自然电位测井及应用

影响因素
• A、地层温度的影响 • 同样的岩层，由于埋藏深度不同，其温度 同样的岩层，由于埋藏深度不同， 不同，也就造成Kd 扩散电位系数） Kd（ 不同，也就造成Kd（扩散电位系数）和Kda 扩散吸附电位系数）值有差别， （扩散吸附电位系数）值有差别，这就导 致了同样岩性的岩层，由于埋藏深度不同， 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。 产生的自然电位曲线幅度有差异。
自然电位曲线的应用
1、判断岩性，区分渗透层 判断岩性， 泥岩：基线附近； 泥岩：基线附近； 砂岩： 砂岩：异常幅值和正负反映岩石渗透性好坏和泥浆的 性能； 性能； 纯水砂岩：Usp=SSP 含油后Usp幅值下降， Usp幅值下降 纯水砂岩：Usp=SSP 含油后Usp幅值下降，因为电阻 率增大 碳酸岩：储集层与非储集层岩性相同， 碳酸岩：储集层与非储集层岩性相同，自然电位曲线 区分不开。其幅值大小只反映泥质含量的高低。 区分不开。其幅值大小只反映泥质含量的高低。 岩盐、膏岩：无渗透性，因而自然电位无异常显示； 岩盐、膏岩：无渗透性，因而自然电位无异常显示；
自然电位测井及应用
自然电场的产生
扩散电动势（Ed） 占绝对优势 自然电动势 扩散吸附电动势 （Eda）
过滤电动势（Eφ）
自然电位曲线的特征
• 由自然电场分布特征 可以看出在砂岩和泥 岩交界处自然电位有 明显的变化， 明显的变化，变化的 幅度与Ed Eda有关 Ed和 有关。 幅度与Ed和Eda有关。 在相当厚的纯砂岩和 纯泥岩交界面附近的 自然电位变化最大。 自然电位变化最大。
自然电位曲线的特征
• ⑵自然电位幅度ΔUsp的读数是基线到曲 自然电位幅度ΔUsp的读数是基线到曲 ΔUsp 线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。 线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。
粗砂岩 电阻率 渗透性 自然电位幅度值 大 好 大
中砂岩
细砂岩
泥岩 小 差 小
自然电位曲线的特征ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 在砂泥岩剖面井中， ⑶ 在砂泥岩剖面井中 ， 一般为淡水泥浆钻进 Cw>Cmf) (Cw>Cmf) ， 在砂岩渗透 层井段自然电位曲线出 现明显的负异常； 现明显的负异常； • ( 4) 在 盐 水 泥 浆 井 中 Cw<Cmf) (Cw<Cmf) ， 则渗透层井 段出现正异常， 段出现正异常，这是识 别渗透层的重要特征。 别渗透层的重要特征。
• 其方法是 ： 选择剖面中较厚的饱含水的纯 其方法是： 净砂岩层， 净砂岩层 ， 读出该层的自然电位异常幅度 ΔUsp，并根据泥浆资料确定泥浆滤液电阻 ΔUsp， Rmf，然后根据下式即可确定出Rw Rw。 率Rmf，然后根据下式即可确定出Rw。 • • 这对于低矿化度的地层水和泥浆滤液来说， 这对于低矿化度的地层水和泥浆滤液来说， 所得到的Rw是正确的。 Rw是正确的 所得到的Rw是正确的。
• 4、判断水淹层 • 水淹层定义：在油田开发过程中，常采用 在油田开发过程中， 在油田开发过程中 注水的方法提高采收率， 注水的方法提高采收率，由于注水驱油或 是边水推进， 是边水推进，如果储层见到了注入水或边 则该层叫水淹层。 水，则该层叫水淹层。
• 水淹层在自然电位曲线上的显示特点较多， 水淹层在自然电位曲线上的显示特点较多， 在工作时， 在工作时，要根据每个地区的实际情况进 行分析。对部分水淹层（ 行分析。对部分水淹层（油层底部或顶部 见水）， ），自然电位曲线的基线在该层上下 见水），自然电位曲线的基线在该层上下 发生偏移，出现台阶， 发生偏移，出现台阶，这是一种比较普遍 的现象， 的现象，这是由于注入水与油田水的矿化 度不同造成的。 度不同造成的。
影响因素
• E、目的层的影响（包括厚度和电阻率） 目的层的影响（包括厚度和电阻率）
• 岩层厚度变薄，或者岩层电阻率增高，自 岩层厚度变薄，或者岩层电阻率增高， 然电位异常幅度均降低。 然电位异常幅度均降低。 • 在岩层厚度、岩性和地层水矿化度等条件 在岩层厚度、 均相同的含水层同含油、气层相比，电阻 均相同的含水层同含油、气层相比， 率较高的含油、 率较高的含油、气层的自然电位异常幅度 要比含水层的自然电位异常幅度低。 要比含水层的自然电位异常幅度低。根据 这一特点可以用自然电位幅度的差异定性 地分辨油、水层。 地分辨油、水层。
砂 泥 岩 剖 面
碳 酸 岩 剖 面
典型砂泥岩储层测井响应特征
砂岩段自然电位有明显异常，砂岩段明显微电极数值中等， 砂岩段自然电位有明显异常，砂岩段明显微电极数值中等，有明 显正差异，泥岩段微电极数值较低，无差异或小差异。 显正差异，泥岩段微电极数值较低，无差异或小差异。
GaoJ-4-2 16
2、估算泥质含量 Vsh
影响因素
• D、井的影响（包括井径和泥浆电阻率） 井的影响（包括井径和泥浆电阻率） • 井径扩大 ， 使井眼的截面积增大 ， 则泥浆 井径扩大， 使井眼的截面积增大， 柱的电阻r 减小，从而导致ΔUsp降低。 ΔUsp降低 柱的电阻rm减小，从而导致ΔUsp降低。 • 井内泥浆电阻率减小 ， 同样使泥浆柱的电 井内泥浆电阻率减小， 减小，导致ΔUsp降低。 ΔUsp降低 阻rm减小，导致ΔUsp降低。
影响因素
• B、地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影 响 • ΔUsp主要取决于自然电场的总电动势SSP， ΔUsp主要取决于自然电场的总电动势SSP， 主要取决于自然电场的总电动势SSP SSP的大小取决于岩性和Cw／Cmf，因此， 的大小取决于岩性和Cw 而SSP的大小取决于岩性和Cw／Cmf，因此， 在一定的范围内，Cw和Cmf差别大 差别大， 在一定的范围内，Cw和Cmf差别大，造成自 然电场的电动势高，曲线变化明显。 然电场的电动势高，曲线变化明显。
图版法（直接法）
估算泥质 含量方法
计算法（间接法）
• 3、确定地层水电阻率 Rw方法 Rw方法 • 在评价油气储集层时，含油气饱和度是一 在评价油气储集层时， 个非常重要的参数， 个非常重要的参数，而要确定含油饱和度 So，则必须知道地层水电阻率Rw Rw。 So，则必须知道地层水电阻率Rw。用自然 电位测井资料确定地层水电阻率是常用的 方法之一。 方法之一。
影响因素
• F、围岩的影响（包括厚度和电阻率） 围岩的影响（包括厚度和电阻率） • 泥岩层电阻率越高或岩层厚度越薄，rsh增 泥岩层电阻率越高或岩层厚度越薄， 自然电位异常幅度会降低。 高，自然电位异常幅度会降低。但通常泥 岩的电阻率都比较低， 岩的电阻率都比较低，自然电流在其中所 产生的电位降落较小， 产生的电位降落较小，特别是当泥岩层厚 度较大时， 度较大时，泥岩层的这两个因素对自然电 位异常幅度的影响并不十分显著。 位异常幅度的影响并不十分显著。
自然电位曲线的特征
• 使用自然电位测井曲线时应注意的几个问 题： • 自然电位测井曲线没有绝对零点， 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， 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， 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， 与曲线的相对位置 ， 不影响自然电位幅度 的读数。 的读数。
• 如图中展示了水淹层 测井曲线， 测井曲线，在自然电 位测井曲线上， 位测井曲线上，下部 基线偏移， 基线偏移，偏移量 ΔEsp＝30mv属高含 ΔEsp＝30mv属高含 水层， 水层，经射孔后得知 含水率达到99 99％。 含水率达到99％。
影响因素
• C、地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响 • 地层水和泥浆滤液内所含盐类不同，则溶 地层水和泥浆滤液内所含盐类不同， 液中所含离子不同， 离子价也不同。 液中所含离子不同 ， 离子价也不同 。 由于 不同离子的离子价和迁移率均有差异， 不同离子的离子价和迁移率均有差异 ， 直 接影响Kd 和 Ka的大小 因而也就影响了Es 的大小， 接影响 Kd和 Ka 的大小 ， 因而也就影响了 Es Kd 的数值。 的数值。