复电阻率法（CR）在江汉油田剩余油检测中的应用

魏明阳，王友胜，陈孝雄，苏朱刘，严良俊

（1.中国石化地球物理公司江汉分公司，湖北 潜江433100；2.长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 武汉430100）

1 复电阻率法测量方法原理

复电阻率法是利用油气藏与围岩间的激发极化的差异来直接寻找油气藏的方法。该方法利用常规的电阻率法的测量装置，在低频段观测视电阻率，在存在激电效应和电磁效应的情况下，观测到的电位差相对于供电电流有相位移，并且相位移随频率的改变而改变，所以测到的电阻率是一个复变函数，称为复电阻率。复电阻率法是通过对激电谱和电磁谱进行分离，获取剩余油的电性与极化率特征的空间分布状态，从而达到直接寻找剩余油的目的。复电阻率法野外测量系统如图1所示:

图1 复电阻率法测量原理示意图

2 观测系统

复电阻率法野外采集布设如图2，发射部分采用大功率发电机和发射机，最高工作电压800V，最大电流强度为15A，工作频率19～20个，工作频率分别为27，26，25，24，23，22，21.5，21，20.5，20，2－0.5，2－1，2－1.5，2－2，2－2.5，2－3，2－4，2－5和2－6Hz。当频点数为20时，增加一个频点f＝2－3.5Hz。接收机V 8是一个由微机控制的八道自动扫频、测量系统，通过 A、B电极向地下供电。1～8道接收来自 M1～M8上相邻八道电位差，实时测量和计算大地复阻抗 V（f）／I（f）的振幅～相位及离差。

图2 复电阻率法野外测量布设示意图 （偶极－偶极排列）

3 资料的处理和解释

复电阻率法的资料处理包括:用标定文件标定电位差；电位差反归一化（以20Hz为基准 ）；电位差增益校正；计算复电阻率和去噪。复电阻率法的关键是如何分离激电谱和电磁谱，我们通过Cole－Cole模型和Brown模型的乘法组合形式进行分离，包括激电谱和电磁谱的复电阻率可以表示为:根据乘法组合模型，使用重整化谱参数相位交错拟合法求解激电谱和电磁耦合谱参数。

根据单道重整化谱参数相位交错拟合法求解谱参数和二维反演的结果，可以形成测线的上述参数的埋深断面图，在此基础上，可进行油气识别。本次采用的2个参数为:

1）极化率 （%）；

2）零频电阻率ρ0（Ω·m）；

所成的剖面:横坐标为测点（每个偶极──偶极排列中心点 ）在测线方向上的投影值，纵坐标为从地表起算的深度值。

4 应用实例

在对反演成果断面图特征分析之前，首先对有效异常划分提出准则。

用测井资料对剖面标定之后，结合油气藏极化模型和CR法基本理论，以及该区极化异常特点，我们确定有效异常圈定准则如下:

1）根据背景值分布情况视极化率、电磁电阻率相对大小圈定极化异常区。对广三段三砂组按极化率 ＞10.5%圈定极化异常区（水层极化率 ＜10.5% ）。

2）异常的有效性还要结合电磁相位、时间常数和其它电磁参数进行判断。频率相关系数只作为参考参数。在综合解释时，要重点分析在极化率异常区这几个参数相对于背景值的变化情况。

3）CR异常的圈定原则并不是绝对的，在更多已知井的相关资料的标定下，还可以适当调整。

试验区为江汉油田某油区，检测任务是沿测线剩余油存在的位置及剩余油沿测线的空间展布状态。测线为东西向穿过TCX11－6井，测点数32，排列数为4，测线长1.45km。点距为50m，偶极距为100m。采用 V 8仪器。观测频点数20个，偶极－偶极方式观测。勘探深度300m～900m。

从极化率剖面图上可以看出（见图3），高极化率异常非常明显，反映了剩余油深度在500m～700m之间，在TCX11－6井附近，剩余油深度在640m左右，西边较深，东边较浅，剩余油的存在位置和剩余油的空间展布形态与TCX11－6井资料吻合较好。在剖面的1 500m～1 700m间600m深度左右也有剩余油存在。从电阻率剖面上可以看出，高极化率的异常与中高电阻率异常对应较好，可以反映剩余油的存在。

图3 复电阻率反演的极化率剖面图（上）和电阻率剖面图（下）

分析上述剖面特征和2个有效异常性质，总结如下:

1）CR异常圈闭极化率:对广三段三砂组层位 ＞10.5%。形态呈透镜体状，长轴位于水平方向。

2）电磁电阻率断面图中的高异常大都与极化率异常对应关系良好。广三段三砂组的顶、底面在极化率深度剖面上和电磁电阻率深度剖面上均有反映，而在极化率深度剖面上反映更清晰。

3）所解释的CR异常与已知井的对应关系较好，吻合程度较高。高极化率、高阻、低时间常数、低电磁综合参数与油层有着较强的对应关系。

4）低极化率和低阻异常与水层对应。

5 结论

复电阻率法是一种直接寻找油气的勘探方法，采用了人工场源和数据叠加技术，其数据精度很高；采用频谱激电方法对激发极化异常反应非常灵敏；其探测深度可以通过改变装置系数和隔离系数进行控制。在已知油田上进行复电阻率法勘探，显示复电阻率法对剩余油存在的位置和剩余油分布形态有较好的反映。对于已开发的油田，可以通过这种经济、快速的勘探方法，了解地下剩余油的分布位置和分布形态，给油田的开发提供依据，从而达到增储上产的目的。

［1］罗延钟，张桂青.频率域激电法原理［M］.北京:地质出版社，1988.

［2］刘崧.谱激电法［M］.湖北:中国地质大学出版社，1998.

［3］苏朱刘，吴信全，胡文宝，等.复视电阻率法（CR）在油气预测中的应用［J］.石油地球物理勘探，2005，40（4）:467－471.

［4］苏朱刘，胡文宝，严良俊.电阻率和极化率测深法的正演修正法反演［J］.石油物探，2005，41（2）:194－197.