自然电位的数学方程和描述激发极化电位的数学方程及形成机理是一致的.计算结果表明:激发极化极化率随孔隙度和渗透率的增大而减小;极化率随溶液浓度的增加而减小,随阳离子交换量的增加而增加;证明了地层水浓度、阳离子交换量是影响自然电位大小的主要因素.; 关继腾王谦范业活房文静于华; 关键词：泥质砂岩自然电位阳离子交换量

储层岩石流动电位的电化学影响因素被引量：3: 2012年; 利用储层岩石的流动电位特性描述油藏的流动特性已引起地球物理领域的关注。依据多孔介质中的双电层模型与毛管电化学理论,建立了渗流场、离子流场和电流场的耦合关系,数值模拟了泥质砂岩储渗特性和电化学因素对流动电位耦合系数的影响。结果表明:当考虑储层岩石中存在浓差极化效应时,流动电位耦合系数的绝对值随溶液浓度、阳离子交换量、孔隙度和渗透率的增大而增大;浓差极化效应对流动电位具有放大作用。; 于华关继腾程媛媛; 关键词：泥质砂岩流动电位

储层岩石时间域激发极化效应的数学模拟被引量：4: 2012年; 以储层岩石的串联毛管模型为基础,建立描述含水储层岩石时间域激发极化效应的数学模型.数值模拟储层岩石孔隙中离子的浓差极化效应和双电层形变效应.孔隙中浓差极化控制着激发极化随时间的变化,双电层形变不控制激发极化随时间的变化.浓差极化效应对激发极化极化率的贡献较小,双电层形变效应对激发极化极化率的贡献较大.激发极化充放电过程的快慢,主要取决于固液界面阳离子的吸附能力和岩石的孔隙结构.; 关继腾于华王谦范业活程媛媛; 关键词：储层岩石激发极化数学模型

基于毛管模型的含油储层岩石激发极化特性被引量：4: 2013年; 以储层岩石串联毛管模型为基础,本文建立了一种考虑储层润湿性的毛管模型,并对含油储层岩石的激发极化特性进行了数值模拟。计算结果表明:储层润湿性对储层岩石的激发极化特性有重要影响。在相同含水饱和度条件下,水湿岩石的极化率大于油湿岩石的极化率;储层岩石越水湿,其激发极化效应越强。溶液浓度、孔隙度和阳离子交换量等储层物性参数的变化也会对激发极化效应产生影响;储层岩石的极化率随溶液浓度、孔隙度的增加而减小。当岩石亲油时,储层岩石的极化率随阳离子交换量的增加而增大,且变化幅度越来越小;当岩石亲水时,随着阳离子交换量的增加,储层岩石的极化率先急剧增大,后略有下降。; 程媛媛关继腾王殿生; 关键词：激发极化效应极化率润湿性

泥质砂岩激发极化弛豫时间谱微观机理被引量：4: 2010年; 泥质砂岩激发极化弛豫时间谱含有丰富的地层孔隙结构信息。利用串联毛管模型,建立了描述激发极化效应的数学物理模型,数值模拟了激发极化充放电的全过程;利用阻尼最小二乘算法,对理论计算的激发极化衰减谱进行多指数反演,分析了岩石孔隙度、阳离子交换量、溶液浓度、温度、溶液类型和放电时间等因素对激发极化弛豫时间谱的影响。结果表明,弛豫时间谱不仅反映了岩石内部的微观孔隙结构,而且表现了离子扩散迁移恢复平衡的过程。; 王谦关继腾房文静; 关键词：激发极化效应弛豫时间谱

利用等效电路模型研究泥质砂岩复电阻率频散特性被引量：8: 2011年; 基于泥质砂岩孔隙中离子浓差极化和双电层形变效应,考虑到谐变电流场在泥质砂岩孔隙中引起的离子流和电流的波动特性,依据串联毛细管模型建立了描述泥质砂岩复电阻率的等效电路模型;给出了时间域激发极化电位、时间特性与复电阻率的等效电路模型每个电子元件参数之间的相互换算关系,将等效电路模型电子元件参数与泥质砂岩储渗参数和饱和溶液浓度、阳离子交换量联系起来,定量计算了储层岩石储渗参数和饱和溶液浓度、阳离子交换量等因素对含水泥质砂岩复电阻率频散特性的影响。; 关继腾程媛媛于华; 关键词：岩石物理性质泥质砂岩复电阻率等效电路模型频散特性

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国家自然科学基金(40874064)