常规测井培训4-电阻率曲线

电极系互换原理：把电极系中的电极和地面电极功能互换（原供电电极改为测 量电极，原测量电极改为供电电极），而各电极的相对位置不变，则所得到的视 电阻率曲线和原来的完全相同，这叫电极系的互换原理。根据互换原理，四种梯 度电极系实质上为两种：
底部梯度电极系（单极供电正装梯度电极系=双极供电正装梯度电极系） 顶部梯度电极系（单极供电倒装梯度电极系=双极供电倒装梯度电极系） 而四种电位电极系实质为一种类型，这是因为电位电极系成对电极间的距离足 够大时，正装和倒装的差别也没有了。
7.10双侧向测井
双侧向的电极系与七侧向类 似，不同的是在七电极系的 外面再加上两个屏蔽集电极 A1’A2’。 浅双侧向把屏蔽电极改成了 回流电极B1B2。
双侧向和三侧向、七侧向测井的比较
（1）探测深度
三侧向探测深度小，在泥浆侵入深时，视电阻率读数受侵 入带影响大，因而深浅三侧向探测深度差别不大，对判断 油气、水层带来困难。
梯度测井 电位测井
7.普通电阻率法测井
7.1电极系基本概念
供电电极：A、B 测量电极：M、N 电极系：A、B、M、N四个电极中的三个形成一个相对位置不变的体系，称 为电极系。 电位电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离，小于成对电极 间的距离的电极系。 梯度电极系：不成对电极到靠近它的成对电极之间的距离大于成对电极间的距 离的电极系。 底部梯度电极系：用正装梯度电极系测出的电阻率曲线，以明显的极大值显示 高阻层的底界面，所以正装梯度电极系又叫底部梯度电极系。 顶部梯度电极系：用倒装梯度电极系测出的电阻率曲线，以明显的极大值显示 高阻层的顶界面，所以倒装梯度电极系又叫顶部梯度电极系。 电极系命名：是按照电极在井内自上而下的顺序写出电极名称和电极之间的距 离（以M为单位）。例如：M2.25A0.5B表示双极供电正装（底部）梯度电极系
7.9七侧向测井
七电极侧向测井又称七侧向 测井。其电极系包括7个体积均 较小的环路电极，A0是主电极， M1、M2、M1’、M2’是两对监督电 极，A1、A2是一对屏蔽电极。
测井时，主电极和屏蔽电极通 以相同极性的电流I0和Is，自动调 节屏蔽电流Is，使的两对监督电 极M1M2和M1’ M2’上保持相同的 电位，迫使主电极A0流出的电流 不沿井轴方向而水平地进入地层。
三侧向视电阻率曲线特点：
在上下围岩电阻率相等 时，视电阻率曲线对称于 地层中部；对着高阻层的 视电阻率的最大值在地层 的中点，它视地层视电阻 率曲线最由特征性的数值 ，同时它受相邻的高阻层 影响较小。
三侧向视电阻率曲线应用：
划分地质剖面：三侧向测井受井、层厚、邻层的影响较小，纵向分层能力较 强。通常在视电阻率曲线开始集聚上升的位置围地层界面。 判断油、水层：对于油层多为减阻侵入，则深三侧向的视电阻率读数大于浅 三侧向的视电阻率，曲线出现正的幅度差。而水层常为增阻侵入，则深三侧 向的视电阻率读数小于浅三侧向的视电阻率，曲线出负的幅度差。 确定地层电阻率：通常视根据测得得视电阻率，再用相应的解释图版而确定 出地层电阻率。
l 地层倾斜影响
随着地层倾角的增加极大值向地层中心移动使曲线变得较匀称；曲线的极 大值随地层倾角的增加而降低，曲线变得平缓，极小值模糊不清；倾角小 于60度时，曲线还保持原曲线的基本特征，只是定出的岩层厚度偏高。
l 高阻邻层的屏蔽影响 当记录点在成对电极一方高阻层附近时，由于另一个高阻层的屏蔽作用：
叫冲洗带；在冲洗带的外部是
一个孔隙中部分充满了泥浆滤
液的过渡带，冲洗带和过渡带
总称侵入带；再向外是未被侵
入的原状地层。
原状地层 渗透层附近介质分布图
泥浆侵入带
泥浆
泥 饼
冲 洗 带
过 渡 带
地 层
Rmf Rmc Rxo Ri
Rt
泥浆侵入对视电阻率曲线影响
d 侵入带 水层
冲洗带
泥饼
h
泥岩 d
R di
A
在Rt中，视电阻率曲线有所下降，这段
M
曲线长度相当于AO长度。
Rs=1 N
⑨：h-I段
A
当记录点也进入上部围岩中时，由于
M
N
电阻率从Rt突然降为Rs，视电阻率也
成比例地变化下降到达I点，它是视电 Rt=5 A
阻率的极小值。 M
N
⑩：I-j-∞段
电极系全部进入上围岩中，且逐渐远
离高阻层的顶界面，高阻层对A电极的
A
电流“排斥”作用逐渐减小，故电流密
M N
度逐渐增加，逐渐增加。当电极系远离 Rs=1
高阻层，电极相当于处于Rs均匀介质中，
A
此时Ra=Rs, 视电阻率曲线为直线段。
M
N
0 2 4 6 8 10 j
i h
g f
e
c
d
b
a
7.4实测视电阻率理论曲线及应用
l 井的影响 实测曲线与理论曲线相比， 变得平缓，底界面极大值 特征仍然明显，而顶界面 的极小值不易分辨，整个 曲线由于井的存在变的平 缓。 l 电极系的影响 实际测井采用的电极系不 同于理想电极系，造成实 测曲线与理论曲线也存在 差异。
深七侧向测出的视电阻率 主要反映原状地层的视电阻 率变化。
浅七侧向的探测深度较浅， 测出的视电阻率主要反映侵 入带地层电阻率的变化。
七侧向视电阻率曲线特点：
对着高阻厚层的视电阻率曲线，当上下围岩电阻率相同时， 视电阻率曲线对称于地层中部，在地层的上下界面附近视电阻率 曲线出现两个“尖子”。
通常，取地层中部对应的视电阻率读数为当前层读值。
Ri Rxo Rt
源自文库
Rmc Rm
(a)增阻泥浆侵入
d 侵入带 油层
冲洗带
泥饼
h
泥岩 d
R di
Rt
Ri Rxo
Rmc
Rm
(b)减阻泥浆侵入
电阻率测井发展历程
探测冲洗带电阻率
探测侵入带、原状地层电阻率
微球形聚焦测井 MSFL
双侧向测井
邻近侧向测井
七侧向测井
微侧向测井 RXO
三侧向测井
微梯度测井 MINV 微电位测井 MNOR
线自a点起逐渐增高，直到A电极到 Rs=1
达高阻层底界面时，曲线升高到b
A
点值。
M N
0 2 4 6 8 10 j
i h
g f
e
c
d
b
a
7.3梯度电极系视电阻率理论曲线分析
③：b-c段 继续提升电极系，电极A进高阻
层Rt中，而记录点还处于下部低阻 围岩中。随着A接近顶界面，由A流 出的电流将越来越多地流向上面， 使得记录点电流密度略有下降，直 到记录点移到高阻层底界面为止， 曲线上b-c段长度相当于AO。
电极系
A
AO
单极供电 倒装（顶 部）梯度
电极系
A
o
B
AO
双极供电 正装（底 部）梯度
电极系
M
AO
双极供电 倒装（顶 部）梯度
电极系
7.2测量原理
电阻率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特点， 来区别钻井剖面上岩石性质的一种方 法。岩石电阻率只有当给岩石以一定 的电流时才能测定出来。
深三侧向的探测深度较深，主要反映 原状地层的电阻率变化。
B1 A1
A0 A2 B2
浅三侧向
电极系特点是：屏蔽电极A1、 A2 的尺寸比深三侧向的要短，并在A1 和A2电极外面加上两个极性相反的 电极B1和B2,它们是主电流及屏蔽电 流的回路电极。
浅三侧向的探测深度较浅，主要 反映侵入带地层的电阻率变化。
越多，A与B层相距越来越远，B层以下地层与上覆地层倾角明显 不同，对比说明这是海侵造成的地层不整合接触现象。
测井曲线地层对比实例
7.6横向测井
为利用视电阻率测井资料求出岩层的真电阻率建立了一种组合测井-横向 测井。这种测井即使用一套电极距不同得同类型（梯度或电位）得电极系， 在同一口井的目的层井段进行视电阻率测量。
底部梯度曲线
（2）岩层的视电阻率读值 高阻厚层 —读地层中部较直线段的视电 阻率平均值来代表地层的电阻率。
中等厚度高阻层— “去掉屏蔽区取面积平均值法”。
高阻薄层 — 在视电阻率曲线上只有一 个较窄的尖峰，只有去极大值作为高阻薄层的 电阻率。
7.5标准测井
在一个油田、一个地区或一个完整的区域内，为了研究地质剖 面岩性变化，构造形态和进行大段油层的对比工作，常使用标准电 极系和其它几种的测井方法在全地区的井中，用相同的比例（1： 500）对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。
部低阻围岩层，低阻层对电流的“吸引” A
作用逐渐减弱，从而使电流密度逐渐减 M
少，视电阻率曲线由d点逐渐下降，直 Rs=1 N
到电极系离开下部围岩一个相当的距离，
使下部低阻层对电流的“吸引”作用消
A
失为止，Ra曲线达到e点。
M
N
⑥:e-f段
Rt=5 A
此时A电极系相当于处于Rt介质的均匀 M
场，Ra=Rt。
N
⑦：f-g段
继续提升A电极系时，A电极接近上
A
部低阻围岩层，由于上部围岩对电流的
M N
“吸引”作用，使记录点的电流密度减 Rs=1
少，Ra视电阻率曲线下降，直到电极A
A
到达高阻层顶界面时，下降趋势止于g
M
N
点。
0 2 4 6 8 10 j
i h
g f
e
c
d
b
a
⑧：g-h段
当A电极进入上部围岩时，记录点仍
横向测井中多采用梯度电极系系列，而不是电位电极系。 根据测量结果，在双对数坐标纸上，作出各个有意义岩层的视电阻率与电极
距的关系曲线，通常称为电探曲线。然后把实测的电探曲线与理论曲线进行对 比求处岩层的真电阻率。
0.25米 0.45米
1米
2.5米 4米 8米
SP
7.8三侧向测井
侧向测井又叫聚焦测井，它的电极系中除了主电极之外，上下还装有两个屏 蔽电极。主电流受到上下屏蔽电极流出的电流的排斥作用，使测量电流线垂 直于电极系，成为水平方向的层状电流射入地层，这就大大降低了井和围岩 对视电阻率的影响。
通过供电电极A供给电流I，通过电极 B供给电流-I，在井内建立电场。然后 用测量电极M、N进行测量。
由于井内存在的自然电位视直流电位， 视电阻率测井供电线路供给低频 （〈15周）矩形波交流电。同时测量 电阻率曲线和自然电位曲线。
7.3梯度电极系视电阻率理论曲线分析
Ra与介质电阻率成正比；
与记录点电流密度成正比。
类型
图标
电极距 电极系
全名
电位电极系
单极供电
正装
倒装
双极供电
正装 倒装√
A
o
N oM
B
M
A
梯度电极系
单极供电
正装
倒装
双极供电
正装√ 倒装√
A oM
M
B
o
N
A
N
AM
单极供电 正装电位
电极系
M
o
A
AM
单极供电 倒装电位
电极系
B
AM
双极供电 正装电位
电极系
A
o
M AM
双极供电 倒装电位
电极系
M
oN
AO
单极供电 正装（底 部）梯度
电极系由三个柱状金属电极组成。测
井时，主电极和屏蔽电极通以极性相同
A1
的电流I0和Is，并保持I0为常数。
A0
采取自动控制Is的方法，使得三个电
极A0 、A1、 A2的电位相等。沿纵向的
A2
电位梯度为零，这样就保证从主电极流
出的电流不会沿井轴方向流动。
深三侧向电极系
A0 --------- 主电极 A1 、A2 ---屏蔽电极
•如果层间距离等于或略大于电极距，发生 “增阻屏蔽” •如果层间距小于电极距，发生 “减阻屏蔽”
l 视电阻率曲线的应用：
（1）划分地层： 通常采用顶部和底部梯度曲线上的极大值分别确定高阻层的顶界面和底界
面的深度。一般采用AO=1m的两种不同类型的梯度曲线上的极大值划分高阻层， 且不需要做校正。
顶部梯度曲线
A
M
Rs=1 N
①：a点以下：
当电极系在下部围岩中，远离高
A
阻层底界面时，相当于电极系处于
M
N
电阻率为R1的均匀介质中，故
Ra=R1，视电阻率曲线上为 Ra=1Ω•m的直线段。
Rt=5 A
M N
②：a-b点
提升电极系，A电极逐渐接近高
阻层，由于高阻层对电流的排斥作
A
用，使记录点的电流密度加强，曲
M N
标准测井包括标准电极系视电阻率测井，自然电位及井径，有 的地区还包括自然伽玛测井。
我国大部分油田采用中等长度电极距做标准电极系:
电极距为2.5m的底部梯度电极系（M2.25A0.5B）
电极距为0.5m的电位电极系(B2.25A0.5M)
标准测井进行地层对比： 左部64井A层与B层接触，向右各井A与B层间出现的地层越来
（三）电阻率曲线
泥浆侵入：
在钻井过程中，一般井孔中
泥饼
泥浆柱压力大于地层压力，此
压力差在渗透性地层处使泥浆
滤液向地层中渗入，并置换了 冲洗带
原渗透层孔隙中的流体，这就 侵
入
是泥浆侵入现象。
带
由于泥浆侵入，井附近介质
过渡带
电阻率将发生变化。在靠近井
壁处岩层孔隙中的流体几乎全
部被泥浆滤液所代替，这部分
A M
Rs=1 N
A M N
Rt=5 A
M N
④：c-d段 当记录点进入高阻层时，O点所在 介质电阻率突变为Rt,因此，此时测 得的视电阻率也成比例地变化，曲 线从c点跃迁至d点最大值。
A
M N
Rs=1
A
M N
0 2 4 6 8 10 j
i h
g f
e
c
d
b
a
⑤：d-e 段
当电极系继续提升，A电极逐渐远离下