第2章 普通电阻率测井PPT课件
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第2章 普通电阻率测井(2课时).ppt.Convertor
矿场地球物理西安石油大学石油工程学院高辉2009.9§第2章普通电阻率测井(conventional resistivity logging)前言2.1 岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的关系2.2 普通电阻率测井原理2.3 视电阻率曲线特点及影响因素2.4 视电阻率曲线应用2.5 标准测井前言岩石的电阻率与岩性、储层物性、含油性有密切的关系,因此研究岩石电阻率的差异区分岩性、划分油水层、进行剖面对比是普通电阻率测井的主要任务。
M、N之间的电阻：R只与导体的材料性质有关与几个形状无关。
§第2章普通电阻率测井(conventional resistivity logging)前言2.1 岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的关系2.2 普通电阻率测井原理2.3 视电阻率曲线特点及影响因素2.4 视电阻率曲线应用2.5 标准测井一、岩石电阻率与岩性的关系不同的岩石电阻率不同火成岩：致密坚硬，不含地层水，依靠造岩矿物中极少量的自由电子导电，电阻率很高。
沉积岩：岩石颗粒之间有孔隙，其中充满了地层水，水中所含盐类呈离子状态，在外加电场作用下，这类岩石主要靠离子导电，导电能力强，电阻率低。
目前所发现的油气田大部分埋藏在沉积岩石内，故石油勘探着重研究沉积岩石。
沉积岩石电阻率的大小主要决定于组成岩石的颗粒大小、组织结构和岩石孔隙中所含流体的性质。
2.1 岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的关系二、岩石电阻率与地层水的关系（1）与地层水所含盐类化学成分有关温度、浓度相同条件下，溶液中所含盐类不同，其电阻率不同。
2.1 岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的关系组成沉积岩的固体颗粒部分称为岩石骨架，这部分主要靠很少的自由电子导电，导电能力差。
沉积岩的导电能力主要取决于地层水的电阻率（2）地层水电阻率和矿化度有关矿化度增高，溶液内离子数目增多，其导电能力增强，电阻率降低。
（3）电阻率与温度有关矿化度为常量时，溶液电阻率随着温度的升高而下降。
最新普通电阻率测井资料PPT课件
普通电阻率测井(Ra) 4、电极系
AB I
I
普通电阻率测井(Ra) 2、基本原理
其中 K 4 AMBM
AB 上述研究表明，均匀介质中的电阻率与测量电极系的结构、供电电流 以及测量电位差有关，当电极系结构和供电电流大小一定时，均匀介质的 电阻率与测量电位差成正比。
沿井提升电极系测量时，测出一条ΔUMN随井深的变化曲线，经横向比 例刻度后，此曲线即成为岩层电阻率随井深的变化曲线，即普通电阻率测 井曲线。
其次，钻孔内充填有泥浆，电极是放 在泥浆中，而泥浆的电阻率一般都与岩层 的电阻率不同。
另外，对于油气钻井中有意义的地层 而言，都不同程度地具有孔隙、可渗透。
井 壁
Rt Rtr Rxo
泥
钻头
饼
直径
冲过 原 洗渡 状 带带 地
层
泥浆
普通电阻率测井(Ra) 3、视电阻率
因此，在这种情况下进行电阻率测量，电极系周围的介质是一个极其 复杂的不均匀体。对于这种不均匀体，目前还很难通过理论上描述电场分 布的办法，求解出电位与介质电阻率的定量关系表示式。但是，如果我们 仍按照测定均匀介质电阻的同样思路，给井下电极供电并测量电位差，然 后利用上述公式，总可以算出一个电阻率数值。当然，这个电阻率值既不 可能等于某一岩层的真电阻率，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均 值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。我 们称之为视电阻率，记作Ra。
普通电阻率测井资料
普通电阻率测井(Ra)
电法测井是最古老的测井方法，在测井技术发展的历史长河最初二十 五年中，电法测井一直占有绝对的主导地位，直到五十年代中期，才逐渐 有各种非电法测井与其相配合。
近几十年来，在生产实践和科学研究过程中，电法测井技术本身也发 生了很大变化，出现了许多不同形式的电法测井。比如：普通电阻率测井 、自然电位测井、侧向测井、感应测井、微电极测井、介电测井、激发极 化测井，以及近年来兴起的成像测井系列：微电阻率扫描成像测井、阵列 感应成像测井、方位侧向成像测井等等，这些方法的物理基础都是岩石的 电阻率或电化学活动性。
《电阻率测井》课件
通过对地层电阻率的测量和分析 ，评价储层的物性和孔隙度等参 数，为储层优化开发提供支持。
05
电阻率测井实例分析
实例一：某油田的电阻率测井解释
总结词
该实例展示了电阻率测井在某油田勘探中的应用，通过电阻 率曲线分析地层岩性、孔隙度、含油性等信息。
详细描述
该油田位于我国东部地区，地层复杂多变，通过电阻率测井 技术，可以确定地层岩性、孔隙度、含油性等参数，为油田 的勘探和开发提供了重要的依据。
辅助电极
用于测量电位差，与主电极一起形成 测量回路。
接地电极
用于连接地面，形成完整的电流回路 。
隔离电极
用于隔离不同层位的地层，避免相互 干扰。
03
电阻率测井方法
直流电阻率测井
总结词
通过向地下供电，测量地层电阻率的方法。
详细描述
直流电阻率测井使用稳定电流源向地下供电，测量地层电阻率的一种方法。它具 有测量精度高、稳定性好的优点，但测量速度较慢，且容易受到电极极化和井眼 效应的影响。
地层对比与划分
通过对比不同地层的电阻率值，对地 层进行划分和识别，确定地层的岩性 、物性和含油性等。
电阻率测井的地质应用
岩性识别
通过电阻率曲线形态和数值的变 化，判断地层的岩性特征，如砂 岩、泥岩等。
含油性评估
根据电阻率值的大小和变化规律 ，评估地层的含油量和油藏类型 ，为油藏开发提供依据。
储层评价
详细描述
电磁波传播电阻率测井利用电磁波在地层中的传播特性，通过测量电磁波的传播速度和幅度衰减来计 算地层电阻率。这种方法具有测量速度快、精度高、受井眼效应影响小的优点，但需要高频率的电磁 波源和精密的接收设备。
04
电阻率测井解释
电阻率测井资料的处理
05
电阻率测井实例分析
实例一：某油田的电阻率测井解释
总结词
该实例展示了电阻率测井在某油田勘探中的应用，通过电阻 率曲线分析地层岩性、孔隙度、含油性等信息。
详细描述
该油田位于我国东部地区，地层复杂多变，通过电阻率测井 技术，可以确定地层岩性、孔隙度、含油性等参数，为油田 的勘探和开发提供了重要的依据。
辅助电极
用于测量电位差，与主电极一起形成 测量回路。
接地电极
用于连接地面，形成完整的电流回路 。
隔离电极
用于隔离不同层位的地层，避免相互 干扰。
03
电阻率测井方法
直流电阻率测井
总结词
通过向地下供电，测量地层电阻率的方法。
详细描述
直流电阻率测井使用稳定电流源向地下供电，测量地层电阻率的一种方法。它具 有测量精度高、稳定性好的优点，但测量速度较慢，且容易受到电极极化和井眼 效应的影响。
地层对比与划分
通过对比不同地层的电阻率值，对地 层进行划分和识别，确定地层的岩性 、物性和含油性等。
电阻率测井的地质应用
岩性识别
通过电阻率曲线形态和数值的变 化，判断地层的岩性特征，如砂 岩、泥岩等。
含油性评估
根据电阻率值的大小和变化规律 ，评估地层的含油量和油藏类型 ，为油藏开发提供依据。
储层评价
详细描述
电磁波传播电阻率测井利用电磁波在地层中的传播特性，通过测量电磁波的传播速度和幅度衰减来计 算地层电阻率。这种方法具有测量速度快、精度高、受井眼效应影响小的优点，但需要高频率的电磁 波源和精密的接收设备。
04
电阻率测井解释
电阻率测井资料的处理
Microsoft PowerPoint - 第二章3节-4节
第二章 普通电阻率法测井潘 保 芝第二章 普通电阻率法测井第1节 电阻率法测井的基本知识第2节 视电阻率理论曲线第3节 视电阻率测井曲线的应用第4节 微电极系电阻率法测井第三节 视电阻率测井曲线的应 用• 钻井地质剖面的划分• 岩层真电阻率的估计理论曲线理论曲线理想电位电极系 视电阻率曲线 理想顶部梯度电极系视电阻率曲线理想底部梯度电极系视电阻率曲线一、钻井地质剖面划分标准测井：采用一种或两种普通电极系作为标准电极系，与自然 电位和井径曲线结合起来，构成所谓标准测井。
标准测井目的：为了便于综合分析各种录井资料以研究每口井地质剖 面的纵向变化特点，进行井与井之间的剖面对比，了 解岩性、厚度、构造等水平方向上的变化。
一、钻井地质剖面划分标准测井曲线图的要求：（1）它应能把剖面上多数地层区分开，（2）标志层的测井曲线特征明显；（3）视电阻率标准曲线的幅度变化应能 基本上反映 出岩层真电阻率的变化，以便估计含油水情况。
一、钻井地质剖面划分标准测井任务• 对地质分层、对比、编制构造图等区域性研究，提供可靠 的资料。
• 在探井中，应能显示可能含油的地层，以便确定进一步详 细研究的井段。
标准测井图也是钻井地质人员经常使用的图件之一。
一、钻井地质剖面划分选择标准电极系的基本原则1.能将钻井剖面上各种电阻率和各种厚度的地层区分开来，2.能准确地确定其界面，3.能根据视电阻率曲线较准确地估计地层的电阻率。
一、钻井地质剖面划分标准电极系我国北方砂泥岩剖面，标准电极系：（1）2.5m底部梯度电极系(A2.25M0.5N)，或2.5m顶部梯度电极系（2）0.5m电位电极系标准测井（3）自然电位（4）井径一、钻井地质剖面划分标准测井曲线图• 深度比例尺一般为1∶500，• 横向比例则视地区地质、地球物理条件而定。
• 为了便于井间曲线的对比，同一地区采用相同的比例尺。
一、钻井地质剖面划分二、岩层真电阻率的估计直接测得的视电阻率不仅和岩层电阻率有关， 而且和井内泥浆上下围岩的电阻率有关，在渗透性地层上，还受泥浆侵入带的影响。
电法测井的基础知识PPT课件
2019年12月9日
17
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
6
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
7
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。
第2章-普通电阻率测井PPT课件
.PPT示范
8
1.地层水电阻率与地层所含盐类化学成分的关系
20000ppm 24℃ Rw=?
.PPT示范
? ppm 30℃ Rw=0.08ohm.m
9
1.地层水电阻率与地层所含盐类化学成分的关系
（2）当地层水中所含的非NaCl盐类的含 量不可忽略时，应先用“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，得出该地层水中等效的 NaCl溶液矿化度，再利用“氯化钠溶液 电阻率与其浓度和温度的关系图版”确定 Rw。
2011-2-18
地球物.P理P测T示井范方法与原理
30 /3510
第二节 普通电阻率测井原理
均匀介质中岩石电阻率的求取
授
课 内
视电阻率
容
电极系
教
电位电极系
学
重
点
梯度电极系
.PPT示范
31
第二节 普通电阻率测井原理
电阻率法测井：是根据自然界中各种不同岩石和矿 物的导电能力不同这一点来区别钻井剖面上岩石性 质的一种方法。 物理基础：岩石电阻率与岩性、物性、含油性的关系 数据采集：采用稳定电流场测量井下介质的电阻率
.PPT示范
32
第二节 普通电阻率测井原理
电极系：放置在井中的三个电极形成的一个相对位置不变的体系。 测井时 ，把电极系放入井中，而另一个电极（B或N）留在地
面。当电极系由井底向 井口移动时，有供电电 极A，B供给电流I，有 测量电极M，N测量电 位差 U ，电位差 的变化就反映了井内 不同地层电阻率的变化。
φ＜10% φ＞10%
y = 4.99x-1.03 R2 = 0.54
y = 0.86x-1.82 R2 = 0.74
《普通电阻率测井》课件
应用与案例
油气田勘探中的应用实例
电阻率测井在油气勘探中用于 判别储层含油气性质及储层岩 石类型等。
电阻率测井在地质学中 的应用实例
普通电阻率测井在工程 应用中的实例
电阻率测井可用于识别矿石矿 化带、沉积岩相和构造地层等。
工程应用中，电阻率测井可用 于判断土壤的含水性和岩层的 稳定性等。
知识点总结
数据处理与解释
应用于地层解释的数据
电阻率测井所获得的数据可以帮助解释地层 的含水性质、岩石类型以及油气储集状态等。
主要电阻率测量方法
常用的电阻率测量方法包括浅层测量法、深 部测量法和侧向测量法。
数据处理流程
电阻率测井数据的处理流程包括校正、滤波、 解释和解决解释问题等环节。
数据解释方法
数据解释方法包括电阻率岩石类型判别、水 含量计算和孔隙度计算等。
《普通电阻率测井》PPT 课件
本课件将介绍普通电阻率测井的概述、仪器原理与装置、数据处理与解释、 应用与案例、知识点总结，最后进行总结与答疑。
电阻率测井概述
定义
电阻率测井是一种用于测 量地下岩石电阻率特性的 方法。
作用
通过电阻率测井可以获得 地下岩石的导电能力，从 而推测储层性质、含水层 位置等。
1 电阻率测井的特点和分类
2 仪器装置的组成和工作原理
电阻率测井是测量地下岩石电阻率的方法， 根据测井深度可分为浅层和深部测井。
电阻率测井仪器包括电极、测量电路和记 录仪，利用电流在地层中传输来推测电阻 率。
3 数据处理流程和解释方法
4 应用实例和案例分析
电阻率测井数据处理流程包括校正、滤波、 解释，解释方法包括岩石类型判别、水含 量计算等。
分类
电阻率测井可分为浅层电 阻率测井和深部电阻率测 井，根据测井深度井利用电流在地层中 的传输特性来推测地下岩石的 电阻率。
第二章 普通电阻率测井
2.2 普通电阻率测井原理
三 电极系
2、梯度电极系：成对电极距离小于不成对电极到成 对电极距离的电极系。 理想化的梯度电极系，成对电极间的距离趋于零，M 和N分别趋近于它们的中点O。
梯度电极系测量记录的是MN电位梯度; 梯度电极系按成对电极和单电极的相对位置分为： 正装和倒装梯度电极系。
第2章 普通电阻率测井 © 2012 Yangtze University Production Logging Lab.
第2章 普通电阻率测井 © 2012 Yangtze University Production Logging Lab.
2.3 视电阻率曲线特点和影响因素
二 影响因素☆
2、影响因素 电极系的影响 井眼影响 层厚和围岩影响 泥浆侵入 邻层的屏蔽影响 层倾斜的影响
第2章 普通电阻率测井
© 2012 Yangtze University Production Logging Lab.
Ro a F= = m Rw ϕ
2.1 岩石电阻率
四 岩石电阻率与含油饱和度的关系
定性关系：若其它相同，So越大，Rt越大。 定量关系：阿尔奇公式2。 岩石含水和油时,油水的分布特点:水包围在岩石颗 粒的表面,孔隙中央部分充填石油。一般含油饱和度越 高,岩石的电阻率越高。为此定义电阻增大系数I:
阿尔奇公式2
© 2012 Yangtze University Production Logging Lab.
2.2 普通电阻率测井原理
二 测量原理☆
非均匀各向同性介质的电阻率 不是岩石的真正电阻率，但它反映电阻率的变化。 ΔUMN 因此，称之为综合条件下的视电阻率 Ra = K
I
第2章 普通电阻率测井
【中国石油大学-地球物理测井-课件】第02章 电阻率
12
理想电极系： 梯度： MN 0 ，则 AM AN AO
Ra 4
AM AN
UMN
4
2
AO
U
MN
1
4
2
AO
Eo
MN
I
MN I
I
电位： MN ，则 AN / MN 1, UMN UM
Ra 4 AM AN UMN 4 AM UM
MN
I
I
电极互换原理：
保持电极系中各电极之间的相对位置不变，只改变其功能（供电或 测量），则当测量条件不变时所测曲线完全相同，称为电极互换原理。
探测范围（按贡献为50%定义的球体半径）：
10
（2）实际非均匀介质中
纵向：Rt≠Rs； 横向(径向)： Rm ≠ Rmc ≠ Rxo ≠ Ri ≠ Rt
这种U情M况测4R井I 得 A1M ,
UN
RI
4
1 AN
到的电阻率称为
视电则阻率RRa：4 AM AN UMN K U
U MN
I
I
Ra K I
泥浆侵入作用： 高侵: Ri > Rt 低侵: Ri < Rt
a
m
F
R0 Rw
a
m
称为阿尔奇公式(Archie's formula)
2021/7/18
7
4. 与饱和度（含油性）的关系
➢ 石油几乎不导电，因此岩石含油时比含水时电阻率要高。孔隙 中流体电阻率对岩石电阻率影响很很大。
➢ 电阻增大系数I：I≡Rt/R0。（牢记！） ➢ 实验研究：
（1）选用研究区的典型岩样，先测出R0；
第二章 电阻率测井
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 电常数等电学参数，用来研究地质剖面，判断岩性，划分 油气水层，研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性以及其 它性质。
理想电极系： 梯度： MN 0 ，则 AM AN AO
Ra 4
AM AN
UMN
4
2
AO
U
MN
1
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MN
I
MN I
I
电位： MN ，则 AN / MN 1, UMN UM
Ra 4 AM AN UMN 4 AM UM
MN
I
I
电极互换原理：
保持电极系中各电极之间的相对位置不变，只改变其功能（供电或 测量），则当测量条件不变时所测曲线完全相同，称为电极互换原理。
探测范围（按贡献为50%定义的球体半径）：
10
（2）实际非均匀介质中
纵向：Rt≠Rs； 横向(径向)： Rm ≠ Rmc ≠ Rxo ≠ Ri ≠ Rt
这种U情M况测4R井I 得 A1M ,
UN
RI
4
1 AN
到的电阻率称为
视电则阻率RRa：4 AM AN UMN K U
U MN
I
I
Ra K I
泥浆侵入作用： 高侵: Ri > Rt 低侵: Ri < Rt
a
m
F
R0 Rw
a
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称为阿尔奇公式(Archie's formula)
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4. 与饱和度（含油性）的关系
➢ 石油几乎不导电，因此岩石含油时比含水时电阻率要高。孔隙 中流体电阻率对岩石电阻率影响很很大。
➢ 电阻增大系数I：I≡Rt/R0。（牢记！） ➢ 实验研究：
（1）选用研究区的典型岩样，先测出R0；
第二章 电阻率测井
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 电常数等电学参数，用来研究地质剖面，判断岩性，划分 油气水层，研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性以及其 它性质。
普通电阻率测井2
电4种阻情率况测中井，的第基一本种理情论况问已题介—绍—，研本究章在重一点定介的绍介与 质实分际布情条况件接下近的电第场三分种布介问质题条件下的电场分布。
均匀各向同性的介质
介质分类
均匀各向异性的介质 纵向阶跃介质：R随z变化而变化
径向阶跃介质：R随r变化而变化
解Laplace方程法
介质电位场求解方法
均匀介质1→R1 均匀介质2→R2
R2=5R1 介质1中→电极A(I)
A形成电场，空间各点（除A点 外）满足Laplace方程和电场边 界条件
可用镜像法求解电场分布
“镜像法”是解决恒稳电场的一种间接方法，它巧 妙地应用唯一性定理使某些看起来棘手的问题很容 易地得到解决。
应用“镜像法”时，把实际上分区均匀的介质看成 是均匀的，对于研究的区域，用较简单的电场分布， 代替实际边界上复杂的电场分布进行计算。
U1
2
R2I
4
1 r
R 4 1I1 rR 4 1I1 rR 4 2I1 r
R 1(II)R 2I P29 (2-23)
又，在界面处，电流密 度的法向分量连续，得
j 1 E R
E u n
在介质1中的电流密度
－ 1 u11 R1 n
两者在界
在介质2中的电流密度
1 u12 R2 n
面相等
－1u111 u12 R1 n R2 n
1、介质分类 2、纵向阶跃介质中点电场及其电阻率 3、镜像法求解一个平面界面的电场分布 4、视电阻率曲线在界面的变化特征
再见
变。跃变前后视电阻率比值
恰好等于真电阻率比值。
2．两个平面界面的问题
公式推导参见P32-P42
这里只展示两个平面界面时的视电阻率特征
均匀各向同性的介质
介质分类
均匀各向异性的介质 纵向阶跃介质：R随z变化而变化
径向阶跃介质：R随r变化而变化
解Laplace方程法
介质电位场求解方法
均匀介质1→R1 均匀介质2→R2
R2=5R1 介质1中→电极A(I)
A形成电场，空间各点（除A点 外）满足Laplace方程和电场边 界条件
可用镜像法求解电场分布
“镜像法”是解决恒稳电场的一种间接方法，它巧 妙地应用唯一性定理使某些看起来棘手的问题很容 易地得到解决。
应用“镜像法”时，把实际上分区均匀的介质看成 是均匀的，对于研究的区域，用较简单的电场分布， 代替实际边界上复杂的电场分布进行计算。
U1
2
R2I
4
1 r
R 4 1I1 rR 4 1I1 rR 4 2I1 r
R 1(II)R 2I P29 (2-23)
又，在界面处，电流密 度的法向分量连续，得
j 1 E R
E u n
在介质1中的电流密度
－ 1 u11 R1 n
两者在界
在介质2中的电流密度
1 u12 R2 n
面相等
－1u111 u12 R1 n R2 n
1、介质分类 2、纵向阶跃介质中点电场及其电阻率 3、镜像法求解一个平面界面的电场分布 4、视电阻率曲线在界面的变化特征
再见
变。跃变前后视电阻率比值
恰好等于真电阻率比值。
2．两个平面界面的问题
公式推导参见P32-P42
这里只展示两个平面界面时的视电阻率特征
第二章普通电阻率测井
4.非均匀介质中电阻率的测量（视电阻率）
泥浆 侵入带 （Ri)
（Rm)
原状地层
全非均匀介质：
（Rt)
Rt Rs
R m R mc R i R t
围岩 （Rs) 泥饼 (Rmc)
视电阻率Ra ：将电极系在实际井眼和地层条
件下测量的电位差 UMN 按
R K U I
MN
计
算的电阻率，称为视电阻率。普通电阻率测井 按上式刻度测量得到的曲线称为视电阻率曲线。 说明： 1）只要电极系选择合适，Ra 反映 Rt 的变化 2）Ra 大小及曲线形态与井眼、地层、电极系结 构有关
（3）理想电位电极系 AB AB / AM 9
我国常用A0.5M2.25N,L=0.5。常称为0.5米电位。
电极系分类表
二、梯度电极系视电阻率曲线
1、理想梯度电极系视电阻率理论曲线
条件：理想梯度电极
系，无井眼存在，地
层看成纵向阶跃介质， 采用镜像法原理计算 出视电阻率曲线。 h = 10
二、普通电阻率测井原理
供电电极：A、B
有一个固定在地面，其 余三个在井下（电极系）
测量电极：M、N
1.均匀各向同性无穷介质中电阻率测量原理 电流密度： 设采用A M N电极系（B在地面），因为电极 的尺寸比电极之间的距离小得多，将其看成 点电极。
J I
电场强度：
dU E dr
r = RL/s
地层电阻率与岩性、孔隙性、含油性、地层水 性质有关
地层电阻率与岩性的关系
离子导电：连通孔隙中盐离子导电 导电类型 沉积岩（砂岩、泥岩），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
电阻率测井PPT课件
17
.
18
.
电位电极系Ra曲线
①电位电极系的Ra 曲线对地层中点对 称；
②Ra曲线对着地层 中点取得极值。当 厚度h>AM(大于电 极距L)时，对应高 阻地层中点，Ra呈 现极大值，且h越大， 极大值越接近Rt； 当h<L时，对应地层 中点，Ra呈现极小 值，不能反映地层 Rt的变化。
0. 1
供电线路
测量线路
UM
R tI 1 4 AM
U
N
R tI 4
1 AN
U MN U M U N
R t I MN 4 AM AN
Rt
4 AM MN
AN
13 K U MN
I
U MN I
电极距L
梯度电极系
.
视电阻率Ra
实际测井测得的电阻率，受到井、围岩、侵入带等多个
因素的影响，不是地层的真电阻率，通常称为视电阻率，
梯度电极系：r=1.4L
20
.
4）影响普通电阻率测井的主要因素
①电极系的影响 ②井的影响—泥浆矿化度 ③围岩—层厚的影响 ④泥浆侵入的影响 ⑤高阻邻层的屏蔽影响—增阻、减阻 ⑥地层倾角的影响-梯度电极系曲线极大值随
地层倾角的增大而减小。
21
.
3、微电极测井
电极系结构
22
.
3、微电极测井
渗透层—泥浆侵入—井壁上泥饼、冲洗带，Rxo>5Rmc。 微电位与微梯度探测深度不同。在渗透层，探测深度大的
微电位测量的Ra主要反映冲洗带Rxo的变化，显示较高 值；探测深度较小的微梯度测量的Ra主要反映泥饼Rmc 的变化，显示较小值。测井时两条曲线同时测量，并重叠 绘制的一起，因此，在渗透层处，出现微电位Ra大于微 梯度Ra的正幅度差，而在非渗透层，曲线基本重合或有 正负不定的很小的幅度差。
普通电阻率测井
别为监督电极
M 1、M 2
和M
' 1
M
、'
2
，
最外侧为一对屏蔽电极A1、 A2 ，每对电极
短路相接，回路电极B和对比电极N放置七
电极上方较远处,可看作无穷远。
精品课件
• M1、M2、M1'、M2'中点O、O'，OO'距离为深七 侧向电极距，即L=OO'；屏蔽电极A1、 A2之 间的距离叫电极系的长度，记作L0；
性。
R01 R02 R0n
R R W1
W2精品课件
RWn
• 比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和孔隙 形状有关，而与地层水电阻率无关。这个 比值定义为岩石的地层因素：
F R0 RW
看出地层因素与孔隙度 关系曲线在双对数坐标 系下二者成线性关系。
精品课件
• 著名的阿尔奇第一公式：
F a R0
m RW
主电流径向流入地层。
• 在测井的过程中，记录任一监督电极M与对 比电极N之间的电位差（由于对比电极N离
电极系的位置较远，实际测量的只是监督 电极M1的电位）。
Ra
K UM1 I0
精品课件
• 3、存在的问题 • 七侧向在纵向分辨率、原状地层电阻率、
冲洗带电阻率测量等方面有所改善； • 但是由于深浅七侧向的电极距不同，因此
确定高阻油气层。
精品课件
• 2、求岩层的真电阻率
• 岩层的电阻率受井眼、侵入、层厚、上下 围岩等多种因素的影响 。
• 3、求岩层的孔隙度
• 利用阿尔奇公式
F R0 RW
a m
精品课件
• 4、确定油层的含油饱和度
• 利用SP测井，求出地层水电阻率RW，结合 孔隙度测井资料，根据阿尔奇第一公式， 确定地层的R0；利用阿尔奇第二公式确定地 层的含油饱和度。
石油工程测井电法测井普通电阻率测井PPT课件
第16页/共58页
电阻率增大系数：含油气时岩石的电阻率与100
％含水时岩石的电阻率比值，即
I
Rt R0
b Swn
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
第17页/共58页
I
Rt R0
b Swn
Sw
n
abRw
mRt
（P10）奠定了测井技术的基础。其意义如 同Newton三大运动定律。
实验证明，岩石电阻率与地层水电阻率 成正比。
第12页/共58页
4、岩石电阻率与含油气性的关系
石油和天然气具有很高的电阻率，可视为不导 电的物质。在油、气运移过程中，油、气进入岩石 孔隙挤走了同体积的地层水，使岩石中的离子数减 少，电阻率增加，进入孔隙中的油、气越多，岩石 电阻率越高。
流 体： R石油>> R地层水 地 层： R油层> R水层
高侵：水层 低侵：油气层
第24页/共58页
泥岩
冲洗带 过渡带
d
泥岩 d
水层
泥
饼
泥岩
di
油层
侵入带Ri
泥岩
di
di
Rm
Rxo
Rmc
Rt Ri
增阻泥浆侵入
Rt Ri Rxo
Rmc
Rm
减阻泥浆侵入 第25页/共58页
2.电阻率测井的分类
井眼穿过地层后，有两种方法用来测量地层 的电阻率。
一种是传导电流法，该方法使用直流电， 需要井眼有导电泥浆。传导电流法测量的是电 阻率。
上选择一点作为电阻率的深度，
这一点称为记录点，用O表示。
位于距离最 小的两个电 极的中间
电位电极：记录点选在A、M的中点 梯度电极：记录点选在成对电极的中点
电阻率增大系数：含油气时岩石的电阻率与100
％含水时岩石的电阻率比值，即
I
Rt R0
b Swn
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
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I
Rt R0
b Swn
Sw
n
abRw
mRt
（P10）奠定了测井技术的基础。其意义如 同Newton三大运动定律。
实验证明，岩石电阻率与地层水电阻率 成正比。
第12页/共58页
4、岩石电阻率与含油气性的关系
石油和天然气具有很高的电阻率，可视为不导 电的物质。在油、气运移过程中，油、气进入岩石 孔隙挤走了同体积的地层水，使岩石中的离子数减 少，电阻率增加，进入孔隙中的油、气越多，岩石 电阻率越高。
流 体： R石油>> R地层水 地 层： R油层> R水层
高侵：水层 低侵：油气层
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泥岩
冲洗带 过渡带
d
泥岩 d
水层
泥
饼
泥岩
di
油层
侵入带Ri
泥岩
di
di
Rm
Rxo
Rmc
Rt Ri
增阻泥浆侵入
Rt Ri Rxo
Rmc
Rm
减阻泥浆侵入 第25页/共58页
2.电阻率测井的分类
井眼穿过地层后，有两种方法用来测量地层 的电阻率。
一种是传导电流法，该方法使用直流电， 需要井眼有导电泥浆。传导电流法测量的是电 阻率。
上选择一点作为电阻率的深度，
这一点称为记录点，用O表示。
位于距离最 小的两个电 极的中间
电位电极：记录点选在A、M的中点 梯度电极：记录点选在成对电极的中点
第二章 测井RT课件
2021/6/13
测井方法
5
图2-1
地层因 素F与 孔隙度 关系曲
线
2021/6/13
测井方法
6
四、岩石电阻率与含油饱和度的关系
由于油、水导电性相差很大，因此随岩石含油量
的增加，其导电能力将下降。通常用电阻增大系数
反映导电能力的变化程度。其定义为：
I Rt R0
实验发现，电阻增大系数 I与岩石含油饱和度有关，
R 4r U
I
2021/6/13
测井方法
16
图2-3 均匀介质中点电源场的分布
2021/6/13
测井方法
17
二 、非均匀介质中的电阻率测井
1、井剖面的特点 实际工作中的电阻率测量是测量井剖面地层的
电阻率。由于钻井及井下地层结构的复杂性，无论 是纵向还是横向，井剖面地层都不具备均匀、无限 大 各向同性介质所应有的条件。因此，在讨论如何应 用 均匀介 2021/6/13 质电阻率的测量测井方方法法测量井剖面地层电阻18 率
2021/6/13
测井方法
3
三、岩石电阻率与孔隙度的关系 实验发现，对于完全含水岩石，其电阻率与孔隙
水电阻率的比值与岩性、孔隙度有关，将比值称之为 地层因素F 。地层因素F 与孔隙度的关系如图2-1所示.
F R0 a
Rw m
2021/6/13
测井方法
4
其中：Ro：完全含水岩石的电阻率； φ：岩石孔隙度（小数）。 M：胶结指数； a：与岩性有关的比例系数。
1）、梯度电极系：成对电极之间的距离小于不成对电 极间的距离。A2.25M0.5N。
顶部梯度电极系：成对电极位于电极系上方； 底部梯度电极系：成对电极位于电极系下方。 电极距：不成对电极到成对电极中点的距离。 记录点：成对电极的中点。
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• 视电阻率——电极系测出的并非是岩层的真实
电阻率，将这种在综合条件影响下测量的岩层
电阻率叫视电阻率。
Ra
K
U I
13
4、电极系类型及参数
差异？ 分类？
14
（1）电极系类型
• ①电极系：由供电电极A、B和测量电极M、N按一
定的位置和间距固定在一个绝缘体上构成普通电阻
率测量下井装置。
②成对电极和单电极
数”的概念 ：
I Rt
R0
7
阿尔奇第二公式
• 电阻率增大系数与含水饱和度之间存在下 列关系，即著名的阿尔奇第二公式：
I Rt b b R0 SW n (1 S o ) n
• 其中:b是岩性系数，n为饱和度指数，SW为 含水饱和度，SO为含油饱和度。
• 阿尔奇公式是测井中利用电阻率测井和孔 隙度测井进行纯砂岩岩石含油性定量评价 的最基本的公式。
2、井的影响：井径 ；井内泥浆电阻率
泥浆的影响
影响因素的综合性？
26
四、影响因素
• 3、围岩和层厚的影响
电极系的类型？
27
4、侵入影响 冲洗带、过渡带、 侵入带、原状地层 增阻泥浆侵入（泥浆高侵） 减阻泥浆侵入（泥浆低侵） 增阻泥浆侵入一般发生在水层 低阻泥浆侵入一般发生在油气层
时 h AM，地层中点得到Ra的极大值，且随地层
厚度的增加，视电阻率极大值接近于岩层真电阻率；
• (3)当 h AM时，对着高阻层的中点取得视电阻率
极小值；
• (4)在地层界面处，曲线上出现“小平台”，其中点 整对着地层的界面。
24
四、影响因素
• 1、电极系的影响
探测深度与视电阻率曲线
25
四、影响因素
• 记录点
测井值指探测范围内所有介
• 电极距
质共同作用的均值！虽不严
• 探测深度
谨，但对于理解有帮助！
• 指探测器的横向探测深度，对普通电阻率测井 来说，以供电电极为中心，以某一深度为半径
的球面内包含的介质对测量结果贡献为50%时， 此半径为探测深度。
• 表示方式 ： M2.2A 50.5B
A0.5M2.2N 5
第二章 普通电阻率测井
一、岩石电阻率的测量原理
1.测量原理
r U MN I L
r Rt S
R t UMN SKUMN
IL
I
1
2、岩石电阻率与岩性的关系
几种常见岩石的电阻率值 沉积岩 电阻率/Ωm 岩浆岩 电阻率/Ωm 变质岩 电阻率/Ωm 粘土 10-1～101 花岗岩 102～105 泥质板岩 101～103 泥岩 101～102 正长岩 102～105 结晶片岩 102～104 粉石岩 101～102 闪长岩 102～105 大理岩 102～105 砂岩 101～103 辉绿岩 102～105 片麻岩 102～104 砾岩 101～104 玄武岩 102～105 石英岩 103～105 石灰岩 102～104 辉长岩 102～105 泥质页岩 102～103
地层因素——阿尔奇第一参数
• 地层因素：比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和 孔隙形状有关，而与地层水电阻率无关。这个比 值定义为岩石的地层因素。
F R0
此 图
RW
说 明
看出地层因素与孔隙度关系
什
曲线在双对数坐标系下二者
么 ？
成线性关系。
5
4、岩石电阻率与孔隙度的关系 • 著名的阿尔奇第一公式：
F a R0
2
3、岩石电阻率和地层水性质的关系
3
4、岩石电阻率与孔隙度的关系
(1) 饱含水岩石电阻率—阿尔奇第一公式
对于饱含水岩石（纯砂
岩），它的电阻率 R 0 取决
于孔隙水的电阻率 RW 、孔
隙度Ф、岩性。
R01 R02 R0n
RW 1 RW 2
RW n
此 图 说 明 什 么 ？
4
4、岩石电阻率与孔隙度的关系
8
6、阿尔奇公式参数
9
二、普通电阻率测井原理
• 1、均匀介质中的电阻率测井
• 稳恒电流场
j
I
4 r2
er
E
R
I
4 r 2
er
电位与电场强度之间有
E dU dr
dU R I
dr
4r 2
U RI 1 C
4 r
J = sE M E = -U
U
r
A
点电流源恒流场电场
10
• 介质电阻率为：
地层中部曲线由于地层很厚，其视电阻率的测量 不受上、下围岩的影响，出现一个直线段，其幅 度为R2
21
曲线特点及读取方法：
梯度电极系曲线读取方法
22
• 2、电位电极系理论曲线
特点 对称性 极大值 小平台 假极小
23
• 特点：
• (1)曲线对地层中点对称；
• (2)视电阻率曲线对地层中点取得极值。当地层厚度
有
③电位电极系：单电极A到相
何
特
邻成对电极M、N之间的距离远
点
？ 小于成对电极之间的距离，
（如 AMMN）的电极系
称为电位电极系。 15
（1）电极系类型
• ④梯度电极系：单电极
A到相邻成对电极M、N
梯
之间的距离远大于成对
度
电
电极之间的距离
极
系
（如 AMMN）的电
特 点
极系称为梯度电极系。
16
（2）电极系参数
RtI 4
1 AN
U M NR 4(tA 1 I M A 1)N R 4tA IM M AN N
R t4AM AN U MN K U MN
MN I
I
K 4AM AN
MN
12
• 3、非均匀介质中的电阻率测井——Ra
• 实际电阻率测井要受到井眼、围岩、层厚、泥浆 （冲洗带、侵入带）及测井仪器本身等多因素的 影响。
m RW
• a是与岩性有关的系数，变化范围为0.6-1.5； m为胶结指数，与岩石的胶结情况有关， 变化范围为1.5-3。
6
5、岩石电阻率与含油饱和度的关系
——阿尔奇第二参数（电阻增大系数）
• 岩石的电阻率主要取决于孔隙
中含水饱和度SW及地层水电阻 率RW和孔隙度Ф。
研究岩石电阻率与含水饱和度
的关系，引入“电阻率增大系
17
（2）电极系参数
18
三、视电阻率曲线
• 1、梯度电极系理论曲线
不对称 极大值 小平台 极小值
19
三、视电阻率曲线
• 1、梯度电极系理论曲线
不对称 极大值 小平台 极小值
20
曲线特点：
顶部梯度曲线上的视电阻率极大值、极小值分别 出现在高阻层的顶界面和底界面；
底部梯度曲线的极大值和极小值分别出现在高阻 层的底界面和顶界面；
R 4 r U
• 2、实际电阻率测井原理
I
U AM
R tI 4
1 AM
U BM
RtI 4
1 BM
U MR 4 tI(A 1 M B 1 M )R 4 tIA M A B B M
Rt4AM BMU MKU M
AB I
I
K 4AMBM
AB
11
2、实际电阻率测井原理
RtI 1UM4Fra bibliotek AMUN