地球物理测井方法课件：1-2 自然电位测井
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地球物理测井方法 第一章 电法测井
4 r
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）
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
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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
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
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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）
地球物理测井第一章 第四节 自然电位测井
自然电位现象： （1）自然电位与岩性有关； （2）自然电位与泥浆及地层水矿化度有关；
SP曲线
前言
■ 三、 自然电位测井的特点
自然电位测井具有测量方法简单、实用价值高等
特点，是划分岩性、研究储集层性质、求取泥质
含量参数以及其它地质应用的基本方法之一。
■ 四、矿化度的概念
定义（矿化度）：溶液的盐浓度，早期用 ppm表示，意为part per million，即百万分之一，
Ea
Ka
lg
Cw Cmf
=Ka
lg
Rmf Rw
其中，Ek产生的前提条件是ΔP≠0 。通常情况下，ΔP很小，所以Ek
很小(可忽略)，所以油井中的自然电位主要是由扩散作用和吸附作
用所产生的。
注意：扩散电位和吸附电位产生的重要条件是：Cw≠Cmf。
17
第一节 自然电场产生的原因
三、油井中的自然电场 －总电动势
动电学电动势Ek（Electrokinetic component of the SP）主要是 过滤电动势。
7
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）
产生的条件： 1.泥浆和地层水矿化度不同；
2.井壁地层有渗透性；
1928年，斯伦贝谢发现，井中电极与 放在远处的参考电极之间有电位差， 且该电位差随地层而变化。 当地层中没有外加电流时，通过仪器 测量井眼内自然电场中电位随井深变 化的测井方法。
只能用于导电泥浆的井中。
3
前言
■ 二、自然电场的特点
自然电场的分布和岩性有密切的关系，特 别是在砂/泥岩剖面中能够以明显的曲线 异常变化来显示渗透性地层。因此，研究 井眼内自然电场中的电位变化即可反映井 眼穿过地层的特征。
SP曲线
前言
■ 三、 自然电位测井的特点
自然电位测井具有测量方法简单、实用价值高等
特点，是划分岩性、研究储集层性质、求取泥质
含量参数以及其它地质应用的基本方法之一。
■ 四、矿化度的概念
定义（矿化度）：溶液的盐浓度，早期用 ppm表示，意为part per million，即百万分之一，
Ea
Ka
lg
Cw Cmf
=Ka
lg
Rmf Rw
其中，Ek产生的前提条件是ΔP≠0 。通常情况下，ΔP很小，所以Ek
很小(可忽略)，所以油井中的自然电位主要是由扩散作用和吸附作
用所产生的。
注意：扩散电位和吸附电位产生的重要条件是：Cw≠Cmf。
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第一节 自然电场产生的原因
三、油井中的自然电场 －总电动势
动电学电动势Ek（Electrokinetic component of the SP）主要是 过滤电动势。
7
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）
产生的条件： 1.泥浆和地层水矿化度不同；
2.井壁地层有渗透性；
1928年，斯伦贝谢发现，井中电极与 放在远处的参考电极之间有电位差， 且该电位差随地层而变化。 当地层中没有外加电流时，通过仪器 测量井眼内自然电场中电位随井深变 化的测井方法。
只能用于导电泥浆的井中。
3
前言
■ 二、自然电场的特点
自然电场的分布和岩性有密切的关系，特 别是在砂/泥岩剖面中能够以明显的曲线 异常变化来显示渗透性地层。因此，研究 井眼内自然电场中的电位变化即可反映井 眼穿过地层的特征。
自然电位测井
NaHCO 3
18 °C 时几种盐溶液的 K d 值
CaCl 2
-19.7
MgCl 2
-22.5
NaSO 4
+5
KCl -0.4
K d(mV)
+2.2
五、地层电阻率的影响
ΔU sp = SSP(
1 1+
rsd + rsh rm
)
地层厚,电阻率差异不大时,rsh+rsa远小于rm;当地层电 阻率增高时,rsh、rsa与rm相比不能忽略，此时ΔUSP<SSP。 地层电阻率越高， ΔUSP越低，可定性识别油、水层。 六、地层厚度的影响 地层厚度变薄，rsd增加， ΔUSP降低。 七、井径扩大和泥浆侵入的影响 rm减小， ΔUSP降低
问题: 1、井中自然电位产生的机制有哪些？ 2、以砂泥岩剖面为例，当泥浆电阻率大于地层水电阻率 时，绘制井中自然电动势及其等效电路图，并说明自然电 位测井幅值的计算公式。 3、影响自然电位曲线的七种因素有哪些？ 4、自然电位曲线有哪方面的应用？ 5、简述利用自然电位曲线计算地层水电阻率的4个步骤 6、什么是泥岩基线？
识别出渗透层后，通常可用自然电位测井曲线的半幅点 来确定渗透层界面，进而计算出渗透层厚度。
二、地层对比和研究沉积相 自然电位测井曲线常常作为单层划相、井 间对比、绘制沉积体等值图的手段之一。
S108
0 0 6 SP 100 GR 150 CAL 16 0.2 0.2 0.2 RFOC RILM RILD 20 20 20 45 CNL -15 140 AC 40 2 DEN 3
ΔU sp = SSP(
1 1+
rsd + rsh rm
)
当岩层较厚时,ΔUsp=SSP,对 于纯砂岩,接近自然电动势的 自然电位幅值,称为静自然电 位(SSP).
18 °C 时几种盐溶液的 K d 值
CaCl 2
-19.7
MgCl 2
-22.5
NaSO 4
+5
KCl -0.4
K d(mV)
+2.2
五、地层电阻率的影响
ΔU sp = SSP(
1 1+
rsd + rsh rm
)
地层厚,电阻率差异不大时,rsh+rsa远小于rm;当地层电 阻率增高时,rsh、rsa与rm相比不能忽略，此时ΔUSP<SSP。 地层电阻率越高， ΔUSP越低，可定性识别油、水层。 六、地层厚度的影响 地层厚度变薄，rsd增加， ΔUSP降低。 七、井径扩大和泥浆侵入的影响 rm减小， ΔUSP降低
问题: 1、井中自然电位产生的机制有哪些？ 2、以砂泥岩剖面为例，当泥浆电阻率大于地层水电阻率 时，绘制井中自然电动势及其等效电路图，并说明自然电 位测井幅值的计算公式。 3、影响自然电位曲线的七种因素有哪些？ 4、自然电位曲线有哪方面的应用？ 5、简述利用自然电位曲线计算地层水电阻率的4个步骤 6、什么是泥岩基线？
识别出渗透层后，通常可用自然电位测井曲线的半幅点 来确定渗透层界面，进而计算出渗透层厚度。
二、地层对比和研究沉积相 自然电位测井曲线常常作为单层划相、井 间对比、绘制沉积体等值图的手段之一。
S108
0 0 6 SP 100 GR 150 CAL 16 0.2 0.2 0.2 RFOC RILM RILD 20 20 20 45 CNL -15 140 AC 40 2 DEN 3
ΔU sp = SSP(
1 1+
rsd + rsh rm
)
当岩层较厚时,ΔUsp=SSP,对 于纯砂岩,接近自然电动势的 自然电位幅值,称为静自然电 位(SSP).
3地球物理测井基础知识PPT课件
Es
U SP
1
rsh
rt
rmf
表明：自然电位幅度值与形成 自然电场的总电动势Es、井内 泥浆电阻rmf、泥岩电阻rsh以及 砂岩电阻rt有关
影响自然电位异常幅值的主要因素：
1）岩性和矿化度比值(或电阻率比值)的影响
Usp∝Es，Es取决于岩性和Rmf/Rw(即Cw/Cmf)，所以 岩性和Cw/Cmf 直接影响Usp 的异常幅度。
自然电位测井曲线形状将测量电极n放在地面泥浆池中电极m用电缆送至井下沿井轴提升测量自然电位随井深的变化见动画图所记录的自然电位随井深的变化曲线叫自然电位测井曲线即sp曲线电流小变化小曲线为直线过a点后电流增大当cmf时自然电位逐渐降低曲线偏向负方向岩性界面b点处电流最大电位变化最大曲线急剧向负向偏转过地层界面后电流密度减小电位继续降低地层中心c点电流最小曲线几乎变为平行井轴直线砂岩底部电流增大电位增大正向偏转自然界的多种植物中含有杀灭害虫的成分如烟草含有烟碱鱼藤含有鱼藤酮菊科植物除虫菊的花含有除虫菊素这些植物经提取加工后即可制成植物杀虫剂
泥 岩 C1
C1≥C2≥Cmf
井内自然电场分布示意图
泥岩结构、 化学成分 与砂岩不 同，自然 电位数值 与砂岩差 别大，且 符号相反
粘土表面 具选择吸 附负离子 能力
一、扩散吸附电位——扩散电动势（Ed）-扩散动态平衡
Ed
Kd
lg C1 C2
Ed单位mV；浓度C1，C2单位g/L；
Kd为扩散电位系数，单位mV;与溶液 中盐类化学成分和温度有关
自然电位测井优点：
简单，实用，低成本 是划分岩性和研究储集层(渗透层)性质的重要方法
原理：测量井中自然电场
Nv
井中电极 M与地面 电极N之 间的电位 差
地球物理测井ppt课件
8
3.1.1 动电学作用与动电学电位 • 当岩石中的固体颗粒被地层水润湿 时，就形成双电层。
9
3.1.1 动电学作用与动电学电位 • 泥浆滤液通过孔道进入地层时，带走正 电荷(阳离子)，在地层一侧形成正电荷 的富集，而井眼中的正电荷填补被带走 正电荷所形成的空缺,这样井眼中就有了 过剩的负电荷，从而产生了过滤电位 （动电学电位）。
泥浆滤液的粘度a过滤电位系数与地层水的矿化度化学成分所通过的介质的类型及泥浆滤液的性质有关1314在扩散过程中正负离子迁移率速度不同通常是负离子快这样在某一时刻通过同一截面的正离子数与负离子数不同结果是浓度低的一侧形成了负离子电荷的富集而浓度高的一侧形成了正离子电荷的富集从而产生了扩散电位
3 自然电位测井（SP）
Ed
Kd
log aw amf
式中 ——扩散电位系数，主要取决于溶液的离子成分、溶液的温度；
——地K d层水的电化学活度，与地层水的含盐浓度 、盐的类型和温度有
关，
， 为活度系数。
a——泥浆滤液的电化学活度， w Cw
aw fCw f
a mf
amf fCmf
17
1.1.2.1 扩散作用与扩散电位
面带有了强的负电荷之后，固体颗粒将阻止负 离子的通过（好象负离子被吸附住了一样）， 这种现象我们称之为扩散吸附作用。
20
1.1.2.2 扩散吸附作用与扩散吸附电位 由于扩散吸附作用，其结果是浓度高的一侧形成了负离子（电荷）的富 集，而浓度低的一侧形成了正离子（电荷）的富集，从而产生了扩散吸附 电位。
10
3.1.1 动电学作用与动电学电位 • 动电学电位（过滤电位）的大小：
Ek
A P Rmf
11
3.1.1 动电学作用与动电学电位
3.1.1 动电学作用与动电学电位 • 当岩石中的固体颗粒被地层水润湿 时，就形成双电层。
9
3.1.1 动电学作用与动电学电位 • 泥浆滤液通过孔道进入地层时，带走正 电荷(阳离子)，在地层一侧形成正电荷 的富集，而井眼中的正电荷填补被带走 正电荷所形成的空缺,这样井眼中就有了 过剩的负电荷，从而产生了过滤电位 （动电学电位）。
泥浆滤液的粘度a过滤电位系数与地层水的矿化度化学成分所通过的介质的类型及泥浆滤液的性质有关1314在扩散过程中正负离子迁移率速度不同通常是负离子快这样在某一时刻通过同一截面的正离子数与负离子数不同结果是浓度低的一侧形成了负离子电荷的富集而浓度高的一侧形成了正离子电荷的富集从而产生了扩散电位
3 自然电位测井（SP）
Ed
Kd
log aw amf
式中 ——扩散电位系数，主要取决于溶液的离子成分、溶液的温度；
——地K d层水的电化学活度，与地层水的含盐浓度 、盐的类型和温度有
关，
， 为活度系数。
a——泥浆滤液的电化学活度， w Cw
aw fCw f
a mf
amf fCmf
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1.1.2.1 扩散作用与扩散电位
面带有了强的负电荷之后，固体颗粒将阻止负 离子的通过（好象负离子被吸附住了一样）， 这种现象我们称之为扩散吸附作用。
20
1.1.2.2 扩散吸附作用与扩散吸附电位 由于扩散吸附作用，其结果是浓度高的一侧形成了负离子（电荷）的富 集，而浓度低的一侧形成了正离子（电荷）的富集，从而产生了扩散吸附 电位。
10
3.1.1 动电学作用与动电学电位 • 动电学电位（过滤电位）的大小：
Ek
A P Rmf
11
3.1.1 动电学作用与动电学电位
《自然电位测井》课件
《自然电位测井》PPT课 件
欢迎来到《自然电位测井》PPT课件。在本课程中，我们将深入探讨自然电位 测井的定义、应用领域、仪器设备、数据分析方法以及优势和局限性。通过 实际案例分析，让我们一起领略自然电位测井的魅力吧。
定义和原理
自然电位测井利用地下地壳中的电性性质，通过测量地球表面与地下电势差的变化，从而获取地下岩石和水的 信息。该测井技术是地球物理勘探的重要方法之一。
优势和局限性
1 优势
·非侵入性测量，对地壳没有破坏 ·直接测量地下电性特征，提供重要信息 ·成本低廉，测井时间短
2 局限性
·受地下水位变化等因素的影响 ·数据采集和解释难度较大 ·适用范围和深度有限
实际案例分析
1
油田勘探
利用自然电位测井技术，成功找到大量高产油田的开发层位，提高勘探与开发效 率。
仪器和设备
自然电位测井仪
自然电位测井仪是用于测量地下 电位差的专用仪器，具备高精度 和稳定性。
测井仪器连接线缆
测井仪器连接线缆用于将仪器和 地面测井系统连接，实现数据传 输和控制。
测井数据处理软件
测井数据处理软件用于对测井数 据进行处理和分析，提取地下岩 石和水的相关信息。
数据分析方法
自然电位测井数据分析方法包括：电位差曲线解释、电性剖面分析、电性计算模型等。通过这些方法，我 们可以综合分析地下结构和物性参数。
应用领域
石油勘探
自然电位测井可用于研究油 田区域的地下电性特征，帮 助确定油气储集层的位置和 性质。
地热能利用
通过自然电位测井，可以评 估地下地热能资源的分布和 利用潜力，为地热能开发提 供重要依据。
地质灾害预测
自然电位测井可以帮助监测 地下水位、土壤湿度等地下 环境参数的变化，从而预测 地质灾害的风险。
欢迎来到《自然电位测井》PPT课件。在本课程中，我们将深入探讨自然电位 测井的定义、应用领域、仪器设备、数据分析方法以及优势和局限性。通过 实际案例分析，让我们一起领略自然电位测井的魅力吧。
定义和原理
自然电位测井利用地下地壳中的电性性质，通过测量地球表面与地下电势差的变化，从而获取地下岩石和水的 信息。该测井技术是地球物理勘探的重要方法之一。
优势和局限性
1 优势
·非侵入性测量，对地壳没有破坏 ·直接测量地下电性特征，提供重要信息 ·成本低廉，测井时间短
2 局限性
·受地下水位变化等因素的影响 ·数据采集和解释难度较大 ·适用范围和深度有限
实际案例分析
1
油田勘探
利用自然电位测井技术，成功找到大量高产油田的开发层位，提高勘探与开发效 率。
仪器和设备
自然电位测井仪
自然电位测井仪是用于测量地下 电位差的专用仪器，具备高精度 和稳定性。
测井仪器连接线缆
测井仪器连接线缆用于将仪器和 地面测井系统连接，实现数据传 输和控制。
测井数据处理软件
测井数据处理软件用于对测井数 据进行处理和分析，提取地下岩 石和水的相关信息。
数据分析方法
自然电位测井数据分析方法包括：电位差曲线解释、电性剖面分析、电性计算模型等。通过这些方法，我 们可以综合分析地下结构和物性参数。
应用领域
石油勘探
自然电位测井可用于研究油 田区域的地下电性特征，帮 助确定油气储集层的位置和 性质。
地热能利用
通过自然电位测井，可以评 估地下地热能资源的分布和 利用潜力，为地热能开发提 供重要依据。
地质灾害预测
自然电位测井可以帮助监测 地下水位、土壤湿度等地下 环境参数的变化，从而预测 地质灾害的风险。
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
GaoJ-1-2
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2. 扩散-吸附电动势（泥质岩石）
第五章地球物理测井
（3）自然伽玛曲线的应用
• 确定岩层的岩性：泥岩曲线幅度值高，砂岩、碳
酸盐岩等岩层显示低幅度值。
• 判断岩层的渗透率 PPT文档演模板
第五章地球物理测井
3rew
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再见，see you again
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2020/12/11
第五章地球物理测井
• 岩石孔隙度的大小：岩石孔隙度越大，地层水含 量可能就越多，岩石的电阻率亦越低。
• 岩石含水饱和度的影响：当地层水仅充填部分孔 隙时，岩石电阻率随含水饱和度增加而减少。
（2）视电阻率曲线的应用
• 划分岩层界面：曲线在岩层界面具有明显的特征
• 确定岩性：在搞清岩性与电性关系的基础上，利
用视电阻率曲线可以判断岩层的特性，划分油、
（3）声波时差曲线的应用 • 判断岩性：岩性与时差有对应表 • 区分油、气、水层 • 划分裂缝性渗透层
4 放射性测井
放射性测井根据岩石的核物理性质，利用岩 层中存在放射性元素，间接研究钻井地质剖面。 下面以自然伽玛测井为例进行分析。
（1）岩石的自然放射性 自然界中绝大多数岩石都含有放射性元素，
如铀、钍、锕及其蜕变物。按岩石含自然放射性 元素的差别，可将沉积岩分为三类：
• 岩石比面：指单位体积岩样内颗粒表面积的总和，
一般用单位体积岩样孔隙内面积的总和表示。
单位：cm2/cm3。
PPT文档演模板
第五章地球物理测井
（2）自然电位曲线的应用
• 划分岩层界面
• 确定渗透性岩层：即当地层水的矿化度大于钻井 液的矿化度时，渗透性岩层的自然电位曲线出现 负异常，非渗透性致密层为正异常。
层水之间离子扩散与吸附电化
学活动作用造成的。
自然电位测井(SP)
图1-6 自然电位测井理论曲线
厚层砂岩总电动势(静自然电位 ： 厚层砂岩总电动势 静自然电位)： 静自然电位
rsh rsd
rm
SSP = I ⋅ rm + I ⋅ rsd + I ⋅ rsh
总电流： 总电流：
I=
SSP rm + rsd + rsh
有限厚砂岩层自然电位幅度： 有限厚砂岩层自然电位幅度：
自然电位测井（SP） 自然电位测井（SP）
本章的主要内容 1、井内自然电场 2、自然电位测井原理及曲线特征 3、自然电位曲线的主要用途 划分岩性（储集层）、确定Rw、计 划分岩性（储集层）、确定Rw、 ）、确定Rw Vsh、判断水淹层。 算Vsh、判断水淹层。
§1井内自然电场 井内自然电场
导线 + — + — + — + — Cw + — Nacl溶液 Cm 电极
扩散吸附电动势系数：Kda——与阳离子交换能力有关 若储层中泥值的阳离子交换量较高，则会导致低电阻率油层。
§2自然电位测井原理及曲线特征 自然电位测井原理及曲线特征
2 自然电位测井原理及曲线特征 §第一章 自然电位测井（SP） 自然电位测井（ ） 2、总电动势 、
E总 = E d − E da = K lg Rmf def Rw SSP
∆U sp
SSP ⋅ rm = I ⋅ rm = rm + rsd + rsh
与静自然电位关系： 与静自然电位关系：
等效电路图
∆U SP = SSp
1 rsd + rsh 1+ rm
自然电位测井（ ） 第一章 自然电位测井（SP）
§2 自然电位测井原理及曲线特征
厚层砂岩总电动势(静自然电位 ： 厚层砂岩总电动势 静自然电位)： 静自然电位
rsh rsd
rm
SSP = I ⋅ rm + I ⋅ rsd + I ⋅ rsh
总电流： 总电流：
I=
SSP rm + rsd + rsh
有限厚砂岩层自然电位幅度： 有限厚砂岩层自然电位幅度：
自然电位测井（SP） 自然电位测井（SP）
本章的主要内容 1、井内自然电场 2、自然电位测井原理及曲线特征 3、自然电位曲线的主要用途 划分岩性（储集层）、确定Rw、计 划分岩性（储集层）、确定Rw、 ）、确定Rw Vsh、判断水淹层。 算Vsh、判断水淹层。
§1井内自然电场 井内自然电场
导线 + — + — + — + — Cw + — Nacl溶液 Cm 电极
扩散吸附电动势系数：Kda——与阳离子交换能力有关 若储层中泥值的阳离子交换量较高，则会导致低电阻率油层。
§2自然电位测井原理及曲线特征 自然电位测井原理及曲线特征
2 自然电位测井原理及曲线特征 §第一章 自然电位测井（SP） 自然电位测井（ ） 2、总电动势 、
E总 = E d − E da = K lg Rmf def Rw SSP
∆U sp
SSP ⋅ rm = I ⋅ rm = rm + rsd + rsh
与静自然电位关系： 与静自然电位关系：
等效电路图
∆U SP = SSp
1 rsd + rsh 1+ rm
自然电位测井（ ） 第一章 自然电位测井（SP）
§2 自然电位测井原理及曲线特征
5第三章-自然电位测井解析PPT课件
kd
lg Rmf Rw
2020年9月28日
10
1.自然电场的产生
二、扩散吸附电动势的产生
用泥岩隔膜将玻璃缸内的两种不同 浓度的NaCl溶液分开，两种浓度溶 液在此接触面处产生离子扩散，扩 散方向总是从浓度大的Cw一方向浓 度小的Cm一方。由于泥岩隔膜中 的阳离子交换作用，使孔隙内溶液 中的阳离子居多，扩散结果在浓度 小的一方富集了大量的正电荷而带 正电，浓度大的一方带负电。
2020年9月28日
8
1.自然电场的产生
一、扩散电动势的产生
在砂泥岩剖面井中纯砂岩井段，井壁附近地层水和泥浆滤液接 触，且二者矿化度（即浓度）不同而产生扩散电动势Ed
Ed
2.3RTvlgCw F v Cmf
式中Cw—地层水矿化度；Cmf—泥浆滤液矿化度。
在矿化度比较低的情况下，溶液的电阻率与溶液的矿化度有
线性关系，
Ed
2.3RTvlgRmf F v Rw
式中Rmf—泥浆滤液电阻率；Rw—地层水电阻率。
2020年9月28日
9
1.自然电场的产生
一、扩散电动势的产生
令 Kd= 2.3 v v
Kd叫扩散电动势系数。在温度为18℃时，氯化钠溶液的 Kd值为-11.6mV。其他温度的Kd值可用上式计算。
Ed
g C w C m
式中R—克分子气体常数，等于8.313 J/K； T—绝对温度，K； F—Farady常数．等于96500 C/equiv； n+和n-—每个分子离解后形成的正离子数和负离子数； n和v—正离子和负离子的迁移率，单位是m2﹒s﹒equiv1或s/（m ﹒N）； Z+和Z-—正离子和负离子的离子价； Cw和Cm—两种溶液的浓度。
《电法测井》自然电位测井 ppt课件
盐水泥浆（Cw<Cmf即Rw>Rmf) 砂岩SP正异常；泥岩段SP曲线基线（负电位）。
ppt课件
46
应用1 砂 泥 岩 剖 面 判 断 岩 性
ppt课件
47
5.SP曲线的应用
应用2：划分渗透层及层界面； SP曲线上一切偏离泥岩基线的明显异常是孔隙性
和渗透性较好的储集层的标志。
对于岩性均匀、厚度较大、界面清楚（如 泥岩与砂岩的突变界面）的储集层，通常用 SP异常幅度的半幅点（泥岩基线算起1/2幅 度处）确定储集层界面。如果储集层厚度较 小，SP异常较小，半幅点厚度将大于实际 厚度，应参考其他曲线确定界面。
结果形成高浓度一方 为负，低浓度一方 为正。
ppt课件
19
(2)纯泥岩的扩散吸附电动势（Eda）
设纯泥岩单位孔隙体积的补偿阳离子浓度
QV=∞，则认为VCl- = 0。
VNa+
VCL-
Ed
2.3 u u
v v
R.T F
lg
Cw Cmf
Eda
2.3
R.T I
lg
Cw Cmf
kda：扩散吸附电动势系数
一种以泥岩为背景来显示储集层性质的测井方法，SP大 小不只与储集层性质有关，而且与相邻泥岩的性质有关 来表示。因此，这种方法只能用于储集层与泥岩交替出
现的岩性剖面，即最常见的砂泥岩剖面。
ppt课件
39
注意
这种方法不能用于巨厚的碳酸盐岩剖面 ，因为它没有或很少有泥岩，裂缝较发育的 储集层以致密碳酸盐岩为围岩，许多储层要 通过远处的泥岩才能形成自然电流回路，因 而在相邻泥岩间形成巨厚的大片SP异常，不 能用来划分和研究储集层。
3.结果：产生了电动势，造成自然电场
ppt课件
46
应用1 砂 泥 岩 剖 面 判 断 岩 性
ppt课件
47
5.SP曲线的应用
应用2：划分渗透层及层界面； SP曲线上一切偏离泥岩基线的明显异常是孔隙性
和渗透性较好的储集层的标志。
对于岩性均匀、厚度较大、界面清楚（如 泥岩与砂岩的突变界面）的储集层，通常用 SP异常幅度的半幅点（泥岩基线算起1/2幅 度处）确定储集层界面。如果储集层厚度较 小，SP异常较小，半幅点厚度将大于实际 厚度，应参考其他曲线确定界面。
结果形成高浓度一方 为负，低浓度一方 为正。
ppt课件
19
(2)纯泥岩的扩散吸附电动势（Eda）
设纯泥岩单位孔隙体积的补偿阳离子浓度
QV=∞，则认为VCl- = 0。
VNa+
VCL-
Ed
2.3 u u
v v
R.T F
lg
Cw Cmf
Eda
2.3
R.T I
lg
Cw Cmf
kda：扩散吸附电动势系数
一种以泥岩为背景来显示储集层性质的测井方法，SP大 小不只与储集层性质有关，而且与相邻泥岩的性质有关 来表示。因此，这种方法只能用于储集层与泥岩交替出
现的岩性剖面，即最常见的砂泥岩剖面。
ppt课件
39
注意
这种方法不能用于巨厚的碳酸盐岩剖面 ，因为它没有或很少有泥岩，裂缝较发育的 储集层以致密碳酸盐岩为围岩，许多储层要 通过远处的泥岩才能形成自然电流回路，因 而在相邻泥岩间形成巨厚的大片SP异常，不 能用来划分和研究储集层。
3.结果：产生了电动势，造成自然电场
《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
© 2014 Yangtze University Production Logging Lab.
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。
自然电位测井优质PPT资料
在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自 然电位曲线(SP).
样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)高浓 井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小
偏离泥岩基线为异常幅度
度溶液富集钠离子(正电荷),形成一个静电场, 由自然电场分布特征可以看到,在砂岩和泥岩交界处,自然电位曲线有明显变化
然电位曲线(SP). 在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自 然电位曲线(SP). 一般地层水为NaCL溶液,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, 这种过程叫离子扩散.
井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小 偏离泥岩基线为异常幅度
岩和泥岩交界处,自然电位曲线有明 Kda:与温度和溶液成分有关的常数
+ -
在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯 一般地层水为NaCL溶液,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,
这种过程叫离子扩散. 2厚地层SP=SSP曲线半幅度点正对地层界面;
离子迁移速度大于钠离子(后者多带水分子),这 扩散电动势Ed大小与温度和浓度差有关
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,它是产生自然电场的总电动势,记为E
提升M电极,沿井轴测量自然电位(M 通常把E称为静自然电位,记为SSP,Ed的幅度为砂岩线,Eda的幅度为泥岩线.
厚度增加SP增加 一般地层水为NaCL溶液,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,
样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)高浓 井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小
偏离泥岩基线为异常幅度
度溶液富集钠离子(正电荷),形成一个静电场, 由自然电场分布特征可以看到,在砂岩和泥岩交界处,自然电位曲线有明显变化
然电位曲线(SP). 在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自 然电位曲线(SP). 一般地层水为NaCL溶液,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, 这种过程叫离子扩散.
井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小 偏离泥岩基线为异常幅度
岩和泥岩交界处,自然电位曲线有明 Kda:与温度和溶液成分有关的常数
+ -
在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯 一般地层水为NaCL溶液,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,
这种过程叫离子扩散. 2厚地层SP=SSP曲线半幅度点正对地层界面;
离子迁移速度大于钠离子(后者多带水分子),这 扩散电动势Ed大小与温度和浓度差有关
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,它是产生自然电场的总电动势,记为E
提升M电极,沿井轴测量自然电位(M 通常把E称为静自然电位,记为SSP,Ed的幅度为砂岩线,Eda的幅度为泥岩线.
厚度增加SP增加 一般地层水为NaCL溶液,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,
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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
1) 在泥浆与地层间的压力差作用下，泥浆滤 液推动地层中流体移动；
2) 带动离子双电层中扩散层中的正离子向同 方向流动；
3) 在低压一侧富集正电荷，高压一侧富集 负电荷，形成过滤电动势；
4) 泥饼形成后便不再有过滤电动势。
GaoJ-1-2
19
过滤电动势表达式:
E
A
Rmf
P
A 4
Rmf—泥浆滤液电阻率，Ω.m μ—泥浆滤液的粘度，Pa.s
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
GaoJ-1-2
16
2. 扩散-吸附电动势（泥质岩石）
1）因为含泥质，所以在岩石颗粒表面有双电 层，岩石孔隙中有粘土水和远水;
GaoJ-1-2
5
（4）带负电的岩石表面要吸附阳离子以达到平衡： 直接吸引极性水分子→吸附水；吸引Na+的水合离子
一部分阳离子紧贴岩石表面，不能移动 → 吸附层
吸附层之外阳离子，可正常移动 → 扩散层
----------
+ + + + + + + + + +
++ +
++ +- + ++ -
++ +
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
2
自然电位(直流）与电阻率（交流）同时测量
GaoJ-1-2
3
§1 井内自然电场产生原因 一、岩石孔隙水中离子的分布
1. 离子双电层的形成
（1）岩石中的水分子是一种电荷不完全平衡的极性分子，对 外可显示为正、负两个极性；
H
H
O
（2）地层水中盐分子（主要是NaCl）充分离解，Na+和Cl-可 分别与极性水分子形成水合离子；
溶液的扩散 电动势系数
(mV) －11.6 －0.4 －19.6 －22.5 －7.9 －11.7 －4.4 －12.3
46.6
34.7
14
扩散电动势Ed表达式：
Ed
Kd
lg Cw Cmf
Kd—扩散电动势系数, 18℃时，对于NaCl溶液，Kd = -11.6mV
Cmf—泥浆滤液浓度，Cw—地层水浓度
（北京）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
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2節 自然電位測井
井内自然电场产生原因 自然电位测井及SP曲线 SP曲线的应用、标准测井
3. 双 水
粘土束缚水：
双电层外层那部分水，主要含阳离子。
远水：
双电层以外，离颗粒表面较远的那部分水，正负
离子大体平衡，是正常性质的地层水。
GaoJ-1-2
10
二、储集层的自然电动势 1. 扩散电动势（含水纯岩石）Ed
Cw>Cmf,且NaCl分 子全部电离，岩性 纯，无双电层， 水是远水
GaoJ-1-2
半透膜
11
扩散电动势（含水纯岩石）形成过程 1) 离子从浓度高的一方向浓度低的一方扩散;
2) Cl-的速度>Na+的速度,低浓度一侧的Cl-富 集，高浓度一侧Na+富集，在两种溶液交界 处产生电动势（电场）;
3)电场使Cl-迁移速度减慢，而Na+迁移速度加 快，使电荷富集速度减慢;
4) 正负离子迁移速度相同时,电动势不再增加,达 到动态平衡。此时的电动势称为扩散电动势。
13
常见离子迁移率及电解质溶液的Kd值（18℃时）
溶质化学 成分
NaCl KCl CaCl2 MgCl2 CaSO4 MgSO4 CaCO3 Ca(HCO3)2 H2CO3 NaOH
GaoJ-1-2
正离子
Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Ca2+ H+ Na+
迁移率l+ (m2∙S/mol )
GaoJ-1-2
12
Ed表达式：
Ed
2.3 l l
l l
RT ZF
lg
Cw Cmf
Kd
2.3 l l
l l
RT ZF
l+—正离子迁移率, l-—负离子迁移率
R—气态常数，T—绝对温度
பைடு நூலகம்Z—离子价，F—Faraday常数
Kd —扩散电动势系数
Cmf—泥浆滤液浓度，Cw—地层水浓度
GaoJ-1-2
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。
2）在浓度差的作用下发生扩散（远水中的钠 离子、氯离子；扩散层中的钠离子）,钠离 子的数量比纯岩石情况下多；
GaoJ-1-2
17
3）富集的电荷量比纯岩石少，产生电动势 变小；
4）当泥质含量达到一定程度，电动势反向;
5）泥质岩石中的这种电动势，称为扩散-吸 附电动势。
GaoJ-1-2
18
3. 过滤电动势（压力差引起）
ΔP—泥浆柱与地层之间的压力差，atm
Aφ—过滤电动势系数，mV，渗透岩石0.77mV ε —泥浆滤液的介电常数 ζ —是与岩石的物理化学性质有关的参数
-
+
-
+
-
-
+
-
+
-
-
+
-
+
-
吸附层 扩散层 自由水
GaoJ-1-2
6
（5）离子双电层
内层：岩石表面负电荷 外层：吸附的阳离子
(吸附层和扩散层)
（6）双电层是在岩石沉积、压实和成岩过程中形成的。 砂岩：双电层外层的厚度非常小，孔隙中含大量自由水；
泥岩：表面负电荷多，双电层外层的厚度很大，能够移动
的地层水在压实过程中排出去，水全是束缚水。
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
1) 在泥浆与地层间的压力差作用下，泥浆滤 液推动地层中流体移动；
2) 带动离子双电层中扩散层中的正离子向同 方向流动；
3) 在低压一侧富集正电荷，高压一侧富集 负电荷，形成过滤电动势；
4) 泥饼形成后便不再有过滤电动势。
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过滤电动势表达式:
E
A
Rmf
P
A 4
Rmf—泥浆滤液电阻率，Ω.m μ—泥浆滤液的粘度，Pa.s
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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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2. 扩散-吸附电动势（泥质岩石）
1）因为含泥质，所以在岩石颗粒表面有双电 层，岩石孔隙中有粘土水和远水;
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5
（4）带负电的岩石表面要吸附阳离子以达到平衡： 直接吸引极性水分子→吸附水；吸引Na+的水合离子
一部分阳离子紧贴岩石表面，不能移动 → 吸附层
吸附层之外阳离子，可正常移动 → 扩散层
----------
+ + + + + + + + + +
++ +
++ +- + ++ -
++ +
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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。
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2
自然电位(直流）与电阻率（交流）同时测量
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3
§1 井内自然电场产生原因 一、岩石孔隙水中离子的分布
1. 离子双电层的形成
（1）岩石中的水分子是一种电荷不完全平衡的极性分子，对 外可显示为正、负两个极性；
H
H
O
（2）地层水中盐分子（主要是NaCl）充分离解，Na+和Cl-可 分别与极性水分子形成水合离子；
溶液的扩散 电动势系数
(mV) －11.6 －0.4 －19.6 －22.5 －7.9 －11.7 －4.4 －12.3
46.6
34.7
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扩散电动势Ed表达式：
Ed
Kd
lg Cw Cmf
Kd—扩散电动势系数, 18℃时，对于NaCl溶液，Kd = -11.6mV
Cmf—泥浆滤液浓度，Cw—地层水浓度
（北京）
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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2節 自然電位測井
井内自然电场产生原因 自然电位测井及SP曲线 SP曲线的应用、标准测井
3. 双 水
粘土束缚水：
双电层外层那部分水，主要含阳离子。
远水：
双电层以外，离颗粒表面较远的那部分水，正负
离子大体平衡，是正常性质的地层水。
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二、储集层的自然电动势 1. 扩散电动势（含水纯岩石）Ed
Cw>Cmf,且NaCl分 子全部电离，岩性 纯，无双电层， 水是远水
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半透膜
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扩散电动势（含水纯岩石）形成过程 1) 离子从浓度高的一方向浓度低的一方扩散;
2) Cl-的速度>Na+的速度,低浓度一侧的Cl-富 集，高浓度一侧Na+富集，在两种溶液交界 处产生电动势（电场）;
3)电场使Cl-迁移速度减慢，而Na+迁移速度加 快，使电荷富集速度减慢;
4) 正负离子迁移速度相同时,电动势不再增加,达 到动态平衡。此时的电动势称为扩散电动势。
13
常见离子迁移率及电解质溶液的Kd值（18℃时）
溶质化学 成分
NaCl KCl CaCl2 MgCl2 CaSO4 MgSO4 CaCO3 Ca(HCO3)2 H2CO3 NaOH
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正离子
Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Ca2+ H+ Na+
迁移率l+ (m2∙S/mol )
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Ed表达式：
Ed
2.3 l l
l l
RT ZF
lg
Cw Cmf
Kd
2.3 l l
l l
RT ZF
l+—正离子迁移率, l-—负离子迁移率
R—气态常数，T—绝对温度
பைடு நூலகம்Z—离子价，F—Faraday常数
Kd —扩散电动势系数
Cmf—泥浆滤液浓度，Cw—地层水浓度
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ELECTRICAL DOUBLE LAYER OF CLAYS
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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。
2）在浓度差的作用下发生扩散（远水中的钠 离子、氯离子；扩散层中的钠离子）,钠离 子的数量比纯岩石情况下多；
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3）富集的电荷量比纯岩石少，产生电动势 变小；
4）当泥质含量达到一定程度，电动势反向;
5）泥质岩石中的这种电动势，称为扩散-吸 附电动势。
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3. 过滤电动势（压力差引起）
ΔP—泥浆柱与地层之间的压力差，atm
Aφ—过滤电动势系数，mV，渗透岩石0.77mV ε —泥浆滤液的介电常数 ζ —是与岩石的物理化学性质有关的参数
-
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吸附层 扩散层 自由水
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（5）离子双电层
内层：岩石表面负电荷 外层：吸附的阳离子
(吸附层和扩散层)
（6）双电层是在岩石沉积、压实和成岩过程中形成的。 砂岩：双电层外层的厚度非常小，孔隙中含大量自由水；
泥岩：表面负电荷多，双电层外层的厚度很大，能够移动
的地层水在压实过程中排出去，水全是束缚水。