[发明专利]一种基于地层水矿化度和电阻率转换的实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于地层水矿化度和电阻率转换的实验装置及方法，其实验装置包括铁架台、开口水箱、数字电桥、铜片和滴定管；铁架台固定设置于开口水箱的上方；开口水箱的外壁通过铜片连接数字电桥；滴定管固定设置于铁架台的铁杆上；开口水箱的外壁上固定设置有刻度线。本发明的实验装置造价低，便于推广。同时操作简单，可以减少测量过程中因操作不准确带来的误差。本发明的实验方法通过数字电桥测量电阻，再利用矿化度‑电阻率转换图版读取电阻率，其现象直观；可分析得到电阻率、矿化度和电极系系数的关系与纯理论公式存在的异同。

技术领域

本发明属于地层水实验技术领域，具体涉及一种基于地层水矿化度和电阻率转换的实验装置及方法。

背景技术

石油工业中判断地层的含油气性主要利用的是地层的导电性，而地层中或多或少的都会含有地层水，地层水导电性对地层导电性有较大的贡献，因此地层水导电性的高低对于石油工业中判断储层中的流体性质具有至关重要的作用。研究表明，地层水的导电性主要受到地层水类型(即地层水中含有的主要离子类型)、矿化度(即离子浓度)和温度的影响。地层水电阻率的大小取决于地层水的矿物成分和矿化度的大小，矿物成分不同导致导电性质就不同，相同含量的不同矿物的导电性不同，从而地层水电阻率不同。一般来讲，地层水电阻率随矿化度的增加而降低，矿化度越高，导电能力越强。现有技术在实验室条件下模拟地层水，研究地层水矿化度与电阻率以及电极系系数的关系，通常操作复杂，不确定因素多，计算量大，且与实际值相差较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决地层水矿化度和电阻率转换的问题，提出了一种基于地层水矿化度和电阻率转换的实验装置及方法。

本发明的技术方案是：一种基于地层水矿化度和电阻率转换的实验装置包括铁架台、开口水箱、数字电桥、铜片和滴定管；

铁架台固定设置于开口水箱的上方；开口水箱的外壁通过铜片连接数字电桥；滴定管固定设置于铁架台的铁杆上；开口水箱的外壁上固定设置有刻度线；

铁架台用于固定滴定管；开口水箱用于盛装纯净水；数字电桥用于测量电阻值；滴定管用于盛装不同类型的饱和溶液。

本发明的有益效果是：本发明的实验装置造价低，便于推广。同时操作简单，可以减少测量过程中因操作不准确带来的误差。

基于以上系统，本发明还提出一种基于地层水矿化度和电阻率转换的实验方法，包括以下步骤：

S1：将0.8L纯净水倒入开口水箱中；

S2：分别配置浓度为30000mg/L的氯化钠溶液、氯化镁溶液和硫酸镁溶液，并分别装入3个滴定管中；

S3：通过滴定管向开口水箱中重复滴入氯化钠溶液，利用数字电桥读取电阻值，并计算理论电阻率，得到实验装置固定电极系系数和电阻的关系式K₁＝F(r₁)；

S4：通过滴定管向开口水箱中重复滴入氯化镁溶液，利用数字电桥读取电阻值，并计算理论电阻率，得到两种混合盐类矿化度和电阻率的关系式K₁＝F·G(k_x2)；

S5：通过滴定管向开口水箱中重复滴入硫酸镁溶液，利用数字电桥读取电阻值，并计算理论电阻率，得到三种混合盐类矿化度和电阻率的关系式K₁＝F·G(k_x3)。

本发明的有益效果是：本发明的实验方法通过数字电桥测量电阻，再利用矿化度-电阻率转换图版读取电阻率，其现象直观；可分析得到电阻率、矿化度和电极系系数的关系与纯理论公式存在的异同。

进一步地，步骤S3包括以下子步骤：

S31：通过滴定管将氯化钠溶液滴入至开口水箱中，利用数字电桥读取第一电阻值r₁，并计算第一理论电阻率R₁；