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用来描述沉积岩谱激发极化(SIP)的一个新的模型Norbert Klitzsch亚琛工业大学亚琛52056,德国邮箱: klitzschgeophysik.rwth-aachen.de摘要毛细管网络模型(CNM),描述了依赖电阻率频率的水饱和沉积岩频率从mHz到kHz的介绍。该模型使我们能够从孔隙半径分布计算谱激发极化(SIP)响应,反之亦然。因此,该模型提供了获得从孔径分布范围测量谱激发极化的可能性。介绍到目前为止, 沉积岩的激发极化(IP)的原因,主要是定性描述的。仅在过去的几年里,从理论上提出了声音模型,这些模型建立一个内部(结构和电化学)属性的岩石和它的谱激发极化回应之间的链接。基本上有三种模型是合适的描述 光谱电气行为 沉积岩:1。李维斯和摩根(2001)提出一个偏振依赖晶粒尺寸。在他们的模型中频率取决于放宽双电层,粒子围绕着晶粒。因此,频率取决于晶粒半径。2。佩普(1998) 提出一个分层的，以不规则的孔隙空间。这分形模型的结果在一个不断变化的低频率范围内呈现。这个阶段依赖于分形维数,描述了曲折的内部孔隙结构。3。瓦等(2002)量化了一个简单的光谱行为孔隙系统。其中包含一种狭窄孔隙和一种广泛的孔隙。在这个简短的窄孔(SNP)模型频率取决于从狭窄的孔隙的长度。比较理论和实验测量在低的极化频率范围(1000 Hz) ,提出了用松散沉积物进行对谱激发极化的测量：1。不依赖于晶粒尺寸。该模型是李维斯和摩根(2001)进行分析的，因此不适用这一频率范围内。2。一般不能被描述成一个固定相。因此, 由佩普(1998)提出了的分形模型并不能完全解释谱激发极化属性。3。不能被描述成一个简单的SNP模型(Titov等人,2002),因为它不包括一个固定相。毛细血管网模型(CNM)根据这个简短的窄孔(SNP)模型设计的毛细血管网模型,可以连描述岩石特性,特别是那些孔径分布范围测量电子光谱(谱激发极化数据)。该模型理论上，结合不同孔隙半径SNP元素。通过单一孔隙的电导率 计算体积和界面传导性(弹性界面阻力)之和。这些数值取决于几何尺寸的孔隙(半径和长度)、流体电导率和电化学性能的内表面(电荷密度和阳离子双电层)。,因此松弛频率相关的孔隙的长度分布对偏振SNP的模式进行了描述。相比之下,松弛频率的振幅偏振导致了相关的孔径分布范围。限制独立变量的数目,导致孔隙半径和长度使用一个不变的比率。复杂的电动感应的孔隙网络(整个范围)导致了几何意义的上的复杂的孔隙传导率。几何意义上的传导率源自两部分组成，分别是随机的孔隙网络并行和串行连接(马登,1976)。图1。阶段(上部)和电阻率(底部)作为函数的频率。这些符号标记数据的三个砂岩(斯科特和巴克,2003)。利用毛细血管网模型(CNM)从孔隙半径计算的光谱分布，并绘制成线。毛细血管网模型（CNM）的验证建议用毛细管网络模型(CNM),通过孔径分布范围以及频率依赖复杂的电导率之间的关系得到验证。孔径分布和谱激发极化的测量需要相同的岩石样本,以验证这个关系。不幸的是孔径分布松散的岩石样本检验是不能得到的。因此,这些数据是斯科特和贝克(2003)用他们收集了来自砂岩的孔径分布的数据。运用砂岩的孔隙半径分布推导了压汞(毛细管压力)的测量。这些数据被用来计算砂岩的谱激发极化感应。对比计算和测量谱激发极化光谱图1所示。主要行为的谱激发极化光谱以及电阻率有相当密切的接触。从毛细管网络模型（CNM）推导岩石特性相反的是, 通过运用毛细管网络模型（CNM），得出孔径分布是来自于谱激发极化测量。从获得的孔径分布范围可以计算孔隙空间相关区域内表面(如谐波的孔隙半径)和透水性(如几何平均的液压孔隙抗性)。运用这种方法计算岩石属性是非常有前途的:广泛使用这种相关联的关系减少孔隙系统到只有一个有效的孔隙。跟这种有相关联的关系相比，毛细管网络模型（CNM）是一个更复杂的模型,它考虑一个(随机的) 不同尺寸网络的孔隙。到目前为止, 毛细管网络模型（CNM）的适用性的渗透率估计并未得到证明,但这正是以后所要实现的目的。参考文献Lesmes, D.P., and Morgan, F.D., Dielectricspectroscopy of sedimentary rocks, J. of Geophys.Research, 106 (B7), 13329-13346, 2001.Madden, T.K., Random networks and mixing laws,Geophysics, 41 (6A), 1104-1125, 1976.Pape, H., Zusammenhang zwischen Porenraum-geometrie und komplexer elektrischer Leitf higkeit,Arbeitsseminar Hochaufl sende Geophysik, Leipzig,1998.Scott, J.B.T. and Barker, R.D., Determining pore-throat size in Permo-Triassic sandstones from low-frequency electrical spectroscopy. Geophys. Res.Letters, 30(9), 2003.Titov, K., Komarov, V., Tarasov, A. and Levitski, A.,Theoretical and experimental study of time domaininduced polarization (IP) in water-saturated sands