CN111487287A - 确定岩心电阻率各向异性的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定岩心电阻率各向异性的方法及装置，该方法包括：获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向；根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率；根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。本发明解决了现有技术通过柱塞样测量电阻率各向异性时测得的数据不准确的技术问题。

Description

确定岩心电阻率各向异性的方法及装置

技术领域

本发明涉及石油测井领域，具体而言，涉及一种确定岩心电阻率各向异性的方法及装置。

背景技术

目前国内外对地层电阻率数据的采集方法主要还是通过实验室装置测量。现有的对于电阻率各向异性测量的方法主要是通过对一块岩心分别钻取水平和垂直方向的柱塞样，测取其电阻率作为该岩心的水平电阻率和垂直电阻率，从而得到岩心的电阻率各向异性系数。这种方法尽管钻取的柱塞样属于同一块岩心，但由于不是同一块样品，在孔隙结构、矿物含量等方面存在差异，因而所测得的数据并不能准确反映岩心的电阻率各向异性大小，从而给储层评价带来误差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种确定岩心电阻率各向异性的方法及装置，以解决现有技术通过柱塞样测量电阻率各向异性时测得的数据不准确的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种确定岩心电阻率各向异性的方法，该方法包括：

获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向；

根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率；

根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。

进一步的，在所述获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率之前，还包括：

对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度；

测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。

进一步的，所述计算所述岩心样本的溶液饱和度，包括：

根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间；

根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

进一步的，所述岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。

进一步的，所述岩心样本为边长为50毫米的正方体。

进一步的，所述根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，包括：

通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均值或加权平均值，得到水平电阻率。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种确定岩心电阻率各向异性的装置，该装置包括：

电阻率获取单元，用于获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向；

水平及垂直电阻率确定单元，用于根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率；

电阻率各向异性系数确定单元，用于根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。

进一步的，该装置还包括：

抽真空溶液饱和单元，用于对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度；

电阻率测量单元，用于测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。

进一步的，所述抽真空溶液饱和单元包括：

溶液填充空间计算模块，用于根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间；

溶液饱和度计算模块，用于根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

进一步的，所述岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。

进一步的，所述岩心样本为边长为50毫米的正方体。

进一步的，所述水平及垂直电阻率确定单元包括：

水平电阻率确定模块，用于通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均值或加权平均值，得到水平电阻率。

本发明的有益效果为：本发明通过对同一块方岩心进行三个方向上的电阻率测量，得到岩心的电阻率各向异性系数，进而分析储层各向异性变化规律，从而可以准确计算各向异性地层的储层参数，提高水平井测井解释精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的方法的流程图；

图2是本发明实施例测量岩心样本在不同溶液饱和度下在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率的方法的流程图；

图3是本发明实施例确定岩心样本溶液饱和度的方法的流程图；

图4是本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的装置的第一结构框图；

图5是本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的装置的第二结构框图；

图6是本发明实施例抽真空溶液饱和单元的组成结构图；

图7是本发明实施例水平及垂直电阻率确定单元的组成结构图；

图8是本发明实施例方岩心夹持器的结构示意图；

图9是本发明实施例岩样复电阻率测量原理图；

图10是本发明实施例岩心测试流程图；

图11是本发明实施例各向异性系数与含水饱和度的交会图版。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“含水饱和度”和“溶液饱和度”指的是同样物理参数，含水饱和度中虽然写的是水，但在本领域中含水饱和度中的水也往往指的是各种溶液，即溶液饱和度。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明为更好地了解储层电阻率各向异性的大小及其对电阻率测井解释的影响，所采用的技术手段是先对岩心进行采样，得到岩心样本，在本发明中岩心样本优选为方岩心。进一步在方岩心上进行空间方向标定，并测量出方岩心三个方向上的电阻率，再根据三个电阻率值计算储层的电阻率各向异性参数。其方法原理如下：

本发明首先在全直径岩心上按层理面或裂隙面方向加工切割出一块岩心样本，该岩心样本可以为长方体或正方体，并规定X轴、Y轴、Z轴方向分别垂直岩心样本的不同表面。在研究和分析地层的非均质性和各向异性时，需考虑到尺度效应，为使岩心分析数据与测井资料有更好可比性，样品尺寸要尽可能大。本发明优选的在全直径岩心上按层理面或裂隙面方向加工切割出边长为50mm×50mm×50mm的立方体为岩心样本(即方岩心)，并在方岩心上规定了空间坐标，将垂直层理面或裂隙面方向定为Z轴，其它两个方向为X和Y轴。

在本发明实施例中，测量电阻率各向异性采用的设备包括：柜式烘干机、加压式抽真空机、电子秤、量筒(1000ml)、方岩心夹持器、阻抗分析仪SI_1260。加压式抽真空机具有抽真空功能，用于在不同压力条件下对岩样进行短时间的抽真空溶液饱和，以使溶液进入岩心样本中，改变岩心样本的溶液饱和度。

图8是本发明实施例方岩心夹持器的结构示意图，如图8所示，方岩心夹持器由三部分组成：底座、夹片和滑竿。底座上方有一个夹片，活动滑竿控制另一个夹片，将方岩心沿固定方向于两夹片之间，滑动滑竿，固定岩心。将阻抗分析仪的测量电极分别连接到两夹片上，即可进行电阻率测量。

在本发明中电阻率的测量可以通过采用阻抗分析仪，阻抗分析仪能在宽频率范围进行精确测量，主要测量岩石的阻抗和相位，本发明采用阻抗分析仪SI_1260。阻抗分析仪SI_1260选择复电阻率探头。设置的频率范围从400KHz到2MHz，记录2个频点，在不同饱和条件下对每块岩样测量选择对应的X、Y、Z三方向进行测量。测量时，用方岩心夹持器将方岩心固定，在将电极连接到夹持器的夹片上。得到每块岩样三方向的复电阻率幅值和相位，研究其各向异性。1260阻抗/增益—相位分析仪是频响分析仪，具有极宽的频率范围，从10μHz到32MHz。1260进行阻抗测量时，在任何液体及固体上施加一个电压均可有电流流过，如果将交变(交流)电压施加到材料，则其电压与电流的比值就是阻抗，测得的阻抗随施加电压的频率基于液体或固体的有关性质而变化，这种变化可以是由于材料内在的物理结构也可以是由于内部发生的化学过程或者两者的联合作用所引起阻抗。

在本发明的实施例中，可以采用四极测量的方式来测量岩心样本的阻抗。图9是本发明实施例岩样复电阻率测量原理图，如图9所示，本发明采用A、B、M、N四电极测量系统，A、B电极接电流输入端，M、N电极接电流输出端。A、B作为电流电极将电流导入液体，在两电极表面将产生电极极化，形成极化阻抗。M、N作为电压电极测量岩样阻抗上的电压。实验中可以选用不同种类的电极材料，如铝、紫铜、黄铜、钢、铂金和银等电极，不同的电极必然会有不同的激发极化效应，对实验结果产生一定的影响。

在本发明中，供电电极和测量电极选择同一种电极，常用的测量电极为铂金电极、银电极、紫铜电极、黄铜电极、铝电极和钢电极。如图9所示，A、B电极是供电电流I的输入端，M、N测量电势差U，实验过程中设置A、B的电压是100mV，A、B和M、N在实验中用同一种材料的电极连接到1260阻抗分析仪进行复电阻率测量。

测量的电势差可记为；

U(t)＝U₀exp(-iωt)

其中U₀为测量电压幅值，ω为测试圆频率。

记录测量的电流为：

I(t)＝I₀exp[-i(ωt+φ)]

其中I₀为电流幅值，φ是由于岩石抗性导致的电流相移角度。

测量得到标本阻抗：

其中R₀为复电阻的幅值，φ为复电阻的相位。

阻抗分析仪测量的结果为标本阻抗，根据阻抗的计算公式：

可以推导出电阻率计算表达式为：

式中：ρ为电阻率，R为测量阻抗，S为岩样测量面积，L为垂直于岩样测量面的长度。在本发明实施例中，在通过阻抗分析仪测量到方岩心三个方向的阻抗值后可以根据上述公式计算出三个方向的电阻率。

图10是本发明实施例岩心测试流程图，如图10所示，本发明的岩样测试流程为：首先通过柜式烘干机对岩样进行除湿干燥，测定干燥条件下岩样的物性数据，例如岩样的质量等。进而在不同压力条件下对岩样进行短时间的抽真空溶液饱和，改变岩样的溶液饱和度，计算出溶液饱和度并测量出岩样在不同饱和度下的质量。测量出岩样在不同溶液饱和度下在X、Y、Z三方向的电阻率。

在本发明的实施例中，测量方岩心的电阻率各向异性系数的具体测量过程可以为：

1、配比10kppm浓度的NaCl溶液，结合量筒和电子秤计算溶液的密度ρ。

2、用柜式烘干机对岩样进行除湿干燥，测定干燥条件下的质量M₀。

3、在不同压力条件下对岩样进行短时间的抽真空溶液饱和，并测定不同条件下的质量mi。用方岩心夹持器将方岩心固定，在将电极连接到夹持器的夹片上。得到每块岩样三方向的复电阻率幅值和相位。

4、在高压条件下对岩样进行长时间的抽真空溶液饱和，得到全饱和条件下的岩样质量M₁。用方岩心夹持器将方岩心固定，在将电极连接到夹持器的夹片上。得到每块岩样三方向的复电阻率幅值和相位。

5、计算出岩样的空隙空间V：

V＝(M₁-M₀)/ρ

以及不同条件下的溶液的充填空间Vi：

Vi＝(mi-M₀)/ρ

6、计算不同条件时岩样的饱和度Si：

Si＝Vi/V

7、得到复电阻率之后，根据公式：

得到电阻率各向异性系数λ，其中Rv为垂直电阻率，Rh为水平电阻率。在本发明中Rh可以由X轴、Y轴方向的电阻率所确定，Rv采用Z轴方向的电阻率。

通过上述测量过程，即可测得方岩心在不同含水饱和度条件下在三个方向的阻抗和电阻率，进而可以计算出方岩心在不同含水饱和度条件下的电阻率各向异性系数。在本发明的一可选实施例中，测量的结果可由下表所示，下表为岩样在不同饱和度条件下的三分量复电阻率幅值测试结果。

在本发明的实施例中，还根据测量的结果做出电阻率各向异性系数与含水饱和度在不同孔隙度条件下的交会图版，以分析各参数之间的关系。图11是本发明实施例电阻率各向异性系数与含水饱和度的交会图版，从图11可以看出，当储层含水饱和度一定，孔隙度从0.08增大到0.2时，储层电阻率各向异性系数也相应的从1.1左右减小到1.03左右。当孔隙度大小一定时，储层含水饱和度越大，其电阻率各向异性系数越大。我们可以得出如下结论：当储层越致密，其电阻率各向异性系数越大；当储层含水饱和度越大，其电阻率各向异性系数越大。

本发明还用电阻率各向异性计算模型验证本发明测量的电阻率各向异性系数的准确性。本发明由阿尔奇公式，

推导出电阻率各向异性系数的计算模型，

在本申请的另一可选实施例中，推导出电阻率各向异性系数的计算模型也可以为：

在上述电阻率各向异性系数的计算模型中，S_w为含水饱和度，λ为各向异性系数，

为孔隙度，a、b、m、n分别为岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数，a、b、m、n可以根据电阻率以及阿尔奇公式计算得出。a_x、b_x、m_x、n_x分别为根据测量到的X轴方向的电阻率计算出的X轴方向的岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数；a_y、b_y、m_y、n_y分别为根据测量到的Y轴方向的电阻率计算出的Y轴方向的岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数；a_z、b_z、m_z、n_z分别为根据测量到的Z轴方向的电阻率计算出的Z轴方向的岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数。

本发明将测量得出的不同含水饱和度下的电阻率各向异性系数与通过上述计算模型计算出的电阻率各向异性系数进行对比，得出下表。从下表的统计中可以看到，本发明的测量方法得出的电阻率各向异性系数符合率约为96％，误差基本小于0.1。说明本发明的测量电阻率各向异性的方法准确性很高。

基于上述在实验场景中测算岩样的电阻率各向异性系数的原理，本发明提出了一种确定岩心电阻率各向异性的方法。图1是本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的方法的第一流程图，如图1所示，本实施例的确定岩心电阻率各向异性的方法包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101，获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向。本发明为了解决现有技术通过柱塞样测量电阻率各向异性时测得的数据不准确的技术问题，在对岩心进行采样时在全直径岩心上按层理面或裂隙面方向加工切割出一块方形样本，并进一步在岩样上标注出X、Y、Z轴方向。

在本发明的实施例中，岩心样本是在全直径岩心上按层理面或裂隙面方向加工切割而出的，因此岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。在本发明的优选实施例中，岩心样本为边长为50毫米的正方体。

步骤S102，根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率。在本发明的实施例中，根据实验数据可以发现测量得到的X轴、Y轴方向上的电阻率基本一致，因此在确定水平电阻率时为了简化计算步骤，可以直接选取X轴方向的电阻率为水平电阻率。由于Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向，因此可以直接将测量得到的Z轴方向的电阻率作为垂直电阻率。

在本发明的可选实施例中，在根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率时，也可以通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均数，将平均数作为水平电阻率，以提高水平电阻率的准确度。

本发明的另一可选实施例中，在根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率时，也可以通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的加权平均数，将加权平均数作为水平电阻率，其中X轴、Y轴方向上的电阻率的权重值可以由测算出的X轴、Y轴方向上的岩石样本参数(岩性系数、岩性指数、胶结指数、饱和度指数)来确定。

步骤S103，根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。在本发明实施例中，在得到岩样的水平电阻率和垂直电阻率后可根据以下公式计算出岩样的电阻率各向异性系数：

其中，λ为电阻率各向异性系数，Rv为垂直电阻率，Rh为水平电阻率。

由以上描述可以看出，本发明通过在对岩心采样时从岩心中切割出一块方形岩样，并分别测量岩样在X、Y、Z轴方向的电阻率，进而根据三方向的电阻率确定出岩样的电阻率各向异性系数。解决了现有技术通过柱塞样测量电阻率各向异性时测得的数据不准确的技术问题。

图2是本发明实施例测量岩心样本在不同溶液饱和度下在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率的方法的流程图，如图2所示，本发明的测量岩心样本在不同溶液饱和度下在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率的流程包括步骤S201和步骤S202步骤S201，对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度。

在本发明实施例中，抽真空溶液饱和操作可以通过加压式抽真空机来进行，其具有抽真空功能，可以在不同压力条件下对岩样进行短时间的抽真空溶液饱和。在本发明实施例中，采用的溶液可以为10kppm浓度的NaCl溶液，结合量筒和电子秤计算出该溶液的密度ρ。本发明实施例中通过加压式抽真空机在不同压力条件下对岩样进行短时间的抽真空溶液饱和，以改变岩样的溶液饱和度，进而在不同的溶液饱和度下测量岩样的电阻率数据。

步骤S202，测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。在本发明实施例中，在对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作之后，计算出当前岩样的溶液饱和度，并测量岩样在该溶液饱和度下X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。

在本发明实施例中，测量电阻率可以通过方岩心夹持器、阻抗分析仪SI_1260来进行测量，具体为将岩样固定在方岩心夹持器的两夹片之间，将阻抗分析仪的测量电极分别连接到两夹片上，即可测量得到岩样三方向的复电阻率幅值和相位，即得到岩样三方向的阻抗。在测量到阻抗后可以根据以下公式计算得到岩样三方向的电阻率：

式中：ρ为电阻率，R为测量出的阻抗，S为岩样测量面积，L为垂直于岩样测量面的长度。S、L为岩样的尺寸参数，可以直接测量得到。

在本发明实施例中测量电阻率可以采用如图9所示的四电极测量系统来实现，具体的四电极测量系统的工作原理以及具体的如何测量岩样在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率可以参照上述在实验部分的描述，这里就不再赘述。

图3是本发明实施例确定岩心样本溶液饱和度的方法的流程图，如图3所示，本发明确定岩心样本溶液饱和度的方法包括步骤S301和步骤S302。

步骤S301，在对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作后，根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间。

步骤S302，根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

在本发明实施例中，在对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作之后，需要计算出当前岩样的溶液饱和度。在本方法的实施例中，计算溶液饱和度的具体步骤可以为：

1、结合量筒和电子秤计算溶液的密度ρ。

2、用柜式烘干机对岩样进行除湿干燥，测定干燥条件下的质量M₀。

3、在不同压力条件下对岩样进行短时间的抽真空溶液饱和，并测定不同条件下的质量mi。

4、在高压条件下对岩样进行长时间的抽真空溶液饱和，得到全饱和条件下的岩样质量M₁。

5、计算出岩样的空隙空间V：

V＝(M₁-M₀)/ρ

以及不同条件下的溶液的充填空间Vi：

Vi＝(mi-M₀)/ρ

6、计算不同溶液饱和度条件时岩样的饱和度Si：

Si＝Vi/V

由以上描述可以看出，本发明通过对同一块方岩心进行三个方向上的电阻率测量，得到岩心的电阻率各向异性系数，进而分析储层各向异性变化规律，从而可以准确计算各向异性地层的储层参数，提高了水平井测井解释精度。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种确定岩心电阻率各向异性的装置，可以用于实现上述实施例所描述的确定岩心电阻率各向异性的方法，如下面的实施例所述。由于确定岩心电阻率各向异性的装置解决问题的原理与确定岩心电阻率各向异性的方法相似，因此确定岩心电阻率各向异性的装置的实施例可以参见确定岩心电阻率各向异性的方法的实施例，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的装置的第一结构框图，如图4所示，本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的装置包括：电阻率获取单元1、水平及垂直电阻率确定单元2和电阻率各向异性系数确定单元3。

电阻率获取单元1，用于获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向。在本发明的实施例中，岩心样本是在全直径岩心上按层理面或裂隙面方向加工切割而出的，因此岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。在本发明的优选实施例中，岩心样本为边长为50毫米的正方体。

水平及垂直电阻率确定单元2，用于根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率。

电阻率各向异性系数确定单元3，用于根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。在本发明实施例中，在得到岩样的水平电阻率和垂直电阻率后可根据以下公式计算出岩样的电阻率各向异性系数：

其中，λ为电阻率各向异性系数，Rv为垂直电阻率，Rh为水平电阻率。

由以上描述可以看出，本发明通过在对岩心采样时从岩心中切割出一块方形岩样，并分别测量岩样在X、Y、Z轴方向的电阻率，进而根据三方向的电阻率确定出岩样的电阻率各向异性系数。解决了现有技术通过柱塞样测量电阻率各向异性时测得的数据不准确的技术问题。

图5是本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的装置的第二结构框图，如图5所示，本发明实施例确定岩心电阻率各向异性的装置还包括：抽真空溶液饱和单元5和电阻率测量单元6。

抽真空溶液饱和单元5，用于对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度。

电阻率测量单元6，用于测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。

图6是本发明实施例抽真空溶液饱和单元的组成结构图，如图6所示，本发明实施例抽真空溶液饱和单元4包括：溶液填充空间计算模块401和溶液饱和度计算模块402。

溶液填充空间计算模块401，用于根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间。

溶液饱和度计算模块402，用于根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

图7是本发明实施例水平及垂直电阻率确定单元的组成结构图，如图7所示，本申请实施例的水平及垂直电阻率确定单元3包括水平电阻率确定模块301，水平电阻率确定模块301用于通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均值或加权平均值，得到水平电阻率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，包括：

获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向；

根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率；

根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。

2.根据权利要求1所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，在所述获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率之前，还包括：

对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度；

测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。

3.根据权利要求2所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述计算所述岩心样本的溶液饱和度，包括：

根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间；

根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

4.根据权利要求1-3任意之一所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。

5.根据权利要求1-3任意之一所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述岩心样本为边长为50毫米的正方体。

6.根据权利要求1所述的确定岩心电阻率各向异性的方法，其特征在于，所述根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，包括：

通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均值或加权平均值，得到水平电阻率。

7.一种确定岩心电阻率各向异性的装置，其特征在于，包括：

电阻率获取单元，用于获取岩心样本分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率，其中，所述岩心样本为长方体或正方体，X轴、Y轴、Z轴方向分别为垂直所述岩心样本的不同表面的方向；

水平及垂直电阻率确定单元，用于根据X轴、Y轴方向上的电阻率确定出水平电阻率，根据Z轴方向上的电阻率确定出垂直电阻率；

电阻率各向异性系数确定单元，用于根据所述水平电阻率和所述垂直电阻率确定出所述岩心样本的电阻率各向异性系数。

8.根据权利要求7所述的确定岩心电阻率各向异性的装置，其特征在于，还包括：

抽真空溶液饱和单元，用于对所述岩心样本进行抽真空溶液饱和操作以改变所述岩心样本的溶液饱和度，并在进行抽真空溶液饱和操作后计算所述岩心样本的溶液饱和度；

电阻率测量单元，用于测量出所述岩心样本在不同溶液饱和度下分别在X轴、Y轴、Z轴方向上的电阻率。

9.根据权利要求8所述的确定岩心电阻率各向异性的装置，其特征在于，所述抽真空溶液饱和单元包括：

溶液填充空间计算模块，用于根据溶液的密度计算出所述岩心样本的溶液填充空间；

溶液饱和度计算模块，用于根据所述溶液填充空间以及所述岩心样本的空隙空间确定出所述岩心样本的溶液饱和度。

10.根据权利要求7-9任意之一所述的确定岩心电阻率各向异性的装置，其特征在于，所述岩心样本中包含地层的层理面或裂隙面，Z轴方向为垂直于层理面或裂隙面的方向。

11.根据权利要求7-9任意之一所述的确定岩心电阻率各向异性的装置，其特征在于，所述岩心样本为边长为50毫米的正方体。

12.根据权利要求7所述的确定岩心电阻率各向异性的装置，其特征在于，所述水平及垂直电阻率确定单元包括：

水平电阻率确定模块，用于通过计算X轴、Y轴方向上的电阻率的平均值或加权平均值，得到水平电阻率。

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