1、電阻率測(cè)井的應(yīng)用范圍廣泛,不僅可以用于判斷巖性,還可以計(jì)算地層水電阻率、估計(jì)地層的泥質(zhì)含量,甚至判斷水淹層位。此外,它還可以用于確定巖石電導(dǎo)率,以及進(jìn)行地層真電阻率的測(cè)量。電阻率測(cè)井技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,為石油勘探開發(fā)提供了重要的技術(shù)支持,提高了勘探效率和準(zhǔn)確性。
電導(dǎo)率儀的原理基于溶液中離子的傳導(dǎo)能力對(duì)電流的影響。 電導(dǎo)率是衡量溶液導(dǎo)電性能的指標(biāo),與離子濃度和移動(dòng)能力成正比。 在電導(dǎo)率測(cè)量過程中,電導(dǎo)率儀會(huì)在溶液的兩個(gè)電極之間施加電壓。 溶液中的離子在電壓作用下移動(dòng)形成電流,電導(dǎo)率儀測(cè)量的是這個(gè)電流的大小。 實(shí)際測(cè)量時(shí),電導(dǎo)率儀通常將電極浸入待測(cè)溶液中,通過測(cè)量電阻值來計(jì)算電導(dǎo)率。
其測(cè)量原理基于電解質(zhì)溶液中帶電離子的移動(dòng),這一過程受到電場(chǎng)的影響,并傳遞電子,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱被定義為電導(dǎo)度S,電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)。因此,測(cè)量電導(dǎo)的方法是通過在溶液中插入兩個(gè)電極來測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極間的電阻R。
電導(dǎo)率儀(Conductivity Meter)是一種用來測(cè)量溶液電導(dǎo)率的儀器,它的原理基于溶液中存在的離子對(duì)電流的傳導(dǎo)能力。以下是電導(dǎo)率儀工作的基本原理:電導(dǎo)率的定義:電導(dǎo)率是指單位長(zhǎng)度內(nèi)溶液橫截面積上的電導(dǎo)性。電導(dǎo)率與溶液中離子的濃度和移動(dòng)能力有關(guān),濃度越高、離子移動(dòng)能力越強(qiáng),則電導(dǎo)率越大。
標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率儀的工作原理基于歐姆定律和法拉第定律。它通過測(cè)量溶液中的電導(dǎo)率來確定離子濃度。當(dāng)電極浸入溶液中時(shí),電極會(huì)與溶液中的離子發(fā)生反應(yīng),從而形成電流。標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率儀會(huì)測(cè)量這個(gè)電流,并將其轉(zhuǎn)換為電導(dǎo)率值。電導(dǎo)率儀的原理基于電流通過電解質(zhì)溶液時(shí)所引起的電阻變化。
電導(dǎo)率儀的工作原理基于溶液的導(dǎo)電特性。溶液的導(dǎo)電能力與其中離子的濃度、遷移速度等因素相關(guān)。電導(dǎo)率儀通常由電極和測(cè)量電路組成。電極一般是兩個(gè)金屬極板,當(dāng)將其放入被測(cè)溶液中時(shí),在兩極板間施加一個(gè)交變電壓。溶液中的離子在電場(chǎng)作用下會(huì)定向移動(dòng),形成電流。
電導(dǎo)率儀工作依據(jù)的是歐姆定律。在電解質(zhì)溶液中,帶電離子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)形成電流。溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度、離子所帶電荷以及離子遷移速率等有關(guān)。電導(dǎo)率儀通常有兩個(gè)電極,當(dāng)在電極兩端施加一個(gè)恒定的交變電壓時(shí),溶液中的離子會(huì)在電場(chǎng)作用下移動(dòng),從而產(chǎn)生電流。
水淹的下部自然電位與上部自然電位有個(gè)ΔEsp之差。
測(cè)井時(shí),將測(cè)量電極N放在地面,電極M用電纜送至井下,沿井軸提升電極M測(cè)量自然電位隨井深的變化,所記錄的自然電位隨井深的變化曲線叫自然電位測(cè)井曲線,通常用SP表示。 自然電位測(cè)井極少單獨(dú)進(jìn)行,而是與其他測(cè)井方法同時(shí)測(cè)量。例如,自然電位測(cè)井可以和電阻率測(cè)井同時(shí)測(cè)量。
個(gè)人認(rèn)為基線偏移是因?yàn)樵嫉貙铀c侵入的水的礦化度不同造成的離子交換現(xiàn)象。不光是在水淹層,在裸眼測(cè)井中,如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)層出現(xiàn)基線偏移,也表明此處地層水礦化度與臨層發(fā)生變化,是地層含水的表現(xiàn)。
1、在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)需要測(cè)量水體的電導(dǎo)率時(shí),首先應(yīng)將傳感器正確放置于水中,確保其能夠充分接觸待測(cè)液體。同時(shí),需注意傳感器與水體之間的接觸面積,避免產(chǎn)生氣泡或不完全接觸,從而影響測(cè)量精度。然后,根據(jù)水質(zhì)的具體溫度,手動(dòng)輸入相應(yīng)的溫度補(bǔ)償值到主機(jī)中。輸入完成后,主機(jī)將自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償計(jì)算,從而得出準(zhǔn)確的電導(dǎo)率讀數(shù)。
2、此儀器的使用方法包括:首先準(zhǔn)備250毫升的樣品溶液,在備測(cè)前應(yīng)盡量避免與空氣接觸,因?yàn)樵郊儍舻乃饺菀资艿轿廴尽T谑褂脙x器之前,需要先調(diào)校儀器的常數(shù),以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3、測(cè)量步驟:將電極浸入待測(cè)水樣中,確保電極與水樣充分接觸。等待儀器穩(wěn)定后,讀取并記錄電導(dǎo)率值。注意,不同儀器可能需要不同的穩(wěn)定時(shí)間。準(zhǔn)備儀器:確保電導(dǎo)率儀處于正常工作狀態(tài),并校準(zhǔn)至適當(dāng)?shù)臏囟龋ㄍǔ?5℃)。選擇電極:根據(jù)待測(cè)水樣的電導(dǎo)率范圍選擇合適的電極。
4、電導(dǎo)率的測(cè)量:電導(dǎo)率是衡量水溶液導(dǎo)電能力的一個(gè)物理量,它取決于水中溶解的電解質(zhì)的種類和濃度。在特定溫度下,電導(dǎo)率可以通過電導(dǎo)率儀測(cè)定,該設(shè)備通過測(cè)量電極間的電阻來計(jì)算電導(dǎo)率。測(cè)量電導(dǎo)率的步驟: 將電極完全浸入水樣中,確保接觸良好。 等待儀器穩(wěn)定顯示后,記錄電導(dǎo)率讀數(shù)。
5、電導(dǎo)率的測(cè)量需要弄清兩方面。一個(gè)是溶液的電導(dǎo),另一個(gè)是溶液中1/A的幾何關(guān)系,電導(dǎo)可以通過電流、電壓的測(cè)量得到。這一測(cè)量原理在當(dāng)今直接顯示測(cè)量?jī)x表中得到應(yīng)用。而 K= L A A測(cè)量電極的有效極板 L兩極板的距離 這一值則被稱為電極常數(shù)。
在井內(nèi)如有井壁坍塌形成的大洞穴或石灰?guī)r的溶洞(當(dāng)洞穴直徑大于微電極系扶正器的直徑)時(shí),在這些井段中微電極系的極板懸空,所測(cè)視電阻率曲線幅度降低,接近于泥漿電阻率幅度。 (5)確定沖洗帶電阻率及泥餅厚度 一般采用圖版法確定沖洗帶電阻率Rxo及泥餅厚度hmc。
微電阻率掃描成像測(cè)井(FMS),因其在淺層探測(cè)的高分辨率和對(duì)地層電性不均勻的敏感性,被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的微側(cè)向測(cè)井和四條微電導(dǎo)率曲線主要用于研究沖洗帶、裂縫的性質(zhì),以及確定地層傾角和沉積相。然而,它們?cè)诖_定裂縫產(chǎn)狀、區(qū)分裂縫與小溶洞或溶孔上存在局限性,這就需要FMS的介入。
因此,人們利用微側(cè)向測(cè)井研究沖洗帶和裂縫,利用四條微電導(dǎo)率測(cè)井曲線確定地層傾角,識(shí)別裂縫,研究沉積相等。但是,這些微電阻率測(cè)井無(wú)法確定裂縫的產(chǎn)狀,無(wú)法區(qū)分裂縫、小溶洞和溶孔,這些問題都可由微電阻率掃描測(cè)井解決。
.在滲透性巖層,泥漿濾液浸入地層,井壁上形成泥餅,由于泥餅電阻率要遠(yuǎn)低于沖洗帶電阻率,因此,曲線出現(xiàn)正差異。2.在非滲透巖層,如泥巖段無(wú)泥餅形成曲線無(wú)差異(重迭)或出現(xiàn)負(fù)差異(鹽水地層可出現(xiàn)負(fù)差異),出現(xiàn)鋸齒狀高峰。3.含油砂巖與含水砂巖一般都出現(xiàn)正幅度差。
在適用條件方面,微電極測(cè)井適用于井徑在10-40cm范圍內(nèi)的井。這項(xiàng)技術(shù)的主要用途包括詳細(xì)劃分地層剖面,判斷巖性,劃分滲透層,精確劃分儲(chǔ)層的有效厚度,以及確定沖洗帶電阻率。此外,通過分析儲(chǔ)層非均質(zhì)性,進(jìn)一步提高石油勘探的準(zhǔn)確性。
標(biāo)準(zhǔn)加入法的核心在于基體匹配的重要性:基體匹配是關(guān)鍵,因?yàn)椴煌w環(huán)境下,ICPMS對(duì)元素的響應(yīng)會(huì)受到基體效應(yīng)的影響。若樣品基體與標(biāo)準(zhǔn)樣品基體不一致,可能導(dǎo)致測(cè)量偏差。因此,標(biāo)準(zhǔn)加入法通過在相同基體條件下多次加標(biāo),消除了這種基體效應(yīng)的影響。
Zn的靈敏度確實(shí)很高,這使得它在痕量分析中非常有用。然而,如果樣品中Zn的濃度超過了0.5ug/l,曲線就會(huì)超出線性范圍,從而導(dǎo)致線性不好。這是因?yàn)镮CP-MS在檢測(cè)高濃度樣品時(shí),信號(hào)可能會(huì)飽和,從而影響線性關(guān)系。線性范圍是指儀器能夠準(zhǔn)確測(cè)量的濃度區(qū)間。對(duì)于Zn而言,這個(gè)范圍通常是0-0.5ug/l。
ICPMS能用來測(cè)定的項(xiàng)目主要包括以下幾類:超純物質(zhì):ICPMS因其高靈敏度,特別適用于測(cè)定超純物質(zhì)中的痕量元素。稀土元素:稀土元素由于具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì),ICPMS是測(cè)定這些元素的有效手段之一。
AAS: 特點(diǎn):適用于特定元素含量的檢測(cè)。 檢出限:較低,且重現(xiàn)性好。 適用范圍:適用于單一元素的精確測(cè)定。 優(yōu)勢(shì):依賴于操作員的技術(shù)熟練度,對(duì)于熟練操作者而言,可以提供準(zhǔn)確的分析結(jié)果。
在使用ICP-MS(電感耦合等離子體質(zhì)譜法)測(cè)定沉積物消解樣品中的金屬元素時(shí),確實(shí)需要關(guān)注樣品的離子量。如果樣品中的離子量過高,可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)干擾或儀器的檢測(cè)上限問題。通常,儀器制造商會(huì)對(duì)樣品的離子濃度有明確的規(guī)定,以確保測(cè)試的準(zhǔn)確性。
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