Электропроводность горных пород

1. 2.6.Электропроводность горных пород

2. 2.6.1 Уравнение Бруггемана-Ханаи-Сена (БХС)

2.6.1 Уравнение БруггеманаХанаи-Сена (БХС)
1 eff / 0
0 n
1
/
eff
m
eff 0 :
0n
m
m
Электропроводность:
породы;
eff зерна;
0 воды;
n пористость;
m параметр, зависящий от
формы зерна 3/2<m<5/2

3. 2.6.2 Параметр пористости (Формационный фактор)

0
m
F
n
Определение:
0
eff 0
1.5<m<2.5, m 2
Это определение основано на
экспериментальном законе Арчи

4.

Интерпретация, 2D модель:
Проводимость поры:
S0
Y 0
l
L
Проводимость k пор:
kS0
Yt 0
l
l
S0, 0
k –число пор
Электропроводность породы:
kS0 L
kS0l L2
L
Yt 0
0 2
0 n 2
S
l S
l SL
l
L
-электрическая
извилистость

5.

Более сложная модель
>1
l
0 n
2

6. 2.6.3 Как поверхностная проводимость влияет на электропроводность пород?

7.

Моделирование электропроводности на
основе формулы БХС
Область Арчи
1000
0/
100
1
2
10
3
1
4
0.1
5
0.01
6
m=2;
a=10-6m;
1=150 mV;
=4x10-8 m2(Vs)-1
Область
изопроводимости
0.001
0.01
0.1
1
Porosity
Минерализация (Моль/л): 1.7 (1), 0.17(2),
0.017(3), 8.4x10-3(4), 1.7x10-3(5), 1.7x10-4(6)

8. Результаты опыта

Experimental data obtained on the crashed
kimberlite sample
10
/ 0
0/
1
0.1
0.01
0.1
1
10
100
Water conductivity, S/m

9. Неводонасыщенные породы

р п
F П п n a
Напоминание (З-н Арчи):
п р
Обобщение для неводонасыщенных пород:
Ненасыщенные
b~1-2
ненас нас
Sb
нас ненас
Влажность
Насыщение S=W/n
Насыщенные
Пористость

10. Выводы

• Электропроводность пород зависит от
объемной и поверхностной проводимости;
• Объемная проводимость насыщенных и
ненасыщенных пород описывается законом
Арчи;
• Поверхностная проводимость “маскирует”
зависимость электропроводности от
пористости.