微电极测井

微电极系外貌及测量电路
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主体上装有2~3个弹 簧片作为下井时的 扶正器 一个弹簧片上装有 绝缘硬橡胶板，橡 胶板上嵌有三个电 极A为供电电极，M1 和M2为测量电极电 极间距为0.025m 三个点电极组成两 种类型的微电极系: A0.025M10.025M2为 微梯度电极系，电 极距为0.0375m； A0.05M2组成微电位 电极系，电极距为 0.05m。 测量中，扶正器使 极板紧贴井壁
电测井系列之二
微电极测井
左威威 何凯杰 陈超
石油1010
承德石油高等专科学校
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第四章 微电阻率测井
电法测井是油田常用的测井方法，它主要包括：微电极测 井、微侧向测井、临近侧向侧向测井和微球形聚焦测井。
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微电极测井--ML
定义：采用特制的微电极系沿井身贴靠井壁进行视电阻 率测量的一种测井方法
测量原理：微电极测井属普通视电阻率测井原理相同
实测视电阻率曲线除受泥饼、冲洗带，侵入带和原
状地层影响外，还与极板形状和大小有关，其视电阻率
表达式为：
Ra
K
U I
对于微梯度测井，U=UM1M2 对于微电位测井， U=UM2N (N为对比电极，一般 用电缆外皮或主体作N极)；
拓展：微电极系数K与电极距、极板形状和大小有关，一般在校验池
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重 合
微
电
分 离
极
系 测
放 大
井
曲
线
分离
重 合
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曲线分离原因剖析：
在渗透性地层处，有泥浆滤液侵入发生（见下页图）， 形成泥饼、侵入带（冲洗带、过渡带）
泥饼电阻率 ≈ 1～3倍的泥浆电阻率 冲洗带电阻率 > 5倍的泥饼电阻率 在非渗透的致密层和泥岩层段——无侵入
没有泥饼和侵入带。无电阻率变化 上述区别是划分渗透层和非渗透层的重要依据。 微电位测量，探测半径较大，主要受冲洗带电阻率的影响， 显示较高的数值——主要反映冲洗带电阻率。 微梯度测量，探测半径较小，受泥饼、泥浆薄膜（极板与井 壁之间夹的泥浆）影响较大，显示较低的数值——主要反映 泥饼附近的电阻率。 渗透性地层处（淡水钻井液）表现为正幅度差 且幅度差的大小与泥饼和冲洗带电阻率比值Rmc/Rxo以 及泥饼的厚度有关，曲线幅度高低与岩性有关 非渗透层无幅度差，或为正负不变的小幅度差，砂泥岩剖面 中泥岩数值低，或幅度低，且Pa无ge 幅9 度差
测量得到。每次测井前均应做K值校验工作
测量要求：
微梯度和微电位同时测量 ——保持微电极系和井壁的接触
条件一致，保证电阻率差异的真实性
测量中，电极运动速度不宜过快——保证测量质量
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常用测量方式：我国普遍采用微梯度和微电位两种电极系， 微梯度电极系A0.025M10.025M2的电极距为0.0375m ——探测范围只有4~6cm 微电位电极系A0.05M2的电极距为0.05m ——探测范围约为8~10cm
微电极测井曲线的应用-续
（4）确定井径扩大井段 当井壁坍塌形成大洞穴或存在石灰岩大溶洞时，相应井
段中微电极系的极板悬空，视电阻率曲线幅度降低，其视 电阻率值和钻井液电阻率基本相同。Ra≈Rm
（5）确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc Rxo在测井解释中是个重要的过渡性参数
确定方法：常用微电极系图版法（见下页图）确定 步骤：①读出目的层R微梯度、R微电位（读平均值）
因其探测范围小（一般为4~10cm），不受围岩和 邻层的影响，也称为微电阻率测井
因其测量结果主要反映泥饼和冲洗带电阻率（见下 图），
故也被称为冲洗带电阻率测井 优点：克服普通电阻率测井纵向分辨率不足的缺点
提高纵向分层能力（准确划分薄层，求准目的层厚度） 既能够真实判断渗透层及岩性 又能准确测出冲洗带电阻率
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垂直井径的径向距离 高侵剖面
侵入带径向电阻率分布示意图
低侵剖面
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测量质量要求 1）泥岩段为低值、曲线重合；
2）渗透性砂岩段数值中等，正幅度差(盐水泥浆除外） 3）致密地层曲线数值高，没有幅度差,或正、负不定 的幅度差。 4)除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开最大幅 度的井段外，曲线不得出现大段平直现象（泥浆值）。
（3）精确划分储层有效厚度 利用它将储层中的非渗透性薄夹层划分出来，并把夹层
厚度从储层井段的总厚度中扣除就得到储层有效厚度，且结 果比较可靠。
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几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征 a）含油气砂岩和含水砂岩一般都有明显的正幅度差，
若岩性相同，含水砂岩幅度、幅度差都略小于含油砂岩 砂岩含油性越好，差别越明显(油砂岩冲洗带有残余油存在) 若砂岩含泥质较多，含油性变差，幅度和幅度差均降低 b）泥岩：曲线幅度低，无幅度差或有很小的正负不定的 幅 度差，曲线呈直线状，为典型的非渗透岩层曲线特点。 当泥岩很致密时，曲线幅度升高， c）灰质砂岩：曲线幅度比普通砂岩的高，但幅度差比普通 砂岩的小。 d）致密砂岩、钙质砂岩或致密灰岩：曲线幅度特别高， 常 呈锯齿状或刺刀状，有幅度大小不等的正或负幅度差。 e）生物灰岩：曲线幅度很高，正幅度差特别大。 f）孔隙性、裂缝性石灰岩：曲线幅度比致密石灰岩的低返得回 多，一般有明显的正幅度P差age 。13
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微电极测井曲线的应用
（1）确定岩层界面，划分薄层和薄互层 因其纵向分辨能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠
方法：根据曲线半幅点或曲线分离点划分岩层界面， 分辨能力： 一般可划分0.2m厚的薄层，
条件好，可划分0.1m厚的薄层 对薄互层也有较清楚的显示。
（2）判断岩性和确定渗透性地层 分层：根据有无幅度差将渗透层和非渗透层分开； 定岩性：据曲线幅度大小和幅度差大小划分岩性 （详见下页几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征）
曲线图示方法： 通常采用重叠法将微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一
张成果图中。 （见下页图）
曲线特点： （见下页图） 有的井段两曲线重合，有的井段两条曲线分离；
存在分离的井段，两条曲线的视电阻率差值称为幅度差。 若微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度，称“正幅度差” 小于时称为“负幅度差”
一般渗透层都会有幅度差，非渗透层无幅度差，或为正负不 变的小幅度差。据此可判断渗透层和非渗透地层
微电极系外貌及测量电路（见下页图） 主要测量井壁附近地层的电阻率。
测量时电极紧贴井壁以减少钻井液的影响 可同时测量微梯度和微电位两条曲线 适用条件：井径10~40cm范Pac高，冲洗带Rxo>>Rt(高侵剖面)
地层水矿化
度高，地层
淡
电阻率Rt低
水
泥
浆
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2.54=24.765cm
最后说明： 在确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc时， 应注意使用条件，大多数情况下hmc<6mm 才能得到较可靠的估算结果； 目前，微电极系在这方面的应用逐渐减少，常 用微侧向测井系列中的一些测井资料(如微球形 聚焦测井)确定Rxo值
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谢谢！
②用“估计Rmf与Rmc图版”由Rm确定Rmc（见图） ③计算R微梯度/Rmc和R微电位/Rmc； ④根据井径选取图版，由纵、横坐标交会点读取
（或内插）实线曲线号码v，Rxo=v*Rmc ⑤同时由过交会点的虚线号码确定hmc
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R微梯度/Rmc
图板是在实验室 中按不同井径测 出的
R微电位/Rmc