地球物理测井

二、普通电阻率测井
在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率，并根据电 阻率的差异，来划分钻孔地质剖面，研究和解决井下的一些 地质问题的测井方法。
普通电阻率测井又称视电阻率测井，它是使用最早、应用 较广的电阻率测井方法 。
1、测量原理
A——供电电极 B——供电回路电极 M、N——测量电极
供电回路
测量回路
电源 B
检流计
A
电极矩
M
o
N
井下介质电阻率的测定
当电极B位于无穷远处时，距供电电极A一定 距离的测量电极M、N两点是的电位差为：
IR 1 1
U MN
UM
UN

4
( AM

) AN
解上式得 : 4 AM AN UMN K UMN
MN
I
I
K是与各电极之间距离有关的系数，称为电极系 系数。A、M、N组成电极系电极之间的距离是固 定的，因此电极系系数K是一个常数。
1）岩矿石的岩性； 2）岩石孔隙中地层水性质； 3）岩石的孔隙度以及孔隙结构； 4）孔隙中流体性质及其含量; 5)岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电性)。
1）岩矿石的岩性
岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成，大多数沉积岩，当 其不含导电流体时，由造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。 许多沉积岩之所以能导电，则是因为它们在地下不同程度的具有 一定的孔隙，在其中充填了一定数量的盐水溶液造成的。于是， 电流通过孔隙水流过岩石，岩石因此具有了一定的导电性。
本章主要内容：
（1）普通电阻率测井 （2）侧向测井 （3）电化学测井
石墨、无烟煤等电阻率很低
主要岩矿石电阻率及其变化范围
ρ沉＜ρ变＜ρ火
沉积岩：10～10²Ω·ｍ
火成岩：10²～10 6 Ω·ｍ 变质岩：介于两者之间
变质岩
火成岩
沉积岩
各种矿物与岩石的电阻率差异由其导电性质不同决定的。
2、岩石电阻率的影响因素
方法种类多(系列化)
基本方法有电、声、放射性测井三种 特殊方法(电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井)
分辨率高（相对地面地震而言）
仪器综合化、记录数字化、操作程控化、解释自动化
多解性。
3、测井技术能做什么---煤田
1）、计划分钻孔地质剖面，确定岩性； 2）、确定煤层厚度、深度及其结构； 3）、计算煤质指标； 4）、研究钻孔产状； 5）、地层对比； 6）、提供地温资料； 7）、放射性矿床及其它伴生矿床资料； 8）、提供与采煤有关的工程力学资料等。
2）岩石孔隙中地层水性质
组成沉积岩石的固体颗粒部分称为岩石骨架，这部分导电 能力很差，几乎不导电，因此沉积岩石的导电能力主要取 决于地层水的电阻率。地层水的离子导电性与离子数目和 运动速度有关。
3)岩石的孔隙度以及孔隙结构
在地层水电阻率一定时，岩石孔隙度越大，饱含的地层水 数量越多，岩石的导电能力增强，于是岩石电阻率降低； 孔隙度小，则岩石导电能力差，岩石电阻率高。
4、煤田测井的现状与发展
队伍：各省、矿务局、地质队均建立测井队伍。 水平：在世界占一席之地。 仪器：大公司、小公司、引进全面开花。
1、测井仪器的小型分、组合化、数字化、图像化； 2、测井方法多样化； 3、精度增加； 4、全部采用计算机。
第二章 电法测井
1、电测井概念：以研究钻孔剖面岩石的电学性质（导 电性和化学活动性）为基础的一系列测井方法。
地球物理测井
1、 什么是地球物理测井
在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的总称；
又称为钻井地球物理、矿场地球物理、油矿地 球物理等,简称为“测井”。
测井资料由测井仪器获得。
测井仪器由三大部分组成：
（1）井下仪器，用来接收 （或探测）周围介质中有 关的信号；
（2）测井电缆，主要用来提 放井下仪器，确定井下仪 器所处的深度，负责地面 仪器及设备与井下仪器的 通讯；
通过以上对岩石电阻率的分析，可以看出影
响岩石电阻率的因素是非常复杂的。但是，一定 条件下的岩石，其电阻率应是一个恒定的数值， 而且有一定的规律可循。比如在一个地区，同一 个时代、同一种岩性的岩石，其电阻率一般是相 近的。因此，只要掌握了各种岩石的电阻率特征， 便可根据由测井测得的电阻率值来划分钻井的地 质剖面，解决有关地质问题。
（3）地面仪器,主要用来对 测量信号进行处就 可以获得井剖面各个 地层相应的地球物理 参数，即随深度而变 化的地球物理参数称 为测井曲线或测井数 据或图象，所有的测 井曲线和测井数据统 称为测井资料。
测井曲线或图象 也称为模拟记录， 记录介质为胶片或 感光纸。
4）孔隙中流体性质及其含量
岩性相同的含油气岩石电阻率比含水岩石大，岩石含油 气越多，岩石的电阻率就越高。
5）岩石中泥质成分
通常，泥质含量(单位体积岩石中所含泥质的体积)越高， 岩石的电阻率越低。
泥质含量越高，说明泥质颗粒数量多，表面吸附的离子 数也多，在外电场的作用下，就会有大量的离子移动而形成 较强的电流，岩石的电阻率随之降低。
冲洗带：靠近井壁的部分，
岩石孔隙受到泥浆滤液的强烈 冲洗，地层中原有的流体几乎 全部被泥浆滤液所替换。
电磁性：视电阻率统、称感电应测、井微电极、侧向、微侧向、 微球聚焦、电流、接地电阻，磁化率、
弹性：声电地速磁震、波测声测井幅井等统、等称声声波波电测视井、声波全波三测列大井、基方本法 核性(放射性)：自然伽马、伽马—伽马、密度、
中子—伽马统、称中放子射—性中测子井、中子—活化、 碳氧比测井等 其他：井径、井温、井斜、地层倾角、气测、 重力测井等
测井数据也称 为数字记录，记录 介质为磁盘，软盘， 光碟等。
测井可分为两个大的阶段： 第一个为测井资料的获取阶段（即
通常所说的“测井”）
第二个为测井资料解释阶段（即通 常所说的“测井解释”）
2、 地球物理测井的分类和特点
测井分类 I
按物性 基础不 同划分
电化学性：自然电位、人工电位(激发极化)、 电极电位等
2、 地球物理测井的分类和特点
测井分类 II
按应用 领域不 同划分
石油天然气测井技术 煤田测井技术 金属与非金属测井技术 水文、工程与环境测井技术
(简称水工环测井技术或水工环测井)
煤层气测井技术
环境与煤层气为后发展起来的
2、 地球物理测井的分类和特点
测井特点
间接地、有条件的测量方法。