地球物理测井方法 第一章 电法测井
地球物理测井方法课件：1-4 感应测井
BR
M cos 2T3
nT ST IT cos 2T3
Z
BR
C) 通过部分球面的磁通量 P
' BRdS S
球面上面积元 ：
O T
0
dS r 2 sin d d T2 sin d d T
GaoJ-1-4
T
17
'
2
BRdS 0
0 0
nT ST IT 2T3
cosT2
sin d d
GaoJ-1-4
11
2. Doll几何因子理论概述
假设单元环的电磁场之间互不发生作用 假设电磁波瞬间便可通过地层(即时场)
(1)线圈系周围介质由无数个单元环组成
(2)发射线圈引起的涡流分别在单元环中流动
(3)每个单元环都单独存在，且在接收线圈中产生
感应电动势dVR（二次电动势）
(4)接收线圈中感应电动势VR是所有单元环产生 的dVR之和 ：
nT ST IT 0 sin cos d
T
0
nT S T IT T
1 2
sin
2
0
'
nT ST r 2 2T3
IT
sin 0
r
T
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18
D) 单元环的感应电动势dV：
'
nT ST r 2 2T3
IT
dV
'
d' dt
nT ST r2 2T3
dIT dt
IT I0eit
dV
'
inT ST r2 2T3
➢在通过z的子午面上，用 drdz面积元表示单元环
GaoJ-1-4
14
（1）单元环中感应电动势dV、涡流dI
地球物理测井方法 第一章 电法测井
UM
RI
4 AM
UN
RI
4 AN
电位差： UMN UM UN
RI RI RI MN
4 AM 4 AN 4 AM AN
GaoJ-1-1
26
由此得均匀各向同性介质电阻率：
R 4 AM AN UMN K UMN
MN I
I
K 4 AM AN
MN
电极系系数
当保持I不变，ΔUMN随介质电阻率而变化
16
I
Rt R0
b
S
n w
b — 岩性系数，常取b=1.0
n — 饱和度指数 (saturation exponent) （1.0~4.3）（1.5~2.2居多，~2）
Sw — 含水饱和度
GaoJ-1-1
17
Archie公式
F
R0 Rw
a
m
Rt
abRw
m
S
n w
I
Rt R0
b Swn
1/ n
Sw
N为电势0点，则
U MN
ABRI
4 AM BM
IA -I B
R 4 AM BM UMN K UMN
AB
I
I
GaoJ-1-1
K 4 AM BM
AB
28
3. 电极系互换原理
“互易原理”
如果一个电极系的结构和尺寸不变，由单极供电 A M N变成双极供电M A B，且I不变，则在同一 剖面上，测得的电位差相同，电极系系数和测量 的电阻率也相同。
Rw1 Rw2
Rwn
F R0 Rw
R0—孔隙中充满100%地层水时的岩石电阻率，.m Rw —孔隙中所含地层水的电阻率，.m F—地层因素 （Formation Resistivity Factor）
地球物理测井方法课件：1-2 自然电位测井
GaoJ-1-2
7
ELECTRICAL DOUBLE LAYER OF CLAYS
GaoJ-1-2
8
GaoJ-1-2
9
2. 阳离子交换
双电层内的阳离子或其水合离子相互交换位置，或与双 电层之外的阳离子及水合离子交换位置而移动，产生导 电现象，这种现象称为粘土的阳离子交换作用。 交换的难易程度：决定于岩石表面对阳离子的静电引力。
4.35 6.46 5.16 4.50 5.16 4.50 5.16 5.16 3.15 4.35
负离子
Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ SO42－ SO42－ CO32－ HCO3－ HCO3－ OH －
迁移率l(m2.S/mol )
6.55 6.55 6.55 6.55 6.79 6.79 6.00 4.67 4.67 17.4
GaoJ-1-2
4
（3）岩石颗粒与水溶液接触的表面带有固定不动的负电荷， 粘土矿物中最显著；
原因：主要由于粘土晶体的置换作用和破键作用！
置换作用—Si-O四面体中Si4+被 Al3+离子置换，Al-O八 面体中Al3+被Mg2+、 Fe2+等离子置换；
破键作用—粘土结构单位层的四 周边缘发生化学键破 裂，产生多余负电荷。
GaoJ-1-2
15
当溶液浓度较低时（R>0.1.m)，电阻率与 浓度成线性反比：
Cw Rmf
Cmf
Rw
Rmf —泥浆滤液电阻率 Rw—地层水电阻率
Ed
Kd
lg Cw Cmf
Kd
lg
Rmf Rw
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16
2. 扩散-吸附电动势（泥质岩石）
第1章-3 侧向测井-print
1. 深三侧向电极系结构及电场分布、7砂泥岩剖面R s <R t ：围岩吸引主电流，使主电流发散，视电阻率下降，地层厚度越小，影响越大。
（4）地层：R t 使R t 对R a 贡献占主导地位，所以适用于高阻地层，另外纵向分辨力强，适用于薄层。
综合：侧向测井适用于盐水钻井液井眼，储层为高阻薄层，低侵，碳酸盐岩。
碳酸岩剖面R s >R t ：围岩排斥主电流，适用于高阻碳酸岩剖面。
相邻高阻层对读数影响较小当下高阻层电阻率由10R m 变到100R m 时，上层的视电阻率只变化10%左右。
条件：厚度无限大、无钻井液侵入的地层GaoJ-1-3条件：无井眼、无侵入的纵向非均匀地层条件：地层无限厚、17侵入带径向电阻率分布示意图正差异负差异用深、浅三侧向测井曲线判断油水层GaoJ-1-3体积较小的环状电极深七侧向电极系浅七侧向电极系正差异负差异用深、浅七侧向测井曲线判断油水层GaoJ-1-334屏蔽电极，深测向回路电极，浅测向探测深度：深60 in.，浅24in.分辨率：30 in.碳酸岩剖面（裂缝储层评价）R LLD=140Ω.mR LLS=52Ω.mR LLD/R LLS=2.8Φ=7.5%GaoJ-1-3394042R xo>R tR xo<R t GaoJ-1-3举例C0.97,0.96 u v==72.838.4LLDcRR==m,50。
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
第1章-5 微电阻率及井壁电成像测井-print
微电极系
1-主体；2-弹簧片；3-绝缘极板；为保证测量条件相同，
GaoJ-1-5微梯度L=0.05m
泥质
夹层致密夹层
GaoJ-1-5
13
A 00.016M 10.012M 20.012A 1
微侧向测井资料应用
1）划分薄层
2）求取R xo
微电极系微侧向
邻近侧向测井电极系
14
电极结构及电流分布GaoJ-1-5
双侧向-微球聚焦测井仪GaoJ-1-5
21
GaoJ-1-5
OBM
WBM
STAR Imager Tool
23
GaoJ-1-5
FMI基本原理图
用于详细地层分析。
29
新疆XX井EMI与FMI成像对比图（溶洞）新疆X井STAR-II与XX井FMI对比图
（天然裂缝）
FMI比EMI和STAR反映裂缝和溶洞与背景
的差别要好，边缘效果好，对比度强。
GaoJ-1-530
低
角
度
裂
缝
为黑色的正弦条纹，裂缝倾角小于60°
多组网状裂缝：裂缝
倾向、倾角成组出现共轭裂缝：裂缝成对出现，倾向相对、倾角近等
几种倾向不同的开启裂缝交织在一起，形成网状裂缝网状裂缝
溶洞
孔洞
GaoJ-1-5
缝合线显示为低阻黑色的近似正弦的曲线，缝合面呈锯齿状，这是与开启裂缝最显著的区别之一。
缝合线
GaoJ-1-5
砂砾岩图像
往往出现在层状地层中，在成像图上表现为原生层理强烈弯曲，呈穹隆、箱形或扇形。
褶曲
沿最小水平应力(S)的钻井，其裂缝面垂直于井眼；垂
普通电阻率测井：
微球形聚焦测井：电测井方法应用。
地球物理测井-第一章第四节自然电位测井
Rmf-泥浆滤液电阻率； Rw-地层水电阻率。
过程：根据SP求出SSP，根据温度求出K，已知钻井液滤液电阻率Rmf，便可求出Rw。
第四节 SP曲线的应用
四、估算泥质含量 泥质含量及其存在状态与砂岩井段产生的扩散吸附电动势有直接关系，因而用自然电位曲线可以 计算泥质含量。目前用的方法是建立在大量的实验工作基础上的，常用方法是图版法和计算法：
当溶液矿化度低或中等时，可表示为：
Ea KalgC Cm wf KalgRRm wf
低浓度
高浓度
泥岩
低浓度
高浓度
Ka
Ka
Ka
9
第一节 自然电场产生的原因
一、电化学电动势 ■ 1. 吸附电动势又称泥岩薄膜电位 （Membrane Potential）
实际钻井中，泥浆的矿化度一般比地层水低，即aw大于amf。 地层中的Na+和Cl-离子要向井筒内迁移，在不同岩性的地层，有不 同的情况：
一、温度的影响 温度变化导致电动势系数变化。 Kda
二、岩性的影响 在砂泥岩剖面井中，通常以大段泥岩处的SP曲线作基线，在自然电位曲线上出现异常变化的多为砂 质岩层。当目的层为纯砂岩时，其与围岩交界处的SSP达到最大值SSPmax。当目的层含有泥质(其他 条件不变)时，SP降低，因而曲线异常的幅度也减小。此外，当剖面上有部分泥岩的阳离子交换能力 减弱时，渗透层的自然电位异常幅度也会相对降低。
在石油钻井的砂泥岩剖面中，自然电位的幅度和特点主要决定于造成自然电场的静自然电位SSP， 并且受自然电流 I 分布的影响。SSP的大小取决于岩性、地层温度、地层水和钻井液中所含离子成 分和钻井液滤液电阻率与地层水电阻率之比；而自然电场中自然电流 I 的分布则决定于流经路径 中介质的电阻率及地层的厚度和井径的大小。这些因素对自然电位幅度SP及曲线形状均有影响， 但影响的主次存在差异。
1章-电法测井
第一章 电法测井§1-1 普通电阻率测井普通电阻率测井是最早出现的测井方法之一，岩石的电阻率和岩性、储油物性、含油性有密切的关系，利用岩石电阻率来区分油性、划分油水层进行剖面对比就是普通电阻率测井的主要任务。
一、岩石电阻率的测量原理 1、 测量原理 （1）电阻率：由物理学知，用均匀材料制成的规则形状的导体，其电阻r 与导体截面积S 成反比，与导体的长度L 成正比，表达式为： SLRr = 其中比例常数R ，是与导体的材料性质有关而与导体形状无关的量，称为电阻率，表达式为： LS r R ⋅= （2）岩石的电阻率，在数值上相当于截面积为12m ，长度为1m 的单位体积的岩石的电阻值。
岩石的电阻率越高说明岩石的导电能力越差。
（3）测量原理——四极法图1-1 岩样电阻率测量原理图按欧姆定律： SL R r I U r t MN⋅=∆=→IU K L S I U R MN MN t∆=⋅∆=式中：r --- MN 之间的电阻， t R --- 岩样电阻率，m ⋅Ω； S ---- 岩样截面积，m 2； L --- 测量电极间的距离，m ； K --- 比例系数，m ；-----仪器常数MN U ∆ ---- 测量电极MN 之间的电位差；二、普通电阻率测量原理1、均匀介质中的电阻率测井 （1）稳恒电流场描述电流场的物理量是E 和j ，它们之间满足的微分方程是：j R E=，由于稳恒电流场是有源无旋场，即,0=∙∇j0=⨯∇E ，所以其电场强度E 和电流密度j 成正比，且方向一致。
在均匀介质中放入点电流源，则均匀介质点电源在空间上电流场的分布： 24rI j π=j 为均匀介质中点电源场中任意点的电流密度，即在电流方向上单位面积上的电流强度的大小，其中r 为电源A 到测量点的距离，I 为点电源的电流强度。
故在均匀电流场分布中，应有关系式：24r I R E π= （2）电阻率测井的理论依据任意点电位与电场强度之间有： dr dU E -=，则24rIR dr dU π=-， 积分得：C rRI U +⋅=14π，C 为积分常数，取无穷远处电位为0时，则C 为0。
封面-油气地球物理测井工程-print
第1节 自然伽马和伽马能谱测井 第2节 地层密度和岩性密度测井 第3节 中子测井
第3章 声波测井 (Acoustic Logging)
第1节 声波测井基础 第2节 声波速度测井 第3节 声波幅度测井
第4章 测井地层评价 (Formation
Evaluation Based on Well Logs)
第1节 测井地层评价基础 第2节 岩性和孔隙度测井评价 第3节 储层含油性测井评价 第4节 储层渗透率测井评价
测井曲线与解释示例 A B
Gao J & Fu JW
PPT讲义使用说明
《油气地球物理测井工程》（Well Logging Engineering）是中国石油 大学（北京）为地质工程专业型研究生开设的测井专业课程。为方便我 校地质工程专业型硕士研究生学习地球物理测井基础知识，我们提供了 该课程的课堂讲义PPT资料。 根据《油气地球物理测井工程》课程大纲的基本要求，本课堂讲义主要 取材于测井专业基础教材和中国石油大学（北京）及相关石油高校教师 的PPT资料。我们对国内外测井同行和书籍编者表示诚挚的感谢；同 时提醒，该讲义只能作为本校学生学习相关测井课程之参考，勿作其它 用途！水平和认识所限，有引用或表述不当、不周之处，亦敬请见谅！
（北京）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
研究生课程
油气地球物理测井工程
( Well Logging Engineering )
教 师：高 杰 付建伟
2012 地球物理与信息工程学院测井系
目录
绪论
第1章 电法测井(Electrical Logging)
第1节 自然电位测井 第2节 普通电阻率测井 第3节 侧向测井 第4节 感应测井 第5节 微电阻率及井壁电成像测井
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。
石油工程测井教学_1电法测井-1.2普通电阻率测井
§1
电法测井
增阻侵入
石 油 工 程 测 井
Ri>Rt
减阻侵入
Ri<Rt
§1
电法测井
怎样理解P11，Para3？
石 油 工 程 测 井
高侵（增阻侵入）：侵入带电阻率大于原状地层 电阻率的侵入状态
低侵（减阻侵入）：侵入带电阻率小于原状地层 电阻率的侵入状态
用高低侵来判别流体性质（油气、水） 使用条件：淡水泥浆井（Cmf<Cw；Rmf>Rw）
1.岩石电阻率测井基础（P9） 1.1 电阻及电阻率的概念
石 油 工 程 测 井
电阻(r)是物质反抗电流流动的能力。若物体 两端的电压为V，通过的电流为I，则电阻定义为电 压与电流的比值。
VMN r I
其单位为：欧姆（Ω）
§1
电法测井
1.1 电阻及电阻率的概念
对于电阻为r均匀材料的柱状导体，若其横截面 石 积为S，长度为L，则物体的电阻率（R）定义为：
§1 1.4 Archie公式
电法测井
_____岩石电阻率和孔隙度、饱和流体的关系
石 油 工 程 测 井
G. E. Archie最早通过大量的岩芯试验研
究了这种关系。
假设：
岩石为纯岩石（岩石骨架不含导电矿物和 泥质，或Vsh<5％）； 岩石孔隙中100％含水。
§1
电法测井
地层因素F：100%含水纯岩石的电阻率与地
Rt b I n R0 S w
I：电阻率增大系数；Rt：岩石的电阻率； n：饱和度指数；Sw：含水饱和度；
b：相关系数
§1
电法测井
石 油 工 程 测 井
R0 a F m Rw
Rt b I n R0 S w
测井教程第1章 岩石电阻率及其影响因素
量的非NaCl盐类，则可将地层水视为NaCl溶液，用
“NaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版”求出 地层水电阻率。
二、岩石电阻率的主要影响因素
二、岩石电阻率的主要影响因素
B、当地层水中所含的非NaCI盐类的含量不可忽略时， 应当先用“不同离子的换算系数”图版求出地层水中 所含各种盐类离子的换算系数，然后分别乘上各离子 的矿化度，最后算出各离子上述乘积的总和，即是该 地层水的等效NaCl溶液矿化度。 此时将含非NaCl盐类的地层水看作是NaCl溶液，即 可用它的等效NaCl溶液矿化度在图版求出该地层水电 阻率。
二、岩石电阻率的主要影响因素
③求等效氯化钠溶液矿化度 等效氯化钠溶液矿化度： 460×0.81+1400×0.45+19000=20000ppm 各种离子的矿化度与它的换算系 数的乘积之和就是该水样的等效氯化钠溶液矿化度。
④求地层水电阻率
若地层水的温度已知，即可在"NaCl溶
液电阻率与其浓度和温度的关系图版” 中找出标有20000ppm 的斜线与已知温度的交点，交点的横坐标读数就是所求地层水 电阻率Rw。
3 2 3 3 2
常见岩石、矿物的电阻率 矿 物 名 称 石英 白云母 长石 方解石 硬石膏 无水石膏 岩盐 石墨 磁铁矿 电 阻 率 (Ω · m ) 10 ～ 10 4× 10 4× 10
11 11 3 12 12 10
5× 10 ～ 5× 10 10 ～ 10 10
9 4 6 -4 -3 4 6
二、岩石电阻率的主要影响因素
1、岩石电阻率与岩性的关系
石油测井的主要探测对象是沉积岩。不同沉积岩之间电阻率的 差别，以及同种岩石电阻率的变化，是由于多种因素的影响造成 的。其中主要的因素是：岩石孔隙度的大小、孔隙的结构、孔隙 中所含流体的电阻率，以及岩石所处的温度等。
《地球物理测井》ch1.自然电位
基线
作为自然电位的基线。
SSP
静自然电位SSP：也叫总自然电位， 指回路中没有电流时地层界面上下
的自然电位差，用SSP表示。一般取
均质、巨厚的完全含水的纯砂岩层 的自然电位读数与泥岩基线读数的
第1章 自然电位测井
差。
© 2014 Yangtze University Production Logging Lab.
SP曲线
动电学电动势(压力差作用，Pmf >P地层 )
电化学电动势
第1章 自然电位测井
扩散电动势Ed ( 扩散作用，浓度差 ) 扩散吸附电动势Eda ( 扩散吸附作用，离子迁移 )
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一 动电学电动势
地球物理测井
主讲人：刘军锋 长江大学 地球物理与石油资源学院
测井现场提供资料
第1章 自然电位测井
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电法测井概况
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一，它根据岩层 电学性质的差别，测量地层的电阻率、电导率或介电常数等
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§1.1 自然电位形成原因
几个概念： 泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙 内的液体。 地层水：地层孔隙内的水。 矿化度(salinity)：溶液的盐浓度，常用百万分之 一（ppm）表示，相当于1kg水中有1mg盐。 离子扩散：当不同浓度的溶液在一起时存在使浓 度达到平衡的自然趋势，即高浓度溶液中的离子 要向低浓度溶液一方迁移的过程。
第一部分地球物理测井方法
第一部分 地球物理测井方法一．电测井方法1．大多数造岩矿物具有(很高，很低，中等)的电阻率，它们对沉积岩的导电性的影响(很大，很小，复杂)。
2．构成储集岩的大多数矿物，导电性 ，使这种岩石的电阻率 ；粘土矿物由于 ，使含有此种成分的岩石导电性 。
3．煤层的导电性与(煤矿物组织结构，煤的变质程度，有机质含量)有很大的关系，其 ， 也影响煤的导电性。
在 变质条件下，灰分的影响使电阻率 。
4．从大的方面归结一下岩石导电性的影响因素。
5．汉布尔(Humble)公式是 。
它是一个用于：（①固结砂岩，②未固结砂岩，③普通砂岩）的公式。
6．阿尔奇(Archie)公式是 。
式中各参数的意义分别是 。
7．名称相同的岩石，其电阻率值 同；含油气地层与不含油气的地层相比，电阻率值 同。
8．油田某砂岩层的电阻率9.3t R m =Ω⋅，地层水电阻率0.5W R m =Ω⋅，胶结指数m=2.13，比例系数a=1.148。
则该砂岩的孔隙度为 。
按汉布尔公式计算为 。
两个结果差别的可能原因是 。
9．一电阻率置22t R m =Ω⋅的油层，其在构造边区的电阻率为。
若该储集层的饱和度指数n=1．991，系数b=1．018，则该层的含水饱和度为 2.1m Ω⋅。
若按阿尔奇公式计算，则为 。
这表明：(①结果差别大，必须填用公式 ②两个结果接近，可直接用后一公式)。
10．一般，(①无烟，②烟，⑧褐)煤的电导率最高，(①无烟，②烟，⑧褐)煤的电导率最低，而 煤的电阻率介于两者之间。
后两者的导电性在很大程度上决定于 , 和 。
11．什么是接地电阻?在测井中如何应用?12．直径为10cm 的半球形电极，平埋于电阻率为100m Ω⋅的地面时，其接地电阻为(①1000 ②300，③ 318．31) m Ω⋅。
如果在电极上浇水，使电极周围形成一个半径为10cm．电阻率为10m Ω⋅的半球形介质层，则此时电极的接地电阻是(①500／π，②100，③200) m Ω⋅。
地球物理测井
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②解决大斜度井、钻井的定向技术及测 井资料的获取，因此而发展起来的随钻 测量新工艺，新技术。 ③在抽油井的环行空间内获取开发信息 的新工艺，新技术。 ④射孔、采油之前测原始地层压力、产 量、油、气比等参数的新技术。
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放射性同位素一般都不稳定,大都能 放射伽马射线,只要我们有一台射线指示 器,同位素走到那里我们都能知道。
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4.2 测井资料的处理与解释
4.2.1测井资料的处理 现代处理测井资料采用数字技术与应用电 子计算机。它的优点：①增大了记录的动态范 围和精度，提高测井效率和测井质量；②改变 人工的定性，半定量测井解释为定量解释；③ 由于数字处理应用了远程终端与传输技术，计 算机网络以及发展了数据库，处理测井资料的 综合性很强的软件工程。④易于实现解释自动 化；⑤在解释资料处理上已实际运用了专用测 井处理计算机，配有输入输出及绘图设备，能 自动绘出成果图。 8 4.2.2综合解释
一是要对各种测井方法本身进行综合解 释。 二是要对测井以外的资料如本井的钻井、 地质和工程资料等进行综合分析和解释， 搞清楚油气水层的岩性、储油物性、含 油性等。
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4.3 实用测井新技术
由于高新技术的发展,测井的新工艺、 新方法也由于以下四点要求得到了迅速 的发展，现已广泛应用于生产，取得了 好的效果。 ①精细研究井壁径向地质结构而发展的 高、新技术。
4. 地球物理测井
在油气田勘探与开发过程中，研究 储集层的物理特性和含于其中油、气、 水的物理特性技术称为地球物理测井。 4.1测井方法和原理 4.1.1电法测井 1.自然电位测井
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自然电位测井是根据油井中存在着 扩散吸附电位进行的。 自然电位是电法测井中必不可少的 一项测井内容。它的主要用途有： ①判断岩性划分渗透层②求地层水电阻 率③估算地层的粘土含量④以自然电位 求自然电流算剩余油含量⑤在特定条件 下与电位电极曲线交会求渗透率。
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不同离子的换算系数图版
GaoJ-1-1
9
[例题] 某地层水水样分析结果为：
Ca2+ : 460ppm；SO42－ : 1400ppm； Na++Cl－ : 19000ppm
求该水样等效NaCl的矿化度
1）求水样的总矿化度： 总矿化度=460+1400+19000=20860ppm
GaoJ-1-1
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地层水电阻率与水中的盐类型的关系
溶液浓度 （g/L）
0.01 0.10 1.00
18℃时的溶液电阻率（Ω.m）
NaCl
536 54.6 5.75
KCl
573 58.2 6.11
MgCl2
431 45.0 4.99
地层水电阻率和矿化度的关系： 在同一温度下，溶液
的电阻率随矿化度的增高而下降。即 Cw , Rw
abRw
m Rt
t
m
S
n w
ab
w
GaoJ-1-1
Sw
ab t m w
1/ n
G.E. Archie (1907~1978)
GaoJ-1-1
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2. 岩石电阻率与地层水性质的关系
沉积岩石的导电能力主要取决于岩石孔隙中地层水的电 阻率。地层水电阻率与地层水性质关系密切。
地层水性质 (含盐类型、浓度（矿化度Cw）、温度T)
地层水电阻率Rw =f(盐的化学成分、矿化度、温度）
GaoJ-1-1
ppm=mg/L=mg/kg
T (0 C) 5 [T (0 F) 32] 9
GaoJ-1-1
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F
R0 Rw
a
m
a — 岩性系数，不同岩性有不同的数值（0.6~1.5） m — 胶结指数(cementation exponent)，与岩石
胶结情况和孔隙结构有关（1.5~3.0），~2
— 岩石孔隙度
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4. (含油气纯)岩石电阻率(Rt)与饱和度的关系
Rt>R0
Rw1 Rw2
Rwn
F R0 Rw
R0—孔隙中充满100%地层水时的岩石电阻率，.m Rw —孔隙中所含地层水的电阻率，.m F—地层因素 （Formation Resistivity Factor）
GaoJ-1-1
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对同一岩性的n块岩样，测F和φ
F1
R01 Rw
, F2
R02 Rw
,
Fn
R0 n Rw
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I
Rt R0
b
S
n w
b — 岩性系数，常取b=1.0
n — 饱和度指数 (saturation exponent) （1.0~4.3）（1.5~2.2居多，~2）
Sw — 含水饱和度
GaoJ-1-1
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Archie公式
F
R0 Rw
a
m
Rt
abRw
m
S
n w
I
Rt R0
b Swn
1/ n
Sw
本科生课程 《地球物理测井方法》
第 1 章 电法测井
（Electrical Logging）
第1节 普通电阻率测井 第2节 自然电位测井 第3节 侧向测井 第4节 感应测井
第1節 普通電阻率測井
✓ 测量井剖面地层（岩石）的电阻率 ✓ 最早使用、现在仍在部分使用的常规测井方法 ✓ 资料应用：区分岩性、地层对比和划分油气水层等
影响岩石电阻率的因素
普通电阻率测井原理
梯度电极系和电位电极系测井
微电极测井
GaoJ-1-1
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G. S. Ohm (1787~1854)
岩石电阻率 R(Ω.m)
岩石电阻率的大小只与岩 石本身的性质有关，与它的 几何形状及尺寸无关
岩石电阻率：表示岩石导电能力的物理量，数
值上相当于截面P积=为R1m•L2，/S长度为1m的单位体
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I Rt R0
Rt — 含油气岩石电阻率，.m
R0 — 该岩石100%含水时的电阻率，.m I — 电阻增大系数（电阻率指数）
( Formation Resistivity Index)
先测量岩样的R0 ，改变岩样的含水饱和度 （Sw)，再测出岩样的电阻率Rt ，则可得I。
GaoJ-1-1Leabharlann 矿物名称 石英 白云母 长石
石油
方解石 硬石膏 无水石膏 石墨 磁铁矿 黄铁矿 黄铜矿
电阻率(Ω.m) 1012 ~1014 4 1011 4 1011
109 ~ 1016
5 108 ~ 5 1012 104 ~106 109
10-5 ~3 10-4 10-4 ~6 10-3
10-4 10-3
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1. 岩石电阻率与岩性的关系
离子导电：孔隙水中的盐离子导电
导电类型
沉积岩(砂岩、砾岩、泥岩等），导电 能力强，电阻率低，取决于孔隙度、 地层水电阻率、含油饱和度等。
电子导电：矿物本身的自由电子导电
火成岩，少量的自由电子，电阻率高
金属矿物自由电子多、导电能力强、电阻率低
泥岩的导电能力强，粘土矿物表面有离子双电层
2）求换算系数：Ca2+ : 0.81, SO42－ : 0.45 3）求等效NaCl溶液矿化度：
460×0.81+1400×0.45+19000=20000ppm
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3. (含水纯)岩石电阻率(R0)与孔隙度的关系
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100%含水纯砂岩结构
电阻率为 R0
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R01 R02 R0n 对一块岩样
(parts permillion)
T (0 F) 32 9 T (0 C) 5
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① 当地层水内只含有NaCl，或除NaCl外只含微量的非 NaCl盐类，则可将地层水视为NaCl溶液，用“NaCl 溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版”求出地层水 电阻率Rw 。
② 当地层水中所含的非NaCl盐类的含量不可忽略时，应 当先用“不同离子的换算系数图版”求出地层水中所 含各种盐类离子的换算系数，然后分别乘上各离子的 矿化度，最后算出各离子上述乘积的总和，即是该地 层水的等效NaCl溶液矿化度。用等效NaCl溶液矿化度 在图版中求出对应的地层水电阻率Rw 。
积 岩岩样石的电电阻阻率值与，岩单性位、为地欧层姆水.性米质(、.m孔)隙性、
含油性有关
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岩石名称 粘土 泥岩 页岩 疏松砂岩 泥质页岩 致密砂岩 含油砂石 贝壳石灰岩 泥灰岩 石灰岩 白云岩 玄武岩 花岗岩
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常见岩石、矿物电阻率
电阻率(Ω.m) 1~2102 5~60 10 ~100 2 ~50 5 ~103 20 ~103 2 ~103 20 ~200 5 ~500 60 ~6000 50 ~6000 600 ~105 600 ~105