岩石物理学第五章 岩石电学.pptVIP

第五章 岩石电学 4.分布型泥质模型-含泥质岩石的电阻率 对于随机分布的泥质，导电介质的电阻率按并联方式计算： 存在泥质时的等效地层水电阻率 第五章 岩石电学 5.离散颗粒堆积介质模型-纯砂岩地层因子的理论公式 球体堆积模型 柱型管堆积模型 直毛细管堆积模型 第五章 岩石电学 6.泥质砂岩电导率的韦克斯曼-斯密斯(W-S)方程 阿尔奇公式的特点 泥质的附加导电性 含泥质岩石导电的等效电路 :地层水电导率 :粘土离子交换电导率； :岩样电导率； 和 为常数 ,设交换阳离子传导的电流和孔隙自由电解液中离子传导的电流路径相同,则 对于含水纯砂岩： ,所以 于是有： 第五章 岩石电学 :阳离子交换容量，代表每单位总孔隙中含有的可交换阳离子的摩尔数 :阳离子交换能力，代表每单位质量干岩样含有的可交换阳离子量 :交换阳离子的当量电导率 对于部分含水的情况，则岩石的电导率为： 第五章 岩石电学 6.泥质砂岩电导率双水模型 W-S模型存在的问题 粘土的阳离子交换作用 吸附水 钠离子 结合水 H+ H+ O 粘土颗粒 粘土颗粒 NaCl溶液中的离子浓度 Na+ Cl- 粘土水与自由水 水合离子 第五章 岩石电学 设 和 分别代表粘土水和自由水的体积含量，则 地层水电导率 由粘土水和自由水电导率并联决定 将阿尔奇公式 代入上式，得： 注意P77下面的说明！！ 第五章 岩石电学 第五节 岩石的介电常数 1.岩石及矿物的介电常数 4.9～5.8 普通角闪石 6.16 石膏 2.9 透辉石 3.8 石英 4 正长石 81 磁黄铁矿 5.4 云母 33.7～81.0 黄铁矿 6.8 橄榄石 17.0～81.0 方铅矿 6.26～6.79 萤石 81 石墨 25.0～170 赤铁矿 5.7 金刚石 相对介电常数 矿物 相对介电常数 矿物 第五章 岩石电学 5.6~6.35 盐岩 7~11 干燥白云岩 11.6 灰绿岩 5.53 砂质泥岩 6~8 黑云母花岗岩 5~25 泥岩 3.8~4.5 火山凝灰岩 7.5~9.2 灰岩 6.9 白云岩 2~2.4 石油 5 砂岩 1 天然气 6 花岗闪长岩 4.6~5.9 干燥砂岩 相对介电常数 岩石 相对介电常数 岩石 第五章 岩石电学 第一节 物理学基础 一、基本物理量、场方程及测量单位 电场强度矢量E 电极化强度矢量P 电流密度矢量j 电位移矢量D 第五章 岩石电学 第五章 岩石电学 二、物质的导电和介电机理 物质能够导电的原因：？ 电荷的传递的几种方式： ①扩散；②渗透；③迁移；④对流；⑤隧道效应。 电介质的极化机制 ①无极分子的位移极化； ②有极分子的取向极化。 电荷的种类？ 在外电场作用下产生电偶极矩 在外电场作用下电偶极矩矢量和不为0了。 极化？ 第五章 岩石电学 电介质的极化机制的具体划分 （1）电子极化； （2）离子极化； （3）分子极化； （4）固有电偶极矩转向； （5）界面极化。 极化机制与外加电场频率有关！！ 第五章 岩石电学 第五章 岩石电学 三、物质的电性分类 按导电性的差异将物质分为三类：导体、半导体和绝缘体。 导体的分类： （1）电子导体；（2）电子半导体；（3）固体离子导体。 绝缘体（介电体）的分类： （1）极性介电体；（2）非极性介电体。 第五章 岩石电学 四、退极化场 五、物质电导率理论简介 六、物质介电常数理论简介 七、介电弛豫 自学 八、混合物介电常数的立方定律 九、复杂物质电导率和介电常数的宏观描述 第五章 岩石电学 第二节 岩矿石的电阻率 1.矿物的电阻率及其影响因素 1012 ～ 10１４ 4x 1011 4x 1011 109～10１６ 5×103～5×10１２ 104～106 109 10－6～3×10－４ 10－４～6×10－３ lO－４ 10－３ 石 　　英 白 云 母 长 石 石 油 方 解 石 硬 石 膏 无 水 石 膏 石 墨 磁 铁 矿 黄 铁 矿 黄 铜 矿 1～2×102 5～60 10～102 2～50 5～10３ 20~10３ 2~103 20～2×102 5～5×103 60～6×lO３ 50～6×103 6×102～10５ 60×102～10５ 粘 土 泥 岩 页 岩 疏 松 砂 岩