测井总结

一、自然电位测井（SP）

1、概念

1）自然电位测井：在钻井的过程中，钻井液（泥浆）（有不同类型：淡水泥浆和盐水泥浆、水基泥浆和油基泥浆）与钻穿的地层孔隙流体（地层水、石油、天然气）之间通过扩散－吸附作用（电化学作用）自然会产生一种电动势，测量这种电位差的测井方法就是SP测井。

2）自然电位曲线：将测量电极N放在地面，M电极用电缆送至井下，提升M电极沿井轴测量自然电位随井深的变化曲线成为自然电位曲线（即为SP曲线）

2、

1）自然电位场的产生：由于钻井液（泥浆）和孔隙流体（地层水、油、气）具有不同的矿化度，即含有的离子的浓度不同，井壁附近两种不同矿化度的溶液接触产生电化学作（扩散——扩散吸附作用），产生电动势造成自然电场。

2）机理：扩散－扩散吸附作用（扩散电动势：渗透性隔膜——砂岩；扩散吸附电动势：泥岩隔膜）

3）井内自然电位产生的原因：①不同浓度的盐溶液相接触时的扩散和吸附作用；②盐溶液在岩石孔隙中的渗滤作用；③金属矿物的氧化还原作用等。

3、SP测井

1）SP曲线的泥岩基线：实测SP曲线没有绝对的零点，而是以井段中较厚的泥岩层的SP幅度为基线，称泥岩基线

2）静自然电位：自然电位的总电动势，即自然电流回路断路时的电压SSP。

3）自然电位的幅度：自然电流在井中泥浆柱上产生的电压降。（大小取决于地层与泥浆的离子交换量，所以水层的幅度大于油层）。测井上定义自然电位SSP：

4）自然电位的幅度异常△Vsp ：自然电流在井中泥浆柱上产生的电压降。以泥岩为基线，渗透层偏移基线的幅度值。

5）渗透层：

相对于泥页岩基线，当Cw>Cmf，基线处于正电位，渗透性砂岩呈负异常。相反异常幅度与粘土含量成反比，Rmf/Rw成正比。（Cw

6）半幅点：幅度变化的中点，a,b，对应厚地层一般对应于地层的界面。

4、影响因素：

1）地层水和泥浆中含盐浓度比值；

2）岩性：自然电位幅度随泥质的增加而降低；

3）温度：T增加，K增加，Es增加，△Vsp增加

4）泥浆和地层水的化学成分：当ri、rt增大，则I降低、△Vsp降低。所以在相同条件下，油层的△Vsp<水层的△Vsp；

5）地层电阻率的影响；

6）地层厚度h的影响：h增大,则△Vsp增大并趋近于SSP；ΔVSP随厚度的减薄而减小，（薄层的△Vsp≪SSP）；

7）井径和侵入带直径的影响：井径扩大使井的截面加大，自然电流在井内的电位降变小，ΔVSP降低；泥浆侵入相当于扩径影响。

5、应用

1）砂泥岩剖面判断岩性：淡水泥浆（Cw>Cmf 即RwRmf）；砂岩SP正异常；泥岩段SP曲线基线（负电位）

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。

3）估算泥质含量：碎屑岩泥质含量增加，将使其自然电动势减小，从而使SP幅度减小

4）计算地层水的电阻率Rw：在评价储油层时，常要计算岩层孔隙度、含油饱和度等重要参数，在确定这些参数时都需要Rw，用SP曲线幅度值求Rw是最常用的方法之一。

5）判断油气水层和水淹层；

6）与其他资料结合进行地层对比；

7）研究沉积相；

二、普通电阻率测井

1、阿尔奇第一公式——岩石电阻率与孔隙度的关系：将各地层因素与孔隙度数据标在双对

数坐标系下，发现二者成线性关系，因此可拟合出关系式：

m

w

R

a

F

R

φ

==

（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）

2、阿尔奇第二公式——岩石电阻率与含油饱和度的关系：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：

n

o

n

W

t

S

b

S

b

R

R

I

)

1(

0-

=

=

=

（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。）3、概念：

1）电阻率测井：一类通过测量地层电阻率来研究井剖面地层性质的测井方法。 2）地层电阻率：表示地层导电能力的物理量，相当于截面积为1m 2，长度为1m 的单位体积岩石的电阻值，单位为（Ω·m)。

3）电阻率测井类型：①梯度电极系测井；②电位电极系测井；③微电极系测井；④侧向测井；⑤感应测井（①②③为非聚焦测井即普通电阻率测井，④⑤为聚焦测井） 4）岩石电阻率的决定因素：①岩石电阻率与岩性的关系；②岩石电阻率和地层水性质的关系；③岩石电阻率与孔隙度的关系——阿尔奇第一公式；④岩石电阻率与含油饱和度的关系——阿尔奇第二公式 4、实验室“四极法”

1）“四级法”测量岩石电阻率的原理：

MN U S R L I ∆=⋅

MN

U k I

∆=⋅

2）电极系：由供电电极A 、B 和测量电极M 、N 按一定位置和间距固定在一个绝缘体上构成普通电阻率测量系统。通常电极系下井仪：三个井下电极，另一个地面电极。

①成对电极：供电电极A 、B ，或者是测量电极M 、N 。

②单电极：三个井下电极中，另外一个与地面电极接在同一电路的电极称为单电极。

m

L

N

M

A

B

E

K

1

R 2

R G