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用来描述沉积岩谱激发极化(SIP)的一个新的模型Norbert Klitzsch 亚琛工业大学亚琛52056,德国: klitzsch@geophysik.rwth-aachen.de 摘要 毛细管网络模型(CNM),描述了依赖电阻率频率的水饱和沉积岩频率从mHz到kHz介绍。该模型使我们能够从孔隙半径分布计算谱激发极化(SIP)响应,反之亦然。因此,该模型提供了获得从孔径分布范围测量谱激发极化可能性。介绍 到目前为止, 沉积岩的激发极化(IP)的原因,主要是定性描述的。仅在过去的几年里,从理论上提出了声音模型,这些模型建立一个内部(结构和电化学)属性的岩石和它的谱激发极化回应之间的链接。基本上有三种模型是合适的描述光谱电气行为沉积岩: 1。和摩根(2001)提出一个偏振依赖晶粒尺寸。在他们的模型中频率取决于放宽双电层,围绕着晶粒。因此,频率取决于晶粒半径。 2。佩普(1998) 一个分层以不规则的孔隙空间。这分形模型的结果在一个不断低频率范围。这个阶段依赖于分形维数,描述了曲折的内部孔隙结构。 3。瓦等(2002)量化一个简单的光谱行为孔隙系统包含一种狭窄和一种广泛的。在这个简短的窄孔(SNP)模型频率取决于从狭窄的的长度比较理论和实验测量在低的极化频率范围(1000 Hz) ,提出了松散沉积物谱激发极化的测量1。不依赖于晶粒尺寸。该模型是和摩根(2001)因此不适用这一频率范围内。 2。一般不能被描述成一个固定相。因此, 由佩普(1998)提出了分形模型并不能完全解释谱激发极化属性。3。不能被描述成一个简单的SNP模型(Titov等人,2002),因为它不包括一个固定相。毛细血管网模型(CNM) 根据这个简短的窄孔(SNP)模型的毛细血管网模型,连岩石特性,特别是那些孔径分布范围——测量电子光谱(谱激发极化数据)。 该模型理论结合不同孔隙半径SNP元素。单的电导率和界面传导性(界面阻力)。这些取决于几何尺寸的(半径和长度)、流体电导率和电化学性能的内表面(电荷密度和阳离子双电层)。,因此频率相关的孔隙的长度分布偏振SNP的模式描述。相比之下,频率的振幅偏振相关的孔径分布范围。 限制独立变量的数目,孔隙半径和长度一个不变的比率。复杂的电动的孔隙网络(整个)导致了几何意义的复杂的孔隙传导率。几何源自两部分组成随机网络并行和串行连接(马登,1976)。图1。阶段(上)和电阻率(底部)作为函数的频率。这些符号标记数据的三个砂岩(斯科特和巴克,2003)。利用毛细血管网模型(CNM)从孔隙半径计算光谱分布绘制线。毛细血管网模型CNM）的验证 建议用毛细管网络模型(CNM),孔径分布范围以及频率依赖复杂的电导率之间的关系得到。孔径分布和谱激发极化的测量需要相同的岩石样本,以验证这个关系。不幸的是孔径分布松散的岩石样本检验是不能得到的。因此,数据是斯科特和贝克(2003)用他们收集了来自砂岩孔径分布。砂岩的孔隙半径分布推导了压汞(毛细管压力)的测量。这些被用来计算砂岩的谱激发极化。对比计算和测量光谱图1所示。光谱以及电阻率相当密切接触。从毛细管网络模型CNM）推导岩石特性 相反的是, 通过毛细管网络模型CNM），得出孔径分布是来自测量。从获得的孔径分布范围可以计算孔隙空间相关区域内表面(如谐波的孔隙半径)和透水性(如几何平均的液压孔隙抗性):广泛使用减少孔隙系统到只有一个有效的。相比毛细管网络模型CNM）是一个更复杂的模型,考虑一个(随机的) 不同尺寸网络的。到目前为止, 毛细管网络模型CNM）的适用性的渗透率估计并未得到证明,但所要实现的目的。 参考文献Lesmes, D.P., and Morgan, F.D., Dielectricspectroscopy of sedimentary rocks, J. of Geophys.Research, 106 (B7), 13329-13346, 2001. Madden, T.K., Random networks and mixing laws,Geophysics, 41 (6A), 1104-1125, 1976. Pape, H., Zusammenhang zwischen Porenraum-geometrie und komplexer elektrischer Leitf higkeit,Arbeitsseminar Hochaufl sende Geophysik, Leipzig,1998. Scott, J.B.T. and Barker, R.D., Determining pore-throat size in Permo-Triassic sandstones from low-frequency electrical spectroscopy.