TECHICAL Series MATHEMATICS • INFORMATICS • PHYSICS Series PHILOLOGY Series ECONOMIC SCIENCES Sereies EDUCATIONAL SCIENCES Series LAW AND SOCIAL SCIENCES Series
Classification of Formations by Degree of Saturation in the Electrical Resistivity - Hydraulic Conductivity Relationship
(Clasificarea formaţiunilor după gradul de saturaţie în corelaţia rezistivitate electrică - conductivitate hidraulică)
Vol LXIV • No. 3/2012
Iulian Nistor, Ion Mălureanu, Mun Sung Gwon
Universitatea Petrol-Gaze din Ploieşti, Bd. Bucureşti 39, Ploieşti
e-mail: nistor@upg-ploiesti.ro; imalureanu@upg-ploiesti.ro; Geostar727@yahoo.com

 Keywords   geophysics, saturation, sensitivity, hydraulic conductivity.

 Abstract
The relationship between aquifer hydraulic conductivity and aquifer resistivity, either measured on the ground surface by vertical electrical sounding (VES) or from resistivity logs, or measured in core samples have been published for different types of aquifers in different locations. Generally, these relationships are empirical and semi-empirical, and confined in few locations. This relation has a positive correlation in some studies and negative in others. So far, there is no potentially physical law controlling this relation, which is not completely understood. Electric current follows the path of least resistance, as water does. Within and around pores, the model of conduction of electricity is ionic and thus the resistivity of the medium is controlled more by porosity and water conductivity than by the resistivity of the rock matrix. Thus, at the pore level, the electrical path is similar to the hydraulic path and the resistivity should reflect hydraulic conductivity. We tried in this paper to study the effect of degree of groundwater saturation in the relation between hydraulic conductivity and bulk resistivity via a simple numerical analysis of Archie's second law and a simplified Kozeny-Carmen equation.
The study reached three characteristic non-linear relations between hydraulic conductivity and resistivity depending on the degree of saturation. These relations are: (1) An inverse power relation in fully saturated aquifers and when porosity equals water saturation, (2) An inverse poly¬nomial relation in unsaturated aquifers, when water saturation is higher than 50%, higher than porosity, and (3) A direct polynomial relation in poorly saturated aquifers, when water saturation is lower than 50%, lower than porosity. These results are supported by some field scale relationships.


 Rezumat
Relaţiile dintre conductivitatea hidraulică a acviferului şi rezistivitatea acviferului, măsurată la suprafaţa solului prin sondaj electric vertical (VES) din carotajul de rezistivitate sau măsurată pe probe de rocă, au fost publicate pentru diferite tipuri de acvifere şi pentru diferite locaţii. În general, aceste relaţii sunt empirice şi semi-empirice şi sunt valabile pentru un număr redus de situaţii. Această relaţie are o corelaţie pozitivă în unele studii şi negativă în altele. Până în prezent, nu există nici o lege fizică cu potenţial de control pentru aceasta relaţie, care nu este complet înţeleasă. Curentul electric curge pe căile de rezistenţă redusă, date de apă. În şi în jurul porilor, conductivitatea electrică este ionică şi astfel, rezistivitatea mediului este controlată mai mult de porozitate şi conductivitatea apei decât de rezistivitatea matricii rocii. Astfel, la nivelul porilor, curgerea electrică este similară cu cea hidraulică şi rezistivitatea trebuie să reflecte conductivitea hidraulică.
Am încercat, în această lucrare, să studiem efectul reducerii saturaţiei în apă asupra relaţiei dintre conductivitatea hidraulică şi rezistivitate prin intermediul unei analize numerice simple, pe baza celei de-a doua legi a lui Archie şi a ecuaţiei Kozeny-Carmen simplificată.
Studiul a condus la trei relaţii caracteristice non-liniare între conductivitatea hidraulică şi rezistivitate în funcţie de gradul de saturaţie. Aceste relaţii sunt: (1) o relaţie inversă în acvifere complet saturate şi când porozitatea este egală cu saturaţia în apă; (2) o relaţie polinomială inversă în acvifere nesaturate, atunci când saturaţia în apă este mai mare de 50% şi mai mare decât porozitatea; şi (3) o relaţie polinomială directă în acvifere slab saturate, atunci când saturaţia în apă este mai mică decât 50% şi mai mică decât porozitatea. Aceste rezultate sunt susţinute de unele rezultate de şantier.



Journal INFO (ISSN 1224-8495)
Vol LXXI • No. 2/2019
Vol LXXI • No. 1/2019
Vol LXX • No. 4/2018
Vol LXX • No. 3/2018
Vol LXX • No. 2/2018
Vol LXX • No. 1/2018
Vol LXIX • No. 4/2017
Vol LXIX • No. 3/2017
Vol LXIX • No. 2/2017
Vol LXIX • No. 1/2017
Vol LXVIII • No. 4/2016
Vol LXVIII • No. 3/2016
Vol LXVIII • No. 2/2016
Vol LXVIII • No. 1/2016
Vol LXVII • No. 4/2015
Vol LXVII • No. 3/2015
Vol LXVII • No. 2/2015
Vol LXVII • No. 1/2015
Vol LXVI • No. 4/2014
Vol LXVI • No. 3/2014
Vol LXVI • No. 2/2014
Vol LXVI • No. 1/2014
Vol LXV • No. 4/2013
Vol LXV • No. 3/2013
Vol LXV • No. 2/2013
Vol LXV • No. 1/2013
Vol LXIV • No. 4/2012
Vol LXIV • No. 3/2012
Vol LXIV • No. 2/2012
Vol LXIV • No. 1/2012
Vol LXIII • No. 4/2011
Vol LXIII • No. 3/2011
Vol LXIII • No. 2/2011
Vol LXIII • No. 1/2011
Vol LXII • No. 4B/2010
Vol LXII • No. 4A/2010
Vol LXII • No. 3B/2010
Vol LXII • No. 3A/2010
Vol LXII • No. 2/2010 (Special Issue WELDING 2010)
Vol LXII • No. 1/2010
Vol LXI • No. 4/2009
Vol LXI • No. 3/2009 (Special Issue SPC 2009)
Vol LXI • No. 2/2009
Vol LXI • No. 1/2009
Vol LX • No. 4/2008
Vol LX • No. 3/2008
Vol LX • No. 2/2008
Vol LX • No. 1/2008
Vol LIX • No. 4/2007
Vol LIX • No. 3/2007
Vol LIX • No. 2/2007
Vol LIX • No. 1/2007
Vol LVIII • No. 4/2006
Vol LVIII • No. 3/2006
Vol LVIII • No. 2bis/2006
Vol LVIII • No. 2/2006
Signup
Forgot Password
  © copyright 2006 Universitatea Petrol - Gaze din Ploiesti