第二章第一节电法测井的基础知识教材
《电法测井》_自然电位测井共66页PPT
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
自然电位测井教材
课时教学实施方案
课程：地球物理测井授课班级：资源1101-04 授课学期：2013-2014学年1 学
学生作业批改记录
学生作业批改记录
教案
侧为正极，泥岩一侧为负极。
反之，泥浆一侧为负极，泥岩一侧为正极。
表达式：
由于形成原因都是离子的扩散，只是泥岩中只有阳离子的扩散，没有阴离子，所以将计算扩散电动势的涅尔斯特方程中l -=0,便得到泥岩的电动势：
mf w da mf w
da C C K C C ZF RT E lg lg 3
.2==w
mf da R R K lg = ZF
Rt
K da 3
.2=为电动势系数，当温度为25℃时，对于NaCl 溶液，K da =59.1mv ，与砂岩中的系数符号相反，表示泥岩井壁上与储集层冲洗带界面上的自然电动势的极性是相反的。
第二节 自然电位曲线形态分析
一、自然电位曲线的形成
要了解自然电位，就要了解自然电流。
图2-1显示了砂泥岩储集层中自然电位和电流的变化情况（Cw>Cmf ）： 砂岩冲洗带与未侵入带的交界面上产生扩散电动势Ed ，冲洗带一侧为负极，未侵入带一侧为正极；
砂岩未侵入带的地层水通过泥岩孔隙与泥岩井眼内的泥浆滤液产生扩散吸附电动势Eda ，该电动势在泥岩井壁两侧，泥浆一侧为正极，泥岩一侧为负极。
图2-1
在上述前提条件下，自然电流从泥岩井壁的正极出发，流经井内泥浆，进入砂岩冲洗带和未侵入带，再经过泥岩流向井内泥浆。
因此，井内的自然电流在砂岩、泥岩与井眼交界处形成环状流动，全部电流都流经井内砂岩与泥岩的交界面，该处电流密度最大，其他地方有不同程度的发散。
测井基础知识简介上课讲义27页PPT
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
测井基础知识简介上课讲义
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
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谢谢！
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电法测井精品PPT课件
岩石电阻率的大小决定 于：
1）矿物骨架（属电子导电） 2）泥质含量及胶结程度（属
离子导电） 3）孔隙流体（属离子导电）
孔隙度（Ø） ； 孔隙形状和分布； 含油饱和度（So） ；
地层水电阻率Rw（岩 石孔隙内地层水中盐类的化 学成分、浓度、温度）。
二、岩石电阻率与Rw的关系
对纯岩石，
Rt>Rw；
Rt>Rw成正比变化；
Cmf－泥浆滤液含盐浓度 (矿化度)； Cw－地层水含盐浓度 (矿化度)
一般Cw Cmf ,当浓度不太大时，有 Rw 1 Cw 和Rmf 则
Ed = kd lg Rmf Rw
B注y L－iu D该ir公en 式Ya的ngt条ze U件ni为ver溶sity液浓度不太大
1 Cmf
2、扩散吸附电动势Eda
二、岩性的影响 三、温度的影响 四、地层水和泥浆滤液中含盐性
质的影响 五、地层电阻率的影响 六、地层厚度的影响 七、扩径与泥浆侵入的影响
U SP
=
pm
+
pm p sd
+
SSP p sh
SSP = E d
E da = ( Kd
K da
) lg
Cw C mf
第4节 SP曲线的应用
一、判断渗透性岩层
对砂泥岩剖面，以泥岩 为基线， 一般情况下（Cw>Cmf) 渗透层为负异常， 岩性越纯，负异常幅度 越大。
《地球物理测井讲义》
电法测井
目录
第1章 自然电位测井 第2章 普通电阻率测井 第3章 侧向测井 第4章 微电阻率测井 第5章 感应测井
《地球物理测井讲义》
第1章 自然电位测井
第1章 自然电位测井
自然电位产生的机理 自然电位测井曲线 影响自然电位测井的因素 SP曲线的应用
主要测井方法、技术指标及其作用
其次章主要测井方法、技术指标及其作用第一节常规测井方法一、电法测井1.自然电位测井自然电位测井是在裸眼井中测量井轴上自然产生的电位变化，以争论井剖面地层性质的一种测井方法。
它是世界上最早使用的测井方法之一，是一种简便而有用意义很大的测井方法，至今照旧是砂泥岩剖面必测的工程之一，是识别岩性、争论储层性质和其它地质应用中不行缺少的根本测井方法之一。
有时一些特别岩性，如某些碳酸盐岩〔阳5 井〕也有较强的储层划分力气。
其曲线的主要作用为：①划分储层；②推断岩性；③推断油气水层；④进展地层比照和沉积相争论；⑤估算泥质含量；⑥确定地层水电阻率〔矿化度〕；⑦推断水淹层。
在自然电位曲线采集过程中，主要受储层岩性、厚度、含油性和电阻率、侵入带直径、泥浆电阻率、井温、井眼扩径、岩性剖面缺少泥岩等影响，易产生多解性，在测井资料综合解释时应予以考虑。
2.一般电阻率测井一般电阻率测井是指各种尺寸的梯度电极系和电位电极系组成的测井方法，它承受不同的电极排列方式和不同的电极距，通过测量人工电场电位梯度或电位的变化来确定地层电阻率的变化。
利用具有不同径向探测深度的横向测井技术，可以识别岩性、划分储层、确定地层有效厚度、进展地层剖面比照、确定地层真电阻率及定性推断油气水层等。
目前还保存了2.5m、4m 梯度视电阻率测井，0.5m、0.4m 电位视电阻率测井以及微电极〔微电位和微梯度组合〕等一般电阻率测井方法。
〔1〕梯度视电阻率测井目前在用的有 2.5m 梯度视电阻率测井和4m 梯度视电阻率测井。
其主要作用为：①地层比照和地质制图〔标准测井曲线之一〕；②粗略推断油气水层；特别是长电极〔如4m 梯度〕，可较好地判识侵入较深地层的油气层；③划分岩性和确定地层界面；④近似估量地层电阻率。
进展该类资料分析时，应留意高电阻邻层屏蔽、电极距、围岩-层厚、井眼条件及地层或井眼倾斜的影响等。
〔2〕电位视电阻率测井目前在用的有0.5m、0.4m 电位电极系。
电法测井的基础知识PPT课件
2019年12月9日
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 1. 地层水性质的决定因素 • 在造岩矿物不导电的情况下，岩石的导电作 用仅靠地层水来实现。实验也证明了岩石电 阻率与地层水电阻率成正比。所以我们要研 究地层水电阻率。
• 地层水的性质主要取决于地层水所含盐类、 浓度（矿化度）和温度等因素。
– 所有的电阻率测井都是建立在各种岩石具有 不同的导电性这一基础上的。我们常用电阻 率这一物理量来表示一种物质的导电性，导 电能力差的物质电阻率高，导电能力好的物 质则电阻率低。
2019年12月9日
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第二 章
一、岩石电阻率
• 1. 电阻率的概念 – 由电阻定律，对一导电均匀的导体，其电阻值ρ 与 导体的长度L成正比，与截面积S成反比：
RL
S – 比例系数R称为导体的电阻率，也可表示为：
RS
L
– R的值只与导体的性质有关。
2019年12月9日
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第二 章
一、岩石电阻率
• 1. 电阻率的概念
– 电阻率可以定义为：长为1m，横截面积为1m2的导 体在20℃时的电阻值，此时单位为欧姆米(Ω·m) 。
– 岩石导电性的强弱也常用电导率C（或σ）来反映。 电导率是电阻率的倒数，其单位为西门子／米(S/m)， 在测井中为了避免使用小数，常采用毫西门子／米 (mS/m)。
第二 章
电法测井的基础知识
第二 章
• 普通电阻率法测井是测井方法中使用最早，也是最常用的方法。 到目前为止，在划分钻井地质剖面和判断岩性等工作中仍然起着 重要作用。
• 为了解决生产深入发展产生的新问题，除普通电阻率则井以外， 又相继开发了标准测井、横向测井和微电极系测井。利用这些测 井曲线可以划分岩性、确定渗透层及侵入带电阻率、确定岩层厚 度、进行剖面对比、确定岩层的真电阻率及定性地判断油、气、 水层等。
测井_principle-2(第一篇：电法测井)
•
河口坝沉积 曲流河点砂坝 反映了河道侧向迁移的沉积序列及正粒序结构 沉积环境从低能突然到高能，又缓慢恢复到低能。
物源丰富，水动力条件稳定， 废弃分流河道砂
钟型 三角洲平原
箱型 分流河道砂
漏斗型 河口坝
指形曲线 物源少，能量强， 砂粒分选好，滩砂或席状砂
齿形曲线 沉积能量的快速变化， 辫状河沉积
1、传导电流型 传导电流法测井也称直流电法测井，它是用供电电极 把电流注入地层，在井周围地层中形成电场，通过测量周 围地层中电场或电位的分布，来确定地层的电阻率。 要求：井内有导电泥浆，提供电流通道。 普通电阻率测井仪器和侧向测井都属于传导电流型测 井仪器。 2、感应型 当井眼充满低矿化度泥浆，井眼电阻率较高、地层电 阻率较低，使得侵入带电阻率大于地层电阻率（但是地层 电阻率不是太低），形成高侵（也称增阻侵入）时，一般 使用感应测井来确定地层电阻率。
普通电阻率测井原理
• 常见装置：由一对测量电极M、N和供电电极A、B组成. • 概念：电极系、成对电极、电极距、短电极、长电极 • 梯度电极系：为M、N和A三个电极排列组成，MN相距极近， 地面泥浆池内置电极B，构成一电流回路，为成对电极 A2.25M0.5N电极系，称为R2.5底部梯度电极系。 • 电位电极系：MN测量电极相距较远，非成对电极。 M2.25N0.5A电极系，称为R0.5电位电极系。
地层电化学性质—自然电位和人工电位测井 地层导电性质—各种电阻率测井 地层极化性质—各种高频电磁波测井
自然电位测井
• 自然电位测井（spontaneous potential logging）： 在裸眼井中测量井轴上自然产生的电位变化来 研究井剖面地层性质的测井方法。
•
原理：探测井眼中地层所具有的天然电势的变 化。地层在井壁处形成的天然电势主要与扩散 吸附电势、压滤电势有关。
地球物理测井
地球物理测井第一节：概述地球物理测井的分类：分为电法测井和非电法测井两种。
1、电法测井：a：视电阻率、b：微电极、c：自然电位、d：微球型聚焦、e：感应测井。
2、非电法测井：a：声速测井、b：自然伽玛测井、c：中子测井、d：密度测井，e：井径、f：井斜、g：井温、h：地层倾角(HDT)、I：地层压力(RFT)、j：垂直地震测井（VSP）第二节：电法测井一、视电阻率曲线：测井时将电极系放入井下，在上提过程中测量记录一条△Vmn(电位差)随井深变化的曲线，称为视电阻率曲线。
梯度电极系：成对电极间的距离小于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
电位电极系：成对电极间的距离大于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下：（1）对着高阻层视电阻率升高，但曲线不对称于地层中点，高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。
（2）对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓，随地层减薄平直段缩短直至消失，该处视电阻率值接近地层真电阻率。
（3）对于薄层，在高阻层底界面以下一个电极处，在视电阻率曲线上出现一个“假极大”，极小也比原层上移。
视电阻率曲线的应用：1、划分岩层界面：利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面(底界面)位于视电阻率曲线极小值(极大值以下1/2MN处。
2、判断岩性：在砂泥岩剖面中，当地层水含盐浓度不是很大时，砂岩电阻率大于泥岩的电阻率，粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。
但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩，它们的电阻都非常大。
3、地层对比和定性判断油水层：对于同一储层，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层，反之则为水层。
二：微电极测井微电极测井：利用特制的短电极系帖附井壁，测量井壁附近的岩层电阻率的一种测井方法叫微电极测井。
微电极测井曲线的应用：1、详细划分地层：地层界面一般在曲线的转折点或半幅点2、划分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗层上显示正幅度差，数值中等，地层渗透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。
第二章电法测井-普通电阻率和侧向测井
1949年，考虑到油基泥浆的井眼条件， H.G.Doll提出了感应测井 1951年，考虑到盐水泥浆情况及薄层情况，出 现了聚焦的侧向测井，20年后，发展了双侧向 电阻率仪 1983年，出现了第一支随钻电阻率仪器
90年代前后，为了解决地层的非均质问题， 出现了成像测井(微电阻率扫描、阵列感应、方 位侧向）
表征(描述)介质电学性质的物理参数:
电阻率（电导率）、介电常数和磁导率
地层电阻率R：表征地层导电能力的物理量 带电离子在电场作用下的定向移动
岩石骨架中的自由电子 粘土颗粒表面的离子双电层
岩性
地层水中的盐离子
物性、含油性、地层水 性质
常见岩石、矿物电阻率
岩石名称 粘土 泥岩 页岩 疏松砂岩 泥质页岩 致密砂岩 含油砂岩 贝壳石灰岩 泥灰岩 石灰岩 白云岩 电阻率，欧母•米 1~2102 5~60 10 ~100 2 ~50 5 ~103 20 ~103 2 ~103 20 ~200 5 ~500 60 ~6000 50 ~6000 矿物名称 石英 白云母 长石 电阻率，欧母•米 1012 ~1010 4 1011 4 1011
思考题1：从影响岩石电阻率的四个因素分析
低阻油层的可能成因（最好有实例）
思考题2：了解页岩气及致密油储层特点，并
从影响岩石电阻率的四个因素分析，用电阻
率确定这两类储层饱和度的可能性及可靠性
（最好有实例）
2.1普通电阻率及微电阻率测井
2.1.1普通电阻率测量原理
一、测量岩样电阻率的原理
A、B—供电电极
3、确定K (研究电场分布规律,找ΔUMN、I与R
的转换关系)
实际地层：全非均匀介质
Rt R s
Rm Rmc Rxo Rt
电法测井复习
七侧向测井的基本原理：主电极A0发出主电流I0，屏蔽电极A1和A2发出同极性的屏蔽电流Is，保持I0不变，仪器自动节Is，使UM1 M1`=UM2M2`=0，迫使I0呈层状垂直井轴而流入地层。
微电极系测井资料的应用：1划分岩性剖面；2确定地层界面：微电极的纵向分辨率很高，划分薄互层和薄夹层可靠，常用分歧点的位置确定地层界面。3确定含油砂岩的有效厚度：扣除非渗透性的致密夹层就得到油气层的有效厚度。4确定井径扩大井段：井径扩大常使极板悬空，因此微电极系测得到电阻率很低，接近与泥浆电阻率。5确定冲洗带电阻率和泥饼厚度：多用图版法确定。
梯度电极系极大值可确定地层界面：记录点进入高阻层以后开始一段时间内，由于下面围岩的电阻率较低，对电流有一定的吸引作用，因此记录点处的实际电流密度JO要大于JOj，且此时记录点处的介质电阻率为高阻值，因此在界面处形成了视电阻率极大值，故极大值可确定地层界面。
影响因素：1.电极系的影响：不同的电极系测得的视电阻率曲线不同，即使对相同电极系来说，尽管地层模型相同，测量条件相同，如果电极距不同，得到的曲线也会有较大差别（不同电极距的视电阻率曲线）。2.井的影响：井的影响主要体现在井对供电电流分流作用，致使视电阻率曲线幅度降低、界面处曲线平缓（井内泥浆的电阻率比高阻围岩的电阻率低）；井径的影响：井径越大，探测范围内低阻泥浆越多，对测量结果影响越大，视电阻率越低；井内泥浆电阻率的影响：泥浆电阻率低时，由于分流作用增强，也使得视电阻率曲线幅度降低。3.围岩-层厚的影响：电极系选定后，电极距一定。渗透层（地层）厚度不同，视电阻率曲线也会出现差异。地层薄，低阻围岩的影响就会加大，视电阻率曲线值幅度偏低。4.泥浆侵入的影响：泥浆侵入造成渗透层径向电阻率分布的变化，出现了冲洗带、过渡带和原状地层，井壁还有泥饼的存在。5.高阻邻层的影响：在探测系范围内存在几个高阻层的情况，相邻之间产生屏蔽影响，使视电阻率曲线产生畸变。6.地层倾角的影响：理论曲线是在水平岩层得出的，地层倾斜也使得实测曲线和理论曲线形状和幅度均有差异。（岩层倾角不同时所测的顶部梯度视电阻率曲线，随地层倾角的增大，曲线的极大值向地层中心移动使曲线趋近对称，极大值的幅度降低，曲线变得平缓）。
电法测井知识点总结
电法测井知识点总结一、电法测井的基本原理电法测井是利用地层岩石的电阻率差异来进行地层测量和评价的方法。
地层岩石的电阻率是指单位体积内的岩石对电流通过的阻力，是地层岩石的一种电性质。
不同类型的岩石对电流的通过阻力不同，因此可以通过电阻率来识别地层的性质。
在电法测井中，主要利用了地层中电磁场的响应特性。
当通过地层的电磁场发生变化时，地层中的岩石对电流的通过阻力也会发生变化，这些变化可以被测量仪器所记录下来，并通过数据处理来得到地层性质的信息。
二、电法测井的仪器与方法电法测井主要依靠测井仪器和数据处理方法来实现对地层性质的评价。
电法测井的仪器通常包括发射装置、接收装置和数据处理系统等部分。
其中，发射装置负责向地层中发射电磁场，接收装置则负责接收地层中电磁场的响应，并将数据传输给数据处理系统进行分析和解释。
在实际测井过程中，常用的电法测井方法包括直流电法测井、交流电法测井和感应电法测井等。
这些方法各有特点，可以根据地层情况选择合适的方法进行测井。
三、电法测井的应用电法测井在石油勘探中有着广泛的应用。
首先，电法测井可以帮助地质工作者对地层进行准确的识别和评价，对于评价地层中的岩石类型、含水性和渗透率等地层性质具有重要意义。
此外，电法测井还可以用于石油勘探中的储层评价和勘探导向。
通过对地层电阻率的测量和分析，可以对储层的性质进行评价，为后续的石油勘探工作提供重要的参考依据。
此外，电法测井还可以用于石油开发中的地层监测和注水作业。
通过对地层电性质的监测，可以及时发现地层中的变化情况，为石油开发和注水作业提供重要的指导。
四、电法测井的应注意事项在进行电法测井时，需要注意一些事项，以保证测量的准确性和可靠性。
首先，需要对地层情况进行准确的了解，选择合适的电法测井方法和仪器。
其次，需要进行精确的数据处理和解释，以得到准确的地层性质信息。
此外，还需要注意测量环境的影响。
地层中的水含量、地表的植被覆盖和地质构造等因素都会对电法测井的结果产生影响，因此需要对这些因素进行适当的考虑和调整。
测井方法原理-电法测井(测井解释培训教材-COSL)
地球物理测井——岩石的导电特性
八、不同岩性岩层的电阻率 1、砂泥岩地层：R砂>R泥质砂岩>R泥岩 2、碳酸岩盐地层：孔隙性的灰岩与砂岩类似,含次生孔 隙的岩石R与孔隙的结构、孔隙明显 有关外，还与含油气、泥质含量和地 层水的电阻率都有关。 3、膏盐地层：因为很致密，通常无孔隙存在，所以它的 R很高。
地球物理测井——岩石的导电特性
通常补偿阳离子是Na+。 同种粘土矿物的CEC为一常数。
测井学基础知识
测井学基础知识第一章 普通电阻率测井普通电阻率测井是地球物理测井中最基本最常用的测井方法，它根据岩石导电性的差别，测量地层的电阻率，在井内研究钻井地质剖面。
岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。
普通电阻率测井主要任务是根据测量的岩层电阻率，来判断岩性，划分油气水曾研究储集层的含油性渗透性，和孔隙度。
普通电阻率测井包括梯度电极系、电位电极系微电极测井。
本章先简要讨论岩石电阻率的影响因素，然后介绍电阻率测井的基本原理，曲线特点及应用。
第一节 岩石电阻率与岩性储油物性和含油物性的关系各种岩石具有不同的导电能力，岩石的导电能力可用电阻率来表示。
由物理学可知，对均匀材料的导体其电阻率为：SL R r = 其中L ：导体长度，S ：导体的横截面积，R ：电阻率仅与材料性质有关由上式可以看出，导体的电阻不仅和导体的材料有关，而且和导体的长度、横截面积有关。
从研究倒替性质的角度来说，测量电阻这个物理量显然是不确切的，因此电阻率测井方法测量的是地层的电阻率，而不是电阻。
下面分别讨论一下影响岩石电阻率的各种因素：一 岩石电阻率与岩石的关系按导电机理的不同，岩石可分成两大类，离子导电的岩石很电子导电的岩石，前者主要靠连同孔隙中所含的溶液的正负离子导电；后者靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电。
对于离子导电的岩石，其电阻率的大小主要取决于岩石孔隙中所含溶液的性质，溶液的浓度和含量等（如砂岩、页岩等），虽然其造岩矿物的自由电子也可以传导电流，但相对于离子导电来说是次要的，因此沉积岩主要靠离子导电，其电阻率比较底。
对于电子导电的岩石，其电阻率主要由所含导电矿物的性质和含量来决定。
大部分火成岩（如玄武岩、花岗岩等）非常致密坚硬不含地层水，主要靠造岩矿物中少量的自由电子导电，所以电阻率都很高。
如果火成岩含有较多的金属矿物，由于金属矿物自由电子很多，这种火成岩电阻率就比较底。
二 岩石电阻率与地层水性质的关系沉积岩电阻率主要由孔隙溶液（即地层水）的电阻率决定，所以研究沉积岩的电阻率必须首先研究影响地层水电阻率的因素。
石油工程教材测井部分
第二章测井测井，也叫地球物理测井或石油测井，简称测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、测井）之一。
石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，又称完井电测，以获得各种石油地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的原始资料。
这种测井习惯上称为裸眼测井。
而在油井下完套管后所进行的二系列测井，习惯上称为生产测井或开发测井。
其发展大体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。
测井能够测量的一些性质有：1）岩石的电子密度（岩石重量的函数）；2）岩石的声波传播时间（岩石的压缩技术的函数）；3）井眼不同距离处岩石的电阻率（岩石含水量的函数）；4）中子吸收率（岩石含氢量的函数）；5）岩石或井液界面的自然电位（在岩石或井眼中水的函数）；6）在岩石中钻的井眼大小；7）井眼中流体流量与密度；8）与岩石或井眼环境有关的其它性质。
第一节测井基本原理一、测井工作原理测井就是对井下地层及井的技术状况进行测量，其工作原理就是利用不同的下井仪器沿井身连续测量地质剖面上各种岩石的地球物理参数，如电阻率、声波传播速度、原子核特性等，以电信号的形式通过电缆传送到地面仪器并按照相应的深度进行记录。
下图为简单的测井现场作业示意图。
二、测井所用的设备井场测井作业需用如下设备：（1）地面仪器：以计算机为核心，凭借着所加载的各种程序的控制，完成各种不同的测井作业。
如对测量信号的处理、记录、显示、质量控制以及对现场测井资料的井场快速处理和解释。
（2）下井仪器：用来测量地层的各种物理参数。
（3）电缆：测井过程中起传输及信道作用。
（4）动力系统：为输送下井仪器提供动力,目前测井动力系统通常为液压绞车。
（5）深度系统：有深度传送和深度信号处理等部分组成，以提供井下测量信号的准确深度。
（6）供电系统：为地面系统和井下仪器提供电源，目前常用的测井供电系统有车载发电机及井场外引电源。
地球物理测井
地球物理测井第一节：概述地球物理测井的分类：分为电法测井和非电法测井两种。
1、电法测井：a：视电阻率、b：微电极、c：自然电位、d：微球型聚焦、e：感应测井。
2、非电法测井：a：声速测井、b：自然伽玛测井、c：中子测井、d：密度测井，e：井径、f：井斜、g：井温、h：地层倾角(HDT)、I：地层压力(RFT)、j：垂直地震测井（VSP）第二节：电法测井一、视电阻率曲线：测井时将电极系放入井下，在上提过程中测量记录一条△Vmn(电位差)随井深变化的曲线，称为视电阻率曲线。
梯度电极系：成对电极间的距离小于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
电位电极系：成对电极间的距离大于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下：（1）对着高阻层视电阻率升高，但曲线不对称于地层中点，高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。
（2）对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓，随地层减薄平直段缩短直至消失，该处视电阻率值接近地层真电阻率。
（3）对于薄层，在高阻层底界面以下一个电极处，在视电阻率曲线上出现一个“假极大”，极小也比原层上移。
视电阻率曲线的应用：1、划分岩层界面：利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面(底界面)位于视电阻率曲线极小值(极大值以下1/2MN处。
2、判断岩性：在砂泥岩剖面中，当地层水含盐浓度不是很大时，砂岩电阻率大于泥岩的电阻率，粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。
但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩，它们的电阻都非常大。
3、地层对比和定性判断油水层：对于同一储层，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层，反之则为水层。
二：微电极测井微电极测井：利用特制的短电极系帖附井壁，测量井壁附近的岩层电阻率的一种测井方法叫微电极测井。
微电极测井曲线的应用：1、详细划分地层：地层界面一般在曲线的转折点或半幅点2、划分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗层上显示正幅度差，数值中等，地层渗透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。
《地球物理测井》-第02章 电阻率
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中国石油大学（华东）张福明
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第二章 电阻率测井
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 普通电阻率测井原理 聚焦电阻率测井原理 微电阻率测井方法 常用电阻率组合测井 标准测井 电阻率测井新技术简介
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中国石油大学（华东）张福明
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2.2 聚焦电阻率测井原理
侧向测井与感应测 井是常规测量原状地层 电阻率的主要方法，都 采用了聚焦工作方式。
侧向测井提出的主要原因:
井眼中低阻泥浆分流作用 显著； 泥浆侵入造成单条曲线难 以准确反映地层电阻率。
侧向电阻率测井 电流聚焦示意图
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中国石油大学（华东）张福明
1. 侧向测井原理（三侧向为例）
A0：主电极（供主电流I0） A1、A2：屏蔽电极（供屏蔽电流Is，与I0同极性）
R 4 r U I
测量思路：人工电场、测电场参数、刻度转换为电阻率。
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一、岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的关系
1. 电阻率与岩性的关系
不同岩石和矿物的电阻率各不相同，这是电阻率测井的基 础。主要原因是岩石的导电类型不同（离子导电、电子导电和 附加导电等）。
② 涡流分别在其中流动；
③ 每个单元环独立存在，在R中产生有用信号deR； ④ 总有用信号E有用＝ΣdeR。
教材中基本上是按此思路介绍感应测井原理的。
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（3）双线圈系探测特性：
lT l R
称为单元环微分几何因子， gdrdz称为单元
g d rd z 1
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 2. 地层水电阻率与地层水内所含盐类的关系
• 由于不同盐类的正、负离子迁移率不同，相同浓度下的溶液 电阻率也不同，如表2—2所示
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 2. 地层水电阻率与地层水内所含盐类的关系
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第二 章
二、岩石电阻率与岩性的关系
• 3 碳酸盐岩层导电性
• 一般说来碳酸盐岩层的孔隙度较小，岩层电阻率较 高，致密的石灰岩、白云岩的电阻率可高达5一6千 欧姆米。
• 含油、气的碳酸盐岩电阻率大于含水的碳酸盐岩电 阻率。
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第二 章
二、岩石电阻率与岩性的关系
第二 章
二、岩石电阻率与岩性的关系
• 1 组成沉积岩的矿物按导电性质不同可分为三大类： • 导电良好的矿物（金属矿等） • 粘土 • 不导电的矿物（石英、长石、云母、方解石、白云 石、岩盐、石膏、无水石膏等）
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第二 章
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不导电的 矿物
导电良好 矿物
粘土
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 2. 地层水电阻率与地层水内所含盐类的关系 • 如果其它盐类含量较多不能忽略时，则应把其它盐 类含量换算成等效的NaCl含量。 • 不同离子的换算系数图版见图2-1（书p27）。
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第二 章
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 3 碳酸盐岩层导电性 • 碳酸盐岩层中含泥质会降低岩层电阻率数值。泥灰 岩的电阻率较低。
• 孔隙性石灰岩(如生物灰岩，鲕状灰岩、碎屑石灰岩 等)的岩石结构与砂岩相似，电阻率特征也与砂岩相 似。
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第二 章
二、岩石电阻率与岩性的关系
• 4 膏盐岩层导电性
• 膏盐岩层是一种纯化学成因的岩层，由于蒸发作用 沉淀而成。这类岩石的孔隙度极小，故岩石电阻率 很高。
RL
S – 比例系数R称为导体的电阻率，也可表示为：
RS
L
– R的值只与导体的性质有关。
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第二 章
一、岩石电阻率
• 1. 电阻率的概念
– 电阻率可以定义为：长为1m，横截面积为1m2的导 体在20℃时的电阻值，此时单位为欧姆米(Ω·m) 。
– 岩石导电性的强弱也常用电导率C（或σ）来反映。 电导率是电阻率的倒数，其单位为西门子／米(S/m)， 在测井中为了避免使用小数，常采用毫西门子／米 (mS/m)。
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第章二五、岩石电阻率与含油饱和度的关系
• 2. 岩石电阻率与含油饱和度的关系
– 实验证明，岩样的含油饱和度越高，岩石的电阻率越高， 反之含油饱和度越低，岩石电阻率亦越低。
– 但在自然界中地层水电阻率和岩层的孔隙度都是变化的， 并且对Rt值有影响。为了消除(更确切地说是“隐含”)地层 水电阻率和孔隙度的影响，引入“电阻增大系数”概念， 或称电阻率指数，即含油岩石电阻率Rt与该岩石100％含水 时的电阻率R0之比，用I表示：
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第二 章
作业４（P93习题23）
• 有一上部含油，下部含水的厚砂岩储集层，由声波测 井资料证实各部分的孔隙度是相同的；
• 由感应测井资料得知含油部分岩层电阻率Rt=5Ω·m、 • 含水部分岩层电阻率为0.5Ω·m、 • 并且已知地层水电阻率Rw＝0.02 Ω·m 、 • a=0.81、b＝1、m＝n＝2。 • 求（１）该砂岩层的孔隙度＝? • 求（２）含油层的含油饱和度So＝?
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第二 章
第一节 电法测井的基础知识
第二 章
主要内容
一、岩石电阻率 二、岩石电阻率与岩性的关系 三、岩石电阻率与地层水性质的关系 四、岩石电阻率与孔隙度的关系 五、岩石电阻率与含油饱和度的关系 六、油田水的性质
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第二 章
一、岩石电阻率
• 1. 电阻率的概念
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 1. 地层水性质的决定因素 • 在造岩矿物不导电的情况下，岩石的导电作 用仅靠地层水来实现。实验也证明了岩石电 阻率与地层水电阻率成正比。所以我们要研 究地层水电阻率。
• 地层水的性质主要取决于地层水所含盐类、 浓度（矿化度）和温度等因素。
I Rt R0
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第章二五、岩石电阻率与含油饱和度的关系
• 2. 岩石电阻率与含油饱和 度的关系 – 实验得到的电阻率指数 I与含油饱和度So关系 曲线
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不同地区I与Sh 的 实验曲线
第章二五、岩石电阻率与含油饱和度的关系
• 2. 岩石电阻率与含油饱和度的关系
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第二 章
一、岩石电阻率
• 2.影响岩石电阻率的主要因素
– 2.1岩石的相关知识
• 大多数油气是储集在沉积岩中的，因此，只讨论影响沉积岩 电阻率的因素。
• 沉积岩是在水中沉淀的岩石碎屑或矿物经胶结压实而成，其 结构可视为矿物骨架与孔隙中流体的组合。
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岩石结构示意图
第二章 普通电阻率测井 Resistivity Logging
第二 章
• 普通电阻率法测井是测井方法中使用最早，也是最常用的方法。 到目前为止，在划分钻井地质剖面和判断岩性等工作中仍然起着 重要作用。
• 为了解决生产深入发展产生的新问题，除普通电阻率则井以外， 又相继开发了标准测井、横向测井和微电极系测井。利用这些测 井曲线可以划分岩性、确定渗透层及侵入带电阻率、确定岩层厚 度、进行剖面对比、确定岩层的真电阻率及定性地判断油、气、 水层等。
– 所有的电阻率测井都是建立在各种岩石具有 不同的导电性这一基础上的。我们常用电阻 率这一物理量来表示一种物质的导电性，导 电能力差的物质电阻率高，导电能力好的物 质则电阻率低。
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第二 章
一、岩石电阻率
• 1. 电阻率的概念 – 由电阻定律，对一导电均匀的导体，其电阻值ρ 与 导体的长度L成正比，与截面积S成反比：
示； • 有效孔隙：具有储集性质的孔隙一般为孔隙直径在 0.0002mm以上的连通孔隙； • 死孔隙：被岩石颗粒包围的孤立孔隙和被微毛细管包围 的孤立孔隙。
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岩石结构示意图
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第章二四、岩石电阻率与孔隙度的关系
• 2. 岩石电阻率与孔隙度的关系
– 实验研究发现孔隙中100％含水的地层电阻率R0 与地层水电阻率Rw近似于正比关系，且比值为一 常数。
• 但是在这里要指出的是有的方法目前已被新的方法所取代，但新 方法的原理基础还是不变的。
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第二 章
主要内容
一、电法测井的基础知识 二、普通电阻率测井的基本概念 三、普通电阻率测井的基本理论 四、实测视电阻率曲线及其应用 五、标准测井 六、微电极系视电阻率测井 七、地层微扫描测井及全井眼地层微成像仪简介
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第二 章
课后作业４－1（P93习题24、25）
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20000ppm .
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第二 章
三、岩石电阻率与地层水性质的关系
– 3. 地层水电阻率与温度的关系 • 温度升高，离子迁移率增大，溶液的导电能 力加强，溶液电阻率下降。
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第章二四、岩石电阻率与孔隙度的关系
• 1. 孔隙度的概念
– 孔隙度：孔隙体积占岩石体积的百分数，常用表示； – 有效孔隙度：有效孔隙体积占岩石体积的百分数，常用e表
第二 章
二、岩石电阻率与岩性的关系
• 2 砂泥岩层导电性
• 砂岩的电阻率由几个欧姆米变至几千欧姆米； • 粘土、泥岩的电阻率比较低而稳定，一般为1～10
欧姆米；
• 一般地说，当地层水矿化度较低时，砂岩电阻率大 于泥岩，泥质砂岩电阻率居于其中间，含油气砂岩 层电阻率大于含水砂岩层；当地层水矿化度很高时， 砂岩电阻率可能低于泥岩。
• 2. 岩石电阻率与孔隙度的关系
– a、m的取值 • 斯仑贝谢公司对软地层常取a＝0.62，m=2.15,也叫汉布尔
公式； • 一般可参照书中表2-3
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第章二五、岩石电阻率与含油饱和度的关系
• 1. 相关概念
– 含水饱和度Sw：是指含水孔隙体积占全部孔隙体 积的百分数。当岩石孔隙内完全充满水时其含水 饱和度为100％。
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第二 章
一、岩石电阻率
• 2. 岩石电阻率的主要影响因素
– 粘土 – 地层水电阻率 – 地层水含量 – 地层水分布
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第二 章
二、岩石电阻率与岩性的关系
• 一些主要岩石、矿物的电阻率列于表2—1中。由表中可以 看出，不同矿物，不同岩石的电阻率各不相同。
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– 实验表明岩石的地层因素与孔隙度有如下关系（称为阿尔 奇公式）：
F
R0 Rw
a
m
– a——比例系数，其值决定于岩性，变化范围在0.4～1.5；
– m——胶结系数，随着岩石胶结程度不同而变化，一般为2 左右，变化范围为1.3～2.5；