利用自然电位计算泥质砂岩地层水电阻率的方法
油气勘探常用的测井技术和方法简介
(二) 油气勘探常用的测井技术和方法简介1、电法测井－饱和度测井方法电阻率测井是最先发展起来的测井方法，从用途上分为两类：电阻率含油饱和度测井和用于地质学研究的电法测井；从测量方法上可分为三类，即普通电法（电极系）测井，电流聚焦测井和电磁聚焦测井。
在不含金属矿物的地层中，地层导电性表现在电阻率的高低主要受地层孔隙大小和所含流体性质的影响。
对于具有一定孔隙的地层，当其含水时，一般电阻率较低（和地层水矿化度有关），当其含油时电阻率较高。
因此，利用电阻率测井资料，按有关的理论和实验关系，可以确定地层含油饱和度的大小。
（1）普通电阻率测井普通电阻率测井是指早期的电极系横向测井，它采用供电电极A 、B 供给低频矩形交变电流I ，由测量电极M 、N （按不同排列方法及尺寸组成不同的电位电极和梯度电极系，我油田常用的电位电极系为0.5米，常用的梯度电极系为2.5米和4米），测量M 、N 之间的电位差为U MN ，电位差的大小反映了井内不同地层电阻率的变化，从IU K R MN a ∙=公式可以得到地层视电阻率a R （是地层真电阻率、泥浆冲洗带和侵入带的函数），地层电阻率和储层岩性、物性和含油性有密切关系，从而能确定岩性，划分油层、水层，确定地层界面和含油饱和度。
为求得地层真电阻率，通常采用浅、中、深三个径向探测深度的电阻率测量、测量三个环带的视电阻率，建立三个响应方程求之。
普通电阻率测井方法使用的电极系结构简单，不能聚焦，不能推靠到井壁上，又受井眼大小、泥浆、地层厚薄、非均质和围岩等客观条件的影响，难以求准地层真电阻率，所以趋于被淘汰，但因划分地层和岩性很直观、方便，因此保留了几种电阻率曲线。
（2）微电极测井它是将三个间距为0.025米的纽扣电极镶嵌在具有向井壁地层推靠能力的橡胶极板上，通过测量主要受泥饼影响的微梯度电阻率和主要受冲洗带影响的微电位电阻率，确定泥饼电阻率和冲洗带电阻率划分渗透性储层的测井方法。
测井原理及各种曲线的应用
一、SP（自然电位）曲线和GR（自然伽马）曲线测井基本原理用淡水泥浆钻井时，由于地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度而在砂岩段形成扩散电位——在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一个平行于地层且正极指向地层的“电池”（第一个）。
在泥岩段，因为泥浆滤液与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位——在井眼内泥岩段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的“电池”（第二个）。
又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个“电池”串联了起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段（第一个电池负极）。
在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和。
用M电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的电位降即得自然电位曲线。
其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，则电位降上升，异常幅度增大。
另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发生过滤作用形成过滤电动势——动电学电位。
沉积岩的放射形取决于岩石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥质含量越高放射性越强。
GR曲线主要测量地层的放射性。
1、曲线幅度反映沉积时水动力能量的强弱；2、曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；3、顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；4、曲线的光滑程度水动力对沉积物改造所持续时间的长短；5、曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；6、曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的变化。
影响自然电位曲线异常幅度的因素：（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。
microsoft powerpoint 实验一 确定地层水矿化度
实验一用自然电位曲线估计地层水矿化度一、实验目的与要求• 实验目的：巩固用自然电位法求地层水电阻率的方法，并学会 并掌握这种方法。
• 实验要求用图版求出地层水电阻率，并自编程序，在计算机 上运算出地层水电阻率。
一、实验目的与要求实验步骤• 1、利用SP计算Rw• 2、Rw转化为矿化度• 厚的、纯的、砂岩、水层：V sp =V SSP =E ec• 利用自然电位曲线确定地层水电阻率时，选择地层厚度 大、泥浆侵入不深、地层泥质含量很低的含水砂岩层。
• 确定Rw 的原理：根据已知岩层电阻率、泥浆电阻率、地层厚度和井径等 数据，把自然电位曲线校正到静自然电位，然后用关系式，• 已知K ec 、R mf 值情况下，便可以求出地层水电阻率R w。
lgmf ec ec W R E K R= 二、确定地层水电阻率确定地层水电阻率思路2、V SSP = E ec lgmf ec ec W R E K R= 1、V SP 校正到V SSP 3、K ec （T ） 4、 =R mf /R w 5、R mf (T) 6、R w (T)=R mf /X二、确定地层水电阻率XX（1）静自然电位V SSP• 从自然电位曲线上读出幅度值V SP ， • 岩层厚度h 、井径d 、 • 岩层电阻率R t 、围岩电阻率R s 、 • 冲冼带电阻率R xo 和泥浆电阻率R m • 利用图版求出校正系数C(V SP /V SSP )， • 静自然电位V SSP (或电化学电动势E ec ) •SPSSPec V V E v==求地层水电阻率Rw 的步骤：二、确定地层水电阻率18273 291t ecect K K + = （2）电化学电动势系数按地层深度，计算地层温度:t=t 0 +G*h 或按照图版获得，算出对应于地层温度t的电化学电动势系数•当地层水中溶解的主要盐类为NaCl 时， •其他的可以查表获得 •18 69.6ecK =-图版法：知道地层深度、地温梯度起始(地表)温度，就可以求出地层温度。
电法测井
电法测井电阻率、电导率只与材料性质有关，不随材料的几何形状而变化。
沉积岩中，一般情况下，电阻率变化：灰岩＞砂岩＞泥质砂岩＞泥岩。
.沉积岩中不含导电矿物，因此主要靠地层水中的盐类离子导电。
一、普通电阻率测井1、划分层界面：极大值与绩效值之间为高阻岩层。
2、求地层的视电阻率R a和真电阻率：梯度电极系：H＞3L，读岩层的平直段；L＜H＜3L，用面积平均法读值；H＜L，读岩层的极大值。
3、划分岩性剖面：砂泥岩剖面，砂岩高阻，泥岩低阻，由此可以确定岩性。
4、求含油层的100%含水层的地层电阻率（阿尔齐公式），进而求的含油饱和度。
二、微电极测井测量结果主要反应紧靠井壁的地层电阻率，泥浆对测量一般无影响（微电位和微梯度两条曲线）。
对于非渗透地层，微电位和微梯度都测量到同一介质，因此，两种曲线的视电阻率值相等，在曲线重叠图上无幅度差。
对于渗透性地层，井壁往往有泥饼，微梯度探测深度浅，主要反映泥饼的电阻率，微电位探测深度较深，主要反映冲洗带电阻率。
一般泥饼电阻率较冲洗带电阻率小，因此，微电位视电阻率大于微梯度视电阻率，造成两条重叠曲线的幅度差，这种差异叫正差异。
在下面情况下，可观察到微电位视电阻率小于微梯度视电阻率的负差异情况。
1、泥饼电阻率大于冲洗带电阻率，Rmc＞Rxo2、侵入非常浅的渗透层，Rxo＞Rt3、泥浆中泥质颗粒进入高孔隙含水层，造成井壁2~3cm的固体污染带，其电阻率大于冲洗带电阻率。
应用1、确定岩层界面，划分薄交互层。
以曲线半幅点或转折点定地层界面，一般可划分0.2m的薄互层。
2、划分渗透层。
渗透层一般在曲线上显示正差异，非渗透层无差异或少许正负差异。
砂泥岩剖面，砂岩比泥岩视电阻率高，渗透性砂岩有较高的视电阻率，且有正差异。
碳酸盐岩剖面，渗透层往往是裂缝和孔隙灰岩或白云岩，常夹在致密灰岩中间，视电阻率比围岩低，有泥饼时，现实正差异，否则无差异。
3、判断岩性。
泥岩：为非渗透性地层，曲线幅度低，无幅度差。
测井教程第3章 自然电位测井
三、自然电位测井曲线的特征及影响因素
使用自然电位测井曲线时应注意的几 个问题： ⑴自然电位测井曲线没有绝对零点，而 是以泥岩井段的自然电位幅度作基线， 曲线上方标有带极性符号的横向比例尺， 它与曲线的相对位置，不影响自然电位 幅度的读数。 ⑵自然电位幅度ΔUsp的读数是基线到曲 线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。 ⑶在砂泥岩剖面井中，一般为淡水泥浆 钻进(Cw>Cmf)，在砂岩渗透层井段自然 电位曲线出现明显的负异常； 在盐水泥浆井中(Cw<Cmf)，则渗透层 井段出现正异常，这是识别渗透层的重 要特征。
三、自然电位测井曲线的特征及影响因素 1、地层温度的影响
从扩散和吸附电动Biblioteka 的产生，我们可以看出，Kd和Ka与温度
有关，因此同样的岩层，由于埋藏深度不同，其温度不同，也
就造成Kd和Ka值有差别，这就导致了同样岩性的岩层，由于埋 藏深度不同，产生的自然电位曲线幅度有差异。
通常绝对温度T与Kd和Ka成正比关系，这可从离子的活动性来
在井内测得的自然电位降落仅仅是自然电动势的一部分(该 电动势的另外两部分电位降落分别产生在岩层及其围岩之中)， 它的数值及曲线特点主要决定于造成自然电场的总电动势Es及 自然电流的分布。 Es的大小取决于岩性、地层温度、地层水和泥浆中所含离子 成分以及泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。 自然电流I的分布则决定于流经路径中介质的电阻率及地层 厚度和井径的大小。
三、自然电位测井曲线的特征及影响因素 7、岩性的影响
以上的讨论都是假定岩层及其围岩是纯岩石的情况。 当夹于纯泥岩层中的砂岩内含有泥质时，显然，对着砂岩层 处，地层水与泥浆之间的扩散就与前述情况不同。 由于组成泥质的粘土颗粒具有离子选择薄膜的特性，因此， 存在于砂岩中的泥质对溶液的直接扩散产生了一种附加的影响。 使得砂岩层与井之间除了产生扩散电动势之外，还产生一种附 加的吸附电动势。而这两种电动势的极性是相反的，它们部分 抵消的结果，会使得对着砂岩层处的扩散电动势数值同岩石不 含泥质时相比有所降低，从而使总电动势也降低。电动势降低 的程度，与岩石中含泥质的多少有关。显然，岩石含泥质越多， 产生的附加吸附电动势就强，总电动势的降低也越大；反之， 就越小。
利用自然电位计算泥质砂岩地层水电阻率的方法
２ ０ 年 ６月 ０６
国 外 测 井 技 术
Ｗ ＯＲＬ Ｄ Ｗ ＥＬ Ｌ Ｌ ＯＧＧＩ ＮＧ ＴＥ ＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｊ ｎ２ ｏ ｕ ．０ ６
Ｖｏ． ｌ ｏ ３ １ Ｎ ． ２
第 ２ 卷第 ３ ｌ 期
利用 自然电位计算泥质砂岩地层水 电阻率的方法
位模 型 ， 它考 虑到 阳 离子 交换 容 量 、 油 气饱 和 度 的影 响 。 供 改进 的 自然 电位 模 型 可 以有 效地 用 含 提
于确定 泥质 砂岩 地层 的地 层 水 电阻率 。
关键 词 地 层 水 电阻率 ； 自然 电位 ； 泥质砂 岩 ； 储层
式 是对 纯地 层推 导 出来 的 ， 不适 用 于泥质 砂 岩 。 考 在
电阻率 ：
ＳＰ ＝Ｋ ｌ （ Ｓ ｇ ｏ ） （ ） １
氯 离 子 电 化 学 Ｈｉｏｆ迁 移 数 ， 而 且 存 在 ｔｒ ｔ
ｆ ＋ ｆ ＝ １， Ｒ为 摩 尔 气 体 常 量
， 热力学温度 ， Ｔ为
为可测 的电解 质溶 液 的平 均 离子 活度 。我 国各 油 田 地 层水 的矿化 度一 般在 １３０ Ｎ Ｃ ／ｇ ２ 围内， －０ ｇ ａ ＬＫ Ｈ０范 取 最 大地 层水 矿化 度为 ３Ｏ￣ 对上式 采 用 Ｒ ｍｂｒ Ｏｇ。 ｏ ｅｇ
式 中 ，Ｓ ＳＰ为 静 自然 电位 ， Ｋ为 自然 电位 系 数 ， Ｒ Ｒ、
分别是地层水电阻率和泥浆滤液电阻率。该理论公
算法进行数值积分 ， 可得和地层水矿化度 、 岩石 阳离 子交 换容 量 的关 系 图版 ， 图 １ 王 日才教 授把 薄膜 如 。
第一 作者 简介 ： 勇， 吴 工程 师 ，９ ５年毕业于石油大学 （ １９ 华东 ） 勘探 系测 井专业 ， 主要 从事测 井资料 解释工作 。 现为西安石油大
地壤电阻率的测量基础学习知识原理
地壤电阻率的测量原理目前国内外制造的用以测定土壤电阻率的仪表，虽然有时在显示、供电方式和结构形式等方面各有不同。
然而，其基本原理大致均以四点法为基础。
四点法的原理通常被普遍用来测量金属和其它低阻材料的电阻率，它的显著优点是测量电极和被测量材料的接触电阻以及测量引线的电阻对测量精度影响较小。
其次，四点法的操作简便，适合于现场操作也是它被普遍应用的原因之一。
现将四点法测量土壤电阻率的原理推导如下。
参看图1，图中C1、P1、P2、C2为在直线上以等距离a打入地中的四根测试极棒。
其中C1、C2用作在土壤中建立测试电流I。
P1、P2为电压测试极棒，用以测定它们所在位置的电位差。
图1中设：E为测试电源I为流过土壤的测试电流，C1，C2为电流极棒，P1，P2为电压极棒，V12为测量电流I在P1、P2点建立的电位差，ρ为土壤电阻率。
为了便于推导，假设电流极棒C1（或C2）埋入地面部分为一半径为r1的半球体。
参看图2。
δ＝rI2πr 2电流密度r等位面r 1drIa a 1221图2当电流I 经由孤立电极流入土壤时，在距电极中心距离为r 的半球面上任一点的电流密度δr 为：（1）该点电位梯度为： （2）即：（3）于是，电流I 在电极附近任意两点a 1，a 2间产生的电位差V 12为：（4） 式中，r 1r 2分别为a 1,a 2至电极的距离。
设V 1、V 2各为假设C 1、C 2单独存在时，测试电流I 各自在P 1，P 2处建立的电位差。
则当各极棒按图1布置时：（5）（6）按叠加原理，当C 1，C 2电极同时存在时，P 1，P 2的电位差为V 12为V 1，V 2的矢量和：即 （7）因此 （8）式中：（9）由公式（8）可以看出，采用如图1所示的测量布置，当已知测试探针（电极）的间距a ，测试电流I 和P 1，P 2间的电位差V 12后即可代入公式（8）求得该地的土壤电阻率ρ。
从以后的分析可以看出，在实际测量中并不需要分别测出V 12和I 的数值，而是以测量电压的方法直接测出V 12与I 的比值R 12，数值并以此代入公式（8）即可求得土壤的P 值。
自然电位 确定地层水电阻率的方法
自然电位确定地层水电阻率的方法自然电位法是一种通过测量地表上的自然电位差来确定地层水电阻率的方法。
以下是关于自然电位法的50条描述：1. 自然电位法是一种无需人为干扰的地球物理勘探方法，可以用于确定地下水位和地层水电阻率。
2. 自然电位差是由地下水体的电导率差异所引起的。
3. 自然电位法的测量基于地下水体中的离子浓度差异，因而对地下水体中的溶质扩散和电解质浓度进行了考虑。
4. 自然电位差是地下水体离子浓度分布和电导率分布的结果。
5. 自然电位差可以通过在地表上安装电极并进行测量来确定。
6. 自然电位差的大小和方向与地下水流动状况有关。
7. 自然电位法可用于确定区域地下水体的水流路径和水流速度。
8. 自然电位法可以区分不同地质结构和不同类型的地下水体。
9. 自然电位法可用于测量地下水渗流方向和坡度。
10. 自然电位差是地下水体中电导率异质性的表现。
11. 自然电位法可用于评估地下水体的储集性能和水文地质特征。
12. 自然电位法还可用于监测地下水体的变化和污染现象。
13. 自然电位法的测量精度受到地壳电场、杂散电流和地震干扰的影响。
14. 自然电位法需要进行长时间的连续测量以获得准确的结果。
15. 自然电位法适用于均匀和块状地下水体。
16. 自然电位法对于研究地下水体的深部流动具有较好的应用性。
17. 自然电位法可以用于监测地下水资源的利用和管理。
18. 自然电位法可用于研究地下水体的动力特性和物理特性。
19. 自然电位法在地下水勘探和水文地质调查中具有重要的应用价值。
20. 自然电位法的测量结果可以与其他地球物理方法相结合，增强分析的准确性和可靠性。
21. 自然电位差的测量可通过使用高灵敏度的自然电位仪器来实现。
22. 自然电位法的测量结果通常以电位差的大小和方向表示。
23. 自然电位法可以用于评估地下水体的潜水面形态和深度。
24. 自然电位法可用于研究地下水体与地表水体的相互作用。
25. 自然电位法可用于监测地下水位的变化和趋势。
测井解释计算常用公式
测井解释计算常用公式目录1. 地层泥质含量（Vsh）计算公式 (1)2 . 地层孔隙度（φ）计算公式 (4)3. 地层含水饱和度（Sw）计算 (7)4. 钻井液电阻率的计算公式 (12)5. 地层水电阻率计算方法 (13)6．确定a、b、m、n参数 (21)7．确定烃参数 (25)8. 声波测井孔隙度压实校正系数Cp的确定方法 (26)9. 束缚水饱和度（Swb）计算 (26)10. 粒度中值（Md）的计算方法 (29)11. 渗透率的计算方法 (29)12. 相对渗透率计算方法 (35)13. 产水率（Fw） (36)14. 驱油效率（DOF） (37)15. 计算每米产油指数（PI） (37)16. 中子寿命测井的计算公式 (37)17. 碳氧比（C/O）测井计算公式 (39)18. 油层物理计算公式 (46)19. 地层水的苏林分类法 (49)20．毛管压力曲线的换算 (50)21. 地层压力 (51)附录：石油行业单位换算 (53)测井解释计算常用公式1. 地层泥质含量（Vsh ）计算公式1.1 利用自然伽马（GR ）测井资料1.1.1 常用公式m in m ax m inGR GR GR GR SH --= (1)式中，SH －自然伽马相对值；GR －目的层自然伽马测井值；GRmin －纯岩性地层的自然伽马测井值；GRmax －纯泥岩地层的自然伽马测井值。
1212--=⋅GCUR SH GCUR sh V (2)式中，Vsh －泥质含量，小数；GCUR －与地层年代有关的经验系数，新地层取3.7，老地层取2。
1.1.2 自然伽马进行地层密度和泥质密度校正的公式o sh ob sh B GR B GR V -⋅-⋅=max ρρ (3)式中，ρb 、ρsh －分别为储层密度值、泥质密度值；Bo －纯地层自然伽马本底数；GR －目的层自然伽马测井值；GRmax －纯泥岩的自然伽马值。
1.1.3 对自然伽马考虑了泥质的粉砂成分的统计方法C SI SI B AGR V b sh +-⋅-⋅=1ρ (4)式中，SI －泥质的粉砂指数；SI ＝（ΦNclay －ΦNsh ）/ΦNclay …………………...……….(5) （ΦNclay 、ΦNsh 分别为ΦN －ΦD 交会图上粘土点、泥岩点的中子孔隙度） A 、B 、C －经验系数。
自然电位测井
求地层水电阻率
4、求地层水电阻率（Rw是计算地层含油饱和度的重要参数之一） 求地层水电阻率（Rw是计算地层含油饱和度的重要参数之一
图版法： 图版法：
略
判断水淹层
5、判断水淹层
在油田开发中，常采用注水的方法来提高采收率。 在油田开发中，常采用注水的方法来提高采收率。 注水的方法来提高采收率 如果油田见到了注水则该层为水淹层。利用测井资料判断水 如果油田见到了注水则该层为水淹层。 淹层层位及估计水淹层是目前检查注水效果的重要课题， 淹层层位及估计水淹层是目前检查注水效果的重要课题，目 前有些油田利用SP曲线根据基线偏移确定水淹层位， SP曲线根据基线偏移确定水淹层位 前有些油田利用SP曲线根据基线偏移确定水淹层位，并根据 偏移量的大小来估计水淹程度。水淹层在SP SP曲线上出现基线 偏移量的大小来估计水淹程度。水淹层在SP曲线上出现基线 偏移是因为注入水的矿化度不同于地层水和泥浆滤液。当Cw 偏移是因为注入水的矿化度不同于地层水和泥浆滤液。 Cmf，且为均匀的纯砂岩， > C 注 > Cmf ， 且为均匀的纯砂岩 ， 可以证明在水淹水平界 面处SP曲线上无异常变化，而只发生基线偏移， SP曲线上无异常变化 面处SP曲线上无异常变化，而只发生基线偏移，可以计算出 偏移量的大小。 偏移量的大小。
常规测井
——之自然电位测井
地物 韩善朋
知识回顾
• 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。 • 常规测井：?????
常规测井的分类
一、划分岩性 1、自然电位测井（SP） 2、自然伽马测井（GR） 3、井径（CAL） 二、孔隙度的计算 1、声波测井 2、中子测井 3、密度测井 三、电阻率的计算 1、深层电阻率测井 2、中层电阻率测井 3、浅层电阻率测井
地层水电阻率的计算方法优选及实际应用_李霞
油田R 位于印度尼西亚南苏门答腊盆地的Jabung 区块Betara Complex 的西部，2004年3月投入开发，目的层是下第三系的下Talang Akar 组的河流-三角洲沉积相带的砂岩。
油田R 整体为一断背斜构地层水电阻率的计算方法优选及实际应用李霞1，谭成仟2，何璇2，高玲举1（1.长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054；2.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安710065）摘要：地层水电阻率R W 是确定地层含水（油气）饱和度的重要参数，它的精度直接影响测井解释结论的准确性。
以R 油田砂岩油藏为例，基于目的层G 和H 为上下接触关系且具有相近储层特征，由于隔层被划分为两套含油气系统，本文参考G 层已有的地层水分析资料对多种地层水电阻率计算方法进行优选，并将优选出的计算方法用于缺少实验分析资料的H 层的地层水电阻率计算。
本研究方法能够在缺少实验分析资料的情况下较准确地计算出目的层地层水电阻率，实际应用效果较好，为提高测井解释精度奠定基础。
关键词：地层水电阻率；测井解释；含水饱和度doi:10.3969/j.issn.1673-5285.2014.01.020中图分类号：TE311文献标识码：A文章编号：1673-5285（2014）01-0085-04Calculation methods optimization of formation waterresistivity and practical applicationLI Xia 1，TAN Chengqian 2，HE Xuan 2，GAO Lingju 1（1.College of Geology Engineering and Geomatics ，Chang'an University ，Xi'an Shanxi 710054，China ；2.College of Earth Sciences and Engineering ，Xi'an Shiyou University ，Xi'an Shanxi 710065，China ）Abstract:Formation water resistivity is one of the key parameters to compute water （hydro －carbon ）saturation,and it directly impacts the log interpretation accuracy.There are two tar －get layers G and H in region of interest,which are contiguous contacts with similar reservoir feature,isolated to two systems by interlayer.Optimize the calculating methods of formation water resistivity by given formation water analysis data of layer G based on the reservoir fea －ture,and to compute formation water resistivity of layer H whose formation water analysis da －ta is deficient.Examples show this method is feasible to compute formation water resistivity of target layer which is deficient in experimental analysis data,and lays the foundation for improving log interpretation accuracy.Key Words:formation water resistivity ；log interpretation ；water saturation*收稿日期：2013－11-01修回日期：2013－12-10作者简介：李霞（1988－），长安大学地质工程与测绘学院地球探测与信息技术专业在读硕士研究生，主要从事地球物理测井解释工作。
地球物理测井3(自然电位测井)
3 自然电位测井（SP）
3 自然电位测井（SP）
斯仑贝谢1928年发 现了这样的现象：在未 通电的情况下，井中电 极（M）与位于地面的电 极（N）之间存在着电位 差，而且该电位差随着 地层的不同而变化。另 外，电位差的变化规律 性很强。
3 自然电位测井（SP）
后来、道尔、威利、费多尼、斯卡拉和 安德森等人对这一现象进行了研究，同时， 自然电位测井（SP）也就诞生了。
3.1.2 电化学作用与电化学电位
• 油井中的电化学作用主要包括两种： 一种是扩散作用，另一种是扩散吸附 作用。
3.1.2.1 扩散作用与扩散电位
3.1.2.1 扩散作用与扩散电位
• 当具有不同矿化度的两种流体相接 触时，离子将从浓度高的地方向浓 度低的地方移动，这种现象我们称 为扩散作用。
3.1.2.1 扩散作用与扩散电位
• 第二种为相对刻度 的曲线读值，首先 确定基线然后读取 相对值 。
1.2 自然电位测井曲线
关于相对刻度 的说明： • “-”为电位降低的 方向； • “+”为电位升高 的方向； • |—| 间距是电位的 变化量的大小的刻 度。
1.2.1 自然电位测井曲线的特点
• 在泥岩层处自然电位曲线的 测井值比较稳定。
K值的变化，
⑵ 温度对电阻率的 影响明显。
1.3.1 自然电位测井的影响因素
U SP I rm
U SP
rm
ES ri rt
rsh
rm
K lg C w
U SP
rm
ri
C mf rt
பைடு நூலகம்rsh
rm
• 地层厚度的影响 r=R×L/S S=h×井眼的周长
电阻率法
第三节 电阻率测深法
电阻率测深法（简称电测深）是常用来探明水平（或近似水 平）层状岩石在地下分布情况的一组电阻率法。该法是在同一测 点上逐次扩大电极距，观测垂直方向由浅到深的视电阻率变化情 况，通过分析电测深曲线来了解测点下部沿垂向变化的地质情况 。 原则上讲，电阻率剖面法的各种装置（除中梯装置）均可以 用于测深。但目前常用的是对称四极装置
记录点：MN中点
球体上视电阻率异常
当球体为低阻时，在球心正上方Ps有 极小值，两侧有Ps＞P1的极大值；当 球体为高阻时，在球心正上方Ps有极 大值，两侧则有Ps＜Pl的极小值；无 论高阻还是低阻球体，其上的视电阻 率剖面曲线皆左右对称。根据Ps曲线 主极值点的坐标，可确定球心在地面 的投影位置。
Ps异常形态特征与极距的关系
1 当电极距较小(AO=2r0)时，低阻球 上的Ps(A)和Ps(B)曲线形成“OO”型异 常，球顶上有正交点。 2 随着极跟加大，主极值处Ps曲线的分 异性变差，两个主极小点之间的距离 也变小。 3 对称四极剖面法的Ps(AB)曲线随着极 距增加，Ps(AB)的异常由宽变窄、由 缓变陡。
0
利用衔接条件建立线性方程组，解此 方程组便可求出系数ai,bi
2．视电阻率表达式
s 1[1 r
2
0
R1 ( ) J1 ( r )d ]
( MN 0)
R1 ( ) R1 ( ) 1
定义R1(lambda)为直流电测深空间频率特性函数；变换函数R1(lambda)只与 各层电阻率及厚度有关，与 r无关，因而是一个表征地电断面性质的函数。
一、水平地层上的电测深曲线
（一）多层水平地层上的视电阻率表达式 1．地面点电流源的电场 如图所示，假定地面是水平的，在地面以下有n层水平层状地层，各层电阻率分别 为P1、P2、……、Pn；厚度分别为h1、h2、……、hn-1；每层底面到地面的距离 为H1、……、Hn-1、Hn＝oo。在A点有一点电流源供电，其电流为I。
利用自然电位计算泥质砂岩地层水电阻率的方法
利用自然电位计算泥质砂岩地层水电阻率的方法
吴勇;李峰;唐文江
【期刊名称】《国外测井技术》
【年(卷),期】2006(021)003
【摘要】地层水电阻率是测井解释中一个极其重要的参数,以纯地层条件推导的用于确定地层水电阻率的自然电位理论模型不适合泥质砂岩地层.针对含油气泥质砂岩储层,提供了改进的自然电位模型,它考虑到阳离子交换容量、含油气饱和度的影响,提供改进的自然电位模型可以有效地用于确定泥质砂岩地层的地层水电阻率.【总页数】3页(P18-20)
【作者】吴勇;李峰;唐文江
【作者单位】西安石油大学电子工程学院;中油测井长庆事业部;胜利油田孤岛采油厂监测大队;中油测井长庆事业部
【正文语种】中文
【中图分类】P5
【相关文献】
1.基于近井壁自然电位的大庆油田水淹储层地层水电阻率计算方法 [J], 李汉川;荆万学;张海宁;姜亦忠;苗清;董建刚
2.基于自然电位计算泥质砂岩储层孔隙度的方法 [J], 任杰;翟芳芳;李风玲;陈彬
3.确定泥质砂岩储层地层水电阻率新方法探索 [J], 张宪生;贺佳印;王宇虹;刘淑媛
4.利用自然电位测井资料求水淹层地层水电阻率 [J], 孙德明;褚人杰
5.自然电位计算地层水电阻率的程序设计 [J], 史金安;李园媛;张羽;胡国华
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测井解释计算常用公式
测井解释计算经常使用公式目录之欧侯瑞魂创作测井解释计算经常使用公式1. 地层泥质含量（Vsh）计算公式1.1 利用自然伽马（GR）测井资料..（1）式中，SH－自然伽马相对值；GR－目的层自然伽马测井值；GRmin－纯岩性地层的自然伽马测井值； (2)式中，Vsh－泥质含量，小数；GCUR－与地层年代有关的经验系数，新地层取3.7，老地层取2。
(3)式中，ρb、ρsh－分别为储层密度值、泥质密度值；Bo－纯地层自然伽马本底数；GR－目的层自然伽马测井值；GRmax－纯泥岩的自然伽马值。
4）式中，SI－泥质的粉砂指数；SI＝（ΦNclay－ΦNsh）/ΦNclay (5)（ΦNclay、ΦNsh分别为ΦN－ΦD交会图上粘土点、泥岩点的中子孔隙度）A、B、C－经验系数。
(6)式中，SP－目的层自然电位测井值，mV；SPmin－纯地层自然电位值，mV；SPmax－泥岩层自然电位值，mV。
α－自然电位减小系数，α＝PSP/SSP。
PSP为目的层自然电位异常幅度，SSP为目的层段纯岩性地层的自然电位异常幅度（静自然电位）。
(7)式中，Rlim－目的层井段纯地层最大电阻率值，Ω·m；Rsh－泥岩电阻率，Ω·m；Rt －目的层电阻率，Ω·m；b.………….（8）式中，Tma、Tf－分别为岩石骨架声波时差、地层流体声波时差；ΦNma、ΦNsh－分别为岩石骨架中子值、泥岩中子值，小数；Δt－目的层声波时差测井值；ΦN－目的层中子测井值，小数。
………………………………………..………………..（9）式中，ρma、ρf－分别为岩石骨架密度值、地层流体密度值，g/cm3；ΦNma、Φsh－分别为岩石骨架中子值、泥岩中子值，小数；ρsh－泥岩密度值，g/cm3；ρb、ΦN－目的层密度测井值，g/cm3、中子测井值，小数。
………………………………………..………………..（10）1.7.1 钍曲线（TH）如果有自然伽马能谱测井，则优先选用能谱测井资料计算泥质含..………(11 )12）式中，TH－目的层钍曲线测井值；THmin－目的层段纯地层钍曲线值；THmax－目的层段泥岩钍曲线值；SH－目的层钍曲线相对值；GCUR－新、老地层校正系数，新地层为3.7,老地层为2.0。
测井方法
测井方法1.1 双侧向测井用于导电性泥浆(盐水基泥浆)的钻孔中确定地层电阻率。
这个测量系统由两个不同探测深度的侧向测井系统所组成，它向地层发出水平聚焦的电流。
测量时，两条曲线使用同一个电极系。
测量深侧向时使用较长的屏蔽电极，测量浅侧向时只使用深测向屏蔽电极的一部分作为屏蔽电极，而另一部分作为回路电极。
如果岩石的电阻率非常高(104－105Ω-m），则测量电流不能有效地聚焦，因此不能够确定岩石的真实电阻率。
在结晶岩地区，双侧向测井可用于划分钻孔周围的岩性、裂隙带和估计裂隙孔隙度。
1.2 视电阻率测井电阻率法测井通常测得的是视电阻率ρs，故过去常称它为视电阻率测井。
由于电阻率法测井的电极系种类越来越多，所以把使用普通电极系的电阻率测井专称为视电阻率测井。
工作时，电极系的A、B电极供电，M、N电极测量电位差，最后根据计算结果绘出与岩层电阻率有关的曲线ρs。
计算公式为ρs =K*ΔU MN/I。
式中K为电极系系数，由电极系排列方式和距离决定。
视电阻率测井主要用来划分钻孔的岩性剖面和进行剖面对比。
有时可用于探测井中金属落物的深度或摸“鱼顶”（探测落井钻具的顶部深度），指导钻具打捞。
1.3 微电阻率测井是电阻法测井的一种，它的特点是电极距只有几厘米。
它包括微电位电极系和微梯级电极系。
为避免钻井液影响，用弹簧片将镶在绝缘板上的电极紧贴井壁。
微梯度电极系比微电位电极系的探测深度小。
在渗透性地层上，微梯度电极系受泥饼的影响较大。
因泥饼的电阻率较低，测得的微电位曲线幅度高于微梯度曲线幅度，称为“正幅度差”。
在非渗透性地层上幅度差不明显。
根据微电阻率测井曲线的“正幅度差”，可以划分出渗透性岩层。
同时，微电阻率测井划分薄岩层的效果很好。
微球形聚焦测井是微电阻率测井的一种，它对贴井壁极板电极系统的特殊设计可获得特殊的电场，从而克服泥饼的影响，获得紧靠井壁的泥浆滤液冲洗带的电阻率。
通常与双侧向测井同时记录。
在石油测井中，渗透性地层被钻井液滤液饱和的井壁冲洗带的电阻率是计算可动油气的重要参数。
基于自然电位计算泥质砂岩储层孔隙度的方法
基于自然电位计算泥质砂岩储层孔隙度的方法任杰;翟芳芳;李风玲;陈彬【摘要】The layers of Argentina EH oilfield are sandstone reservoirs, the distribution form of shale is dispersed shale.The log data of most wells contain only SP, flushed zone resistivity and deep induction resistivity in the studied fields without logging porosity data.If we use the conventional interpretation techniques, we can only achieve the qualitative evaluation of log data, in these cases, it is very difficult to calculate the porosity and other reservoir parameters.In this article, we can determine the most optimal sensitivity curves for porosity with the crossplot technique, which contains SP and buried depth.Finally, a new method is provided for calculating reservoir porosity which is based on shale content and buried depth, so the shale content is calculated by corrected SP curves.Porosity-calculated from acoustic and porosity-calculated from Archie formula are tested, which proves the calculation method of shale sandstone reservoir porosity is reliable.%阿根廷EH油田目的层段为泥质砂岩储层,泥质的分布形式为分散泥质.研究区内绝大多数井所采用的测井系列仅有自然电位、冲洗带电阻率和深感应电阻率3条曲线,缺乏孔隙度测井系列,应用传统技术手段只能实现测井资料的定性评价,有限的测井资料给孔隙度等储层参数的计算带来了很大困难.采用交会图技术优选出自然电位曲线和埋藏深度作为孔隙度的敏感曲线,提出利用校正自然电位计算的泥质含量和埋藏深度定量计算孔隙度的新方法,通过声波时差孔隙度和阿尔奇公式反演的孔隙度检验,证明了该泥质砂岩储层计算孔隙度方法的可靠性.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】4页(P292-295)【关键词】测井解释;孔隙度;分散泥质;泥质含量;埋藏深度;定量计算【作者】任杰;翟芳芳;李风玲;陈彬【作者单位】中石化中原油田分公司勘探开发研究院,河南濮阳 457001;中石化中原油田分公司勘探开发研究院,河南濮阳 457001;中石化中原油田分公司勘探开发研究院,河南濮阳 457001;中石化中原油田分公司勘探开发研究院,河南濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言阿根廷EH油田主要含油层系为Chubut群Canadon Seco/Bajo Barreal组,主要为陆相河流相沉积,砂体分布不稳定,横向变化快,连续性差。
确定泥质砂岩储层地层水电阻率新方法探索
本文研究过程中曾得到过中国石油集团测井有限 公司总经理李剑浩 、大庆测井公司高级工程师付有升等 专家的指点和帮助 ,在此表示感谢。
参考文献 [1 ] 雍世和 ,张超谟. 测井数据处理与综合解释. 石油大学出版
我们采用的是文献[2 ]中低矿化度下泥质砂岩岩石 实验分析统计的经验关系式
QV = (0100197 GR - 010949) (1 - <t)ρg/ <t
(9) 式中 GR ———自然伽马测井值;
<t ———总孔隙度; ρg ———骨架密度。 由于泥岩段的渗透性很差 ,可以认为在此处的测井 测量值不受泥浆侵入的影响 ,近似于地层的真值 , 当然 要求井眼状况较好 。通过以上一整套模型可应用迭代 法进行地层水电阻率的求取 ,计算过程如下。 取井眼状况较好的泥岩段的补偿声波 ( A C) 、自然 伽马 ( GR) 和深电阻率 ( Rt) 测井曲线值。当石英的骨架 密度 (ρg) 占骨架的 40 % ,高岭石、绿泥石、伊利石、蒙脱 石的骨架密度各占 15 % ,得到泥岩的骨架密度为[2165 ×014 + (2196 + 3139 + 2190 + 2188) / 4 ×016 ] = 2188 g/ cm3 。<t 由补偿声波计算 ,并为 Rw 赋初值 015 ,由公式 (7) 、(8) 、(9) 分别计算 A 、B 、QV , 然后由公式 (6) 计算 m ;由公式 (5) 得到 a , 然后由公式 (2) 得到 Rw , 并与所 赋初值进行比较 ,若误差较大可将计算的 Rw 代入公式 (7) 、(8) 进行二次迭代 , 直至计算得到的 Rw 与代入的 Rw 的差小到满足要求为止。