耦合剂成分

耦合剂主要的成分是甘油、卡波姆以及纯化水。

耦合剂属于一种凝胶性的制剂，但当体表温度较高时，可以化成水样制剂。医用耦合剂具有与人体皮肤软组织相近的声阻抗，可以消除超声探头和皮肤软组织之间的空气，防止因为空气的存在影响了超声影像的清晰度。

另外应用耦合剂还可以起到润滑的功效，减少摩擦感，方便超声探头的灵活操作。医用耦合剂pH值为中性的，并且没有刺激性的气味，没有毒性，对人体的皮肤以及超声的探头没有腐蚀作用，所以在临床上广泛使用。

耦合剂的应用

工业耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。因根据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂。

当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次，耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。

近些年实际勘探资料的整理分析研究结果表明，导致油气层低电阻出现的条件归纳起来有以下几种:①岩石颗粒太细，颗粒表面凹凸不光滑(包括颗粒成分、结构、填(胶)结物的含量、胶结类型);②微孔隙发育，裂缝隙狭窄，结构复杂化;③砂岩储层中泥质含量大;④薄油层与泥岩夹层互层频繁;⑤高束缚水饱和度;⑥地层水矿化度大;⑦特态矿物矿物含量高;⑧泥浆高浸影响;⑨构造幅度小，油柱高度低。

1岩石颗粒细、颗粒表面凹凸不光滑

经历了早期埋藏成岩作用，经过水介质条件的多次影响，岩石颗粒产生溶蚀形成孔隙。这表明颗粒度不稳定形成的复杂孔隙极容易受水介质的作用。溶解比较彻底时，次生孔隙就很发育。颗粒细小、本身孔隙就很有限的砂岩体，由于原生地层水在其间流动性很小或不流动，碳酸盐岩溶解程度就很小，往往未被完全溶蚀，因此矿物的颗粒表面就形成凹凸不平的粗糙面，使本来岩石表面比较光滑的矿物表面变为参差不光滑状，其结果使表面积增大，从而导致岩石的束缚水含量高，测井电阻率明显降低。如新疆塔河油田三叠系油气藏低阻油气层的岩性为细粒结构的浅绿灰色长石岩屑细砂岩，长石和岩屑含量高于正常油气层。21块粒度样品分析资料表明，长石含量为11%～27%、岩屑含量为24%～40%的储层比长石、岩屑含量为15%～18%的油气层电阻率高出一倍多。因此长石、岩屑等细小颗粒矿物的大量存在是低阻油气层形成的因素之一。

组成地层的储集岩石颗粒平均粒径普遍细小。如塔河油田沙29井和沙22井的储集体层位，其低阻油气层的岩性均为粉、细砂岩，粒度均值在167～303μm之间变化。粒径细小则使其比表面积增大，引起束缚水含量增高，导致含油饱和度下降，从而造成油气层的电阻率降低。

2孔隙发育，裂缝隙狭窄，结构复杂

低阻油气层的岩性及填隙物决定了它们的孔隙类型。以分选、磨圆程度中等的细粒长石砂岩、岩屑砂岩为主的储集体，结构成熟度偏低。砂岩的杂基含量多，其特征是非均质程度较高。孔隙的最大连通孔喉半径普遍较小，而且变化区间很大。最小非饱和孔隙体积变化范围在5%～15%之间，分布频率为647%～650%;主要孔隙结构由125～250μm的孔隙组成。塔里木盆地某油气田低阻油气层典型孔隙分布图表明，其孔隙半径有两个高峰，一个是主要孔隙半径，一个是＜01μm的微孔隙，这说明其孔隙分布极不均匀，微孔隙发育的程度较高。毛细管排驱压力变化普遍较小，一般＜05MPa，中值压力＜06MPa。由此可见，排驱压力低下、非饱和孔隙度偏小和孔渗性能变化大也是低阻油气层形成的条件之一。

3砂岩储层中泥质含量大

岩石胶结物的类型、含量及其存在形式在很大程度上将制约着储集层各类参数的正确获取，尤其对测井参数影响极大。据扫描电镜研究发现，储集层中泥质填隙物有两种最为常见的存在形式:①围绕矿物颗粒的周围边缘分布;②充填在颗粒之间的接触面上。

(1)围绕矿物颗粒的周围边缘分布

这种特征多发生在原生孔隙中，主要是原生粒间孔经过压实作用和胶结作用后保留下来的粒间孔隙。由于胶结物呈环边状分布于颗粒周围，使其颗粒边缘形成点、线接触的环边。例如TⅡ451852m在浅灰色细粒岩屑砂岩中，电镜资料分析泥、微晶方解石填隙物包裹绿泥石胶结物，未溶蚀，而长石溶蚀却十分明显。由于存在粒子导电系统而构成离子交换，使得整个油气层储集体的电阻率偏低。

(2)充填在颗粒与颗粒之间的接触面上

矿物成熟度和结构成熟度均偏低的砂岩储层，颗粒之间的胶结类型多以点的支撑形式或以短折式接触相互连接。成岩后生作用变化大多使胶结物(高岭石、绿泥石、碳酸钙)发生重要的粘土化和泥化。沙29井三叠系储层11块物性样品的实测结果表明，TⅡ孔隙度为130%～2695%，渗透率为851×10－3～95420×10－3μm2，岩石填隙物多为高岭石和绿泥石组成，含量占6%～9%，成岩后生变化多为粘土化和泥化作用。可能这种原因为束缚水的大量存在提供了良好的基本条件，使表面不同的颗粒间构成了一组良好的导电系统，引起低阻油气层的电导率不断提高，而地层电阻率下降。

4薄油层与泥岩夹层互层频繁

在塔河地区的中生界沉积中，可以发现单个砂岩层厚度小，含水饱和度较低(Sw=60%)。因存在于泥岩中的砂岩夹层单层厚度略薄(35m)，砂岩层和泥岩层两者交替出现，造成油气层由于受泥质高电阻的影响，自然伽马值(105～80API)和电阻率值(Rt=12Ω·m)及中子密度值(235g/cm3)都不能有效地反映油气层的真实性。在薄片鉴定大量分析样品中，泥质之间确实有分选好、泥质胶结疏松的长石岩屑砂岩储层的存在。大套砂岩(2～4m)、泥岩(16～52m)薄互层的厚度较大，分布较广，虽然电阻率并不高(仅12Ω·m)，但有效孔隙度占17%。例如沙40井三叠系砂泥岩互层段，当打开该段深度45125～45160m时，获得无水自喷油气流，初喷日产原油258m3。测试结果说明薄层砂岩是具有一定工业价值的油气层，从而扩大了找油气的新领域。

5束缚水饱和度

塔河油田三叠系储层孔隙类型是以原生孔隙为主的复合孔隙类型。根据毛细管压力测得的分析资料，低阻油气层的毛细管排驱压力(Pc10)为011～2487MPa，平均为0124MPa;中值压力(Pc50)最大为31526MPa，最小为0039MPa，一般为1424MPa;最小非饱和孔隙度(Wmin)最大为3475%，最小为146%，一般为1372%;束缚水饱和度＞20%。根据储集岩物性分析资料，平均孔隙度为168%，平均渗透率为12503×10－3μm2。孔渗变化范围宽:孔隙度大于15%者占518%，小于5%者占133%;渗透率为1×10－3～10×10－3μm2者占304%，小于1×10－3μm2者约占442%。从以上参数指标分析看来，三叠系砂岩的Pc10，Pc50值均较小，反映其孔、渗性能良好，就此证实中高孔、中低渗性储层是造成高束缚水大量存在的基本条件。形成有效的分子导电网络是低电阻的明显特征。

6地层水矿化度大

油田区是个地层水矿化度极高的地区。据有关水化学资料分析，三叠系地层水矿化度普遍较高。如阿克库勒构造上的沙18井，三叠系TⅡ氯离子(Cl－)含量达26000mg/L，SO2－4含量达500mg/L，水型为氯化钙型。3条电阻率曲线特征为Rt＜Ri＜Rxo，Rt为09～12Ω·m。由此证明在地层水矿化度比较高的情况下，地层电阻率则随着矿化度的增大而减小。地层水矿化度的大小是影响油气层电阻率高低的直接因素。低阻油气层由于埋藏较深(4500m以下)、地温高(21～25℃)、压力大(505MPa)，再加上地层水矿化度高，当地层水中还含有比较多的交换Mg2+离子时，在具有pH≤7的偏酸性水介质条件下最容易使碳酸盐岩矿物产生溶蚀，这为地层水矿化度的进一步增强提供了有利条件。测试表明，大多数低阻油层中的地层水矿化度均大于13000mg/L。这种地层水一旦被粘土矿物吸附，电阻率曲线值就迅速下降，从而形成低阻油气层。

7特态矿物含量高

根据砂岩储层的岩心观察发现，其裂隙不很发育，粒间超大孔隙约占2%～10%，微细层理缝和充填小裂缝隙偶尔可见，填结物主要为泥质和次生黄铁矿，这类次生矿物多出现在地层界面附近的岩石中，莓状黄铁矿就集中于该层部位。由于在岩石骨架上的黄铁矿具有极强的导电能力，其本身的所谓电子导电介质(地层中的有机物如H2S等)发生反应，引起电子的转移和交换，促使电导率增高而电阻率下降，这也是引起油气层形成低电阻的又一个因素。

8泥浆高浸影响

低阻油气层一般情况下具有孔渗条件比较良好特征，这为高密度泥浆的深层侵入创造了一定的条件。在钻井使用泥浆密度太大的时候，必然引起高密度泥浆侵入到地层较深部位，挤赶并占据了井筒周围油气的位置。据实际资料，该地区钻井泥浆密度使用范围一般在122～124g/cm3，按照123g/cm3的泥浆密度计算，地层中部(4510m)泥浆柱压力应为5547MPa，而测试的油层中部压力为49233MPa，钻井当中的泥浆柱压力明显大于地层压力，产生泥浆侵入是必然的。在测井曲线上反映十分清楚的Rxo＞Rt的增阻高侵入特征，造成高密度泥浆深层侵入的现象。在有关钻井的岩心上，可见到有比较厚的泥浆侵入环出现。

9构造幅度小，油柱高度低

众所周知，塔北地区三叠系构造大都是在古生界断块潜山背景条件下发展起来的继承性构造，多具穹窿短轴状披覆背斜特征。这类构造一般圈闭面积小，闭合幅度低，油柱高度变化范围窄，油层厚度薄。但这类油层具有良好的油气储集空间，油气排驱压力低，中值压力亦小，油气仅饱和于储层内具较大孔隙的空间里，含油饱和度不高，形成的油水过渡带较宽，这也是低电阻油气层的成因之一。综上所述，塔河油田三叠系油气藏低阻油气层的主要影响因素为高束缚水饱和度与油柱高度的大小，其次为高密度泥浆的侵入，泥质含量及导电矿物的存在也不容忽视。

一、低阻油气层

低阻油气层(低电阻率油气层)是指油气层电阻率相对于邻近水层电阻率而言，电阻率值偏低并引起油水层解释困难的一类油气层。

一般来说，油气层的电阻率要比水层的电阻率明显的高，但是低阻油气层的电阻率与邻近水层的电阻率相差无几，甚至比水层的电阻率还要低。

到底油气层的电阻率低到什么程度时称作低电阻率油气层，到目前为止还没有一个限定。李传亮等(1999)认为，当油气层的电阻率低于4倍的水层电阻率，又只产油不产水，说明油气层的Sw＜05，电阻率行为发生了异常，此即“低电阻率异常”。该类油气层的储层物性与正常油气层储相同，但由于含有少量导电矿物，导致了低电阻率异常。油气层的电阻率低于4倍的水层电阻率，但原因是由于储层的物性差，高粘土矿物含量使束缚水饱和度明显增加，此时虽然油气层的Sw＞05，但储层只产油不产水，这种油气层为正常的低电阻率油气层，而非异常。在实际工作中，将低电阻率异常和正常低电阻率油气层统称为低阻油气层。

新疆塔河、桑塔木油气田(李国政等，1999)将电阻增大率(Rr)，即油气层电阻率与相同物性水层的电阻率之比在14～20≥Rr≥05之间的油气层称之为低阻油气层。该油气田典型水层的电阻率一般在02～04Ω·m之间。由此，将低阻油气层的极限值定为05Ω·m。克拉玛依风城区(过洪波，1994)低电阻率油层的电阻率一般为10～15Ω·m，平均为125Ω·m，电阻增大率(Rr)≤3，低电阻率油层的电阻率与水层电阻率(8～10Ω·m)非常接近，远低于正常油气层的电阻率(28～50Ω·m)。

二、低阻油气层的成因分类

多年来，通过对低阻油气层的研究，根据可能导致形成低阻油气层的原因，将低阻油气层分为如下两大类型:

1油气层本身岩性、物性变化引起的低阻油气层

(1)岩性细和泥质含量高而形成低阻

这类油气层受沉积旋回和沉积环境的控制，表现为岩石细粒成分(粉砂)增多和(或)粘土矿物充填与富集，导致地层中微孔隙发育，微孔隙和渗流孔隙并存。这类微孔隙发育的地层，束缚水含量明显增加，在高矿化度地层水作用下，造成电阻率极低。如文留油田经扫描电镜、X射线及压汞资料等证实属这类地层。

(2)淡地层水背景下砂岩储层由于富含泥质而形成低阻

这类地层由于地层水淡，泥质附加导电性上升为造成低阻的主要因素，其电阻率降低的幅度随着地层水矿化度的减小而增加。当泥质含量足够多且构成产状连续分布时，它会向第一类低电阻率油气层转化，形成复合成因的低阻油气层。其电阻率下降的数值取决于粘土含量、分布和阳离子交换能力。

(3)由于含特态矿物而形成低阻

某些油气储层，在过去曾经充当的是油气运移的通道，后来才被油气所饱和而成为油气层。由于油气运移时伴生的特态矿物形成作用，在孔缝体系中形成导致测井电阻率降低的黄铁矿及磁铁矿等矿物，而成为低阻油气层。

在塔里木盆地侏罗系发现有这类油层，重矿物分析表明其中富含黄铁矿，部分井黄铁矿含量可占重矿物含量的95%，还有的井黄铁矿局部富集，呈浸染状、层块乃至团块状分布。在感应测井时它产生涡流圈，因而大幅度降低了地层的电阻率。

(4)岩石强亲水引起的低阻的情况

一般情况下，在油水共存条件下，岩石表现为混合润湿，但部分岩石由于其表面的强吸水性(如蒙脱石附着颗粒表面)，而始终表现为强亲水的特点，它为形成发达的导电网络提供了保障，从而造成低阻。这类低阻油气层迫使油气主要居于渗流孔隙空间，因此其产能并不亚于常规油气层。

2由于外在因素变化引起的低阻油气层

(1)油气层和水层对比条件发生变化形成低阻油气层

这种情况下，主要表现为油气层与水层中地层水不一样，而且差异很大。这类油气层已在冀东油田、渤海岐口油田、华北留路油田发现。其中典型的是内蒙古阿尔善地区蒙古林油田，白垩系水矿化度平均为1301mg/L，折算18℃，地层水电阻率为56Ω·m，18℃泥浆电阻率3Ω·m，密度11～12g/cm3，折算泥浆滤液电阻率为29Ω·m，此时，泥浆滤液电阻率等于地层水电阻率;自然电位应为正异常，但在油气层，自然电位为负异常，这说明油层水电阻率小于泥浆滤液电阻率。如通常遇到的水洗油藏、淡水破坏油藏均属此类。

(2)深侵入与测井探测范围有限而形成低阻油气层

这类油气层本身不是低阻的，而是由于地层中存在裂缝和(或)低孔低渗造成泥浆滤液侵入地层较深，把井眼周围的油气驱赶掉引起的，从测井结果上看是低阻油气层。这类油气层在试油的初期一般是不产油气或仅产很少量的油气，只是在稍后的时间里油气的产量才得以恢复正常，此类储层的压裂增产措施可以见到很好的效果。

(3)复合成因形成的低阻油气层

以上几种典型的情况可能在某一具体油藏中同时遇到数种因素交织在一起，其中有油气层内因的作用，也有外因的作用，这样形成的低阻油气层被认为是复合成因的。对这类油气层只有通过对铸体薄片、润湿性、压汞资料、相对渗透率、物性分析、粒度分析、录井资料、薄片分析、扫描电镜、X衍射全岩分析、岩电实验测量、阳离子交换测量、束缚水饱和度测量、水离子分析等资料的认真研究，才能揭示低阻油气层成因的主要因素。

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