地球物理测#普通电阻率测井
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由（ 2 － 12 ）式可知，要测量均匀无限介质的电阻率，只须 在介质中放入点电源，测出场中一点的电位V，在已知供电电流 I 和测点与电源点的距离 r的情况下，就可以计算出介质的电阻 率 R。 假定被测定的地层很厚，没有泥浆侵入，井筒中的泥浆电阻 率等于地层的电阻率，则井下介质就其导电性，可视为无限均 匀介质。
M、N两个测量电极之间的电位差为： Δ VMN＝VM－VN＝ＲＩ／4π （１／ＡＭ－１／ＡＮ） ＝ＲＩ／4π （ＭＮ／ＡＭ·ＡＮ）
Ｒ＝（4π·ＡＭ· ＡＮ／ＭＮ）· ΔVMN／Ｉ
地球物理测井——普通电阻率测井
令Ｋ＝4π·ＡＭ· ＡＮ／ＭＮ
K是与各电极之间距离有关的系数，称为电极系 系数。A、M、N组成电极系电极之间的距离是固 定的，因此电极系系数K是一个常数。
Ra
H
地球物理测井——普通电阻率测井
3、井下非均质介质情况
（1）泥浆侵入储层的情况
侵入：当P泥 > P地时 ，井眼周围的储层受到不同程度 的泥浆滤液和固体微粒的侵入。且侵入将改变原来储 集层的渗透性、电、声、放射性等物理特性，尤其是 渗透率K和电阻率特性R。
在钻井过程中为了防止井喷，往往使泥浆 柱的压力大于地层孔隙流体压力。
根据微分形式的欧姆定律，p点的电场强度E为： E＝Rj＝RIr0/4πr2
（2-10）
对于恒定的电流场，电场强度等于电位梯度的负值，即 E ＝－gradV
gradV＝（dV/dr）*r0 称为电位梯度，表示电位在变化最大的方向 上每单位长度的增量。
地球物理测井——普通电阻率测井
E＝－（dV/dr）* r0 将上式代入（2-10），可得
地球物理测井——普通电阻率测井
检流计
A——供电电极 B——供电回路电极 M、N——测量电极 供电回路
B
电源
A 电极矩 M N
o
井下介质电阻率的测定
测量电路
地球物理测井——普通电阻率测井
由 V＝RI/4π r 可知，在点电源A所形成的电场中，M、
N点的电位为： VM=RI/4π·AM VN=RI/4π·AN
地球物理测井——普通电阻率测井
普通电阻率测井，是把一根普通的电极系放入井内， 测量井筒周围地层电阻率随井深变化的曲线，用以研 究井所穿过的地质剖面和油气水层的测井方法。 普 通 电 极 系 梯度电极系
电位电极系
地球物理测井——普通电阻率测井
一、基本原理
1、均匀无限介质电场中 电位与介质电阻率的关系
地球物理测井——普通电阻率测井
在所有的影响因素中，地层真电阻率Rt对Ra 的影响是最大的，因此，实际测井时，只要电极 系选择恰当，利用视电阻率随井深变化的曲线可 以直接划分地层剖面。
地球物理测井——普通电阻率测井
二、电极系
－dV/dr＝RI/4πr2
V＝RI/4πr+C 由于r ∞时，电位V=0，故积分常数c＝0，因此
V＝RI/4πr
（2－12）
上式表明：在均匀无限介质中，任意一点的电位V与介质的电阻
率R及供电电流I成正比，与该点至电源点之间的距离r成反比。
地球物理测井——普通电阻率测井
2、均匀无限介质电阻率的测量
RXO＝FRmf/Sxo2
RXO/Rt＝Rmf（1－S0）8/5/Rw
地球物理测井——普通电阻率测井
显然，当Rxo＞Rt时，储层为高侵 Rxo＜Rt时，储层为低侵 储层的高低侵状态，除与含油气饱和度So有关外， 还与泥浆滤液电阻率与地层水电阻率的比有关 （Rmf/Rw）。只有在Rmf/Rw ＝2-3时，用高低侵特征 划分油水层才有效（水层为高侵，油层为低侵）。
假设：
r
均匀无限介质电阻率为R
点电极A并供以强度为I的电流
R
电流将以A点为中心呈辐射状向各方向均 匀流出，电流线以A为中心指向四周
A(I)
p
地球物理测井——普通电阻率测井
由电流密度的定义可知，离点电源A为r距离的任意一点
Leabharlann Baidu
P的电流密度为：
j＝Ir0/4πr2
（2-9）
电流密度j是一个向量，r0是单位矢量，数值为1，其方向是射线r的方向。
地球物理测井——普通电阻率测井
4、井下非均质介质电阻率的测量和视电阻率
实际测井时，电极系放入充满泥浆的井中，井 周围是各种不同厚度、不同电阻率的地层，对于渗 透性地层还有泥浆侵入。总之，电极系周围的介质 是各种不同电阻率的非均匀介质。怎么办？ 目前，在非均匀介质中，仍采用均匀介质中的测 量装置和电阻率计算公式 Ｒa＝（4π·ＡＭ· ＡＮ／ＭＮ）· ΔVMN／Ｉ Ra—视电阻率，在综合条件影响下测得的岩层 的电阻率
高侵（增阻侵入）：侵入带电阻率大于原状地层电阻率的侵入状态 低侵（减阻侵入） ：侵入带电阻率小于原状地层电阻率的侵入状态
侵入剖面电阻率的高、低侵特征与储层所含流体性 质有关，还与泥浆滤液电阻率Rmf有关。
地球物理测井——普通电阻率测井
泥岩 水层 泥岩
冲洗带
d
侵入带 泥饼
泥岩
d
油层 泥岩
di di
Rt
di
Rxo Rt Ri
Rm
Ri
Rmc
Rxo
Rmc Rm
增阻泥浆侵入
减阻泥浆侵入
地球物理测井——普通电阻率测井
原状地层：
F＝ R0/Rw
I=Rt/Ro=Rt/FRW=1/Sw2
Rt＝FRW/Sw2
冲洗带： F＝Ro/Rmf I=Rxo/Ro=Rxo/FRmf=1/Sw2
两式相除，根据经验公式Sxo＝Sw1/5
地球物理测井——普通电阻率测井
（2）井眼周围孔隙地层电阻率的径向变化
冲洗带：岩层中有绝大部分的流体被泥浆滤液所代替 的环带。冲洗带电阻率用RXO。 过渡带：冲洗带后边，离井眼越远，孔隙中被泥浆 滤液取代的地层流体越来越少，形成一个过渡带。 侵入带=冲洗带+过渡带 原状地层：侵入带以外的地层
地球物理测井——普通电阻率测井
地球物理测井——普通电阻率测井
地球物理测井——普通电阻率测井
相应参数：
Rm------泥浆电阻率 (mud) Rmf-----泥浆滤液电阻率(mud fluid) Rmc-----泥饼电阻率 (mud cakes) Rw------地层水电阻率 (water) Rxo-----冲洗带电阻率 Ri------侵入带电阻率 (invasion) Rt------原状地层电阻率 (true) hmc-----泥饼厚度 d-------井的直径 di------侵入带直径
M、N两个测量电极之间的电位差为： Δ VMN＝VM－VN＝ＲＩ／4π （１／ＡＭ－１／ＡＮ） ＝ＲＩ／4π （ＭＮ／ＡＭ·ＡＮ）
Ｒ＝（4π·ＡＭ· ＡＮ／ＭＮ）· ΔVMN／Ｉ
地球物理测井——普通电阻率测井
令Ｋ＝4π·ＡＭ· ＡＮ／ＭＮ
K是与各电极之间距离有关的系数，称为电极系 系数。A、M、N组成电极系电极之间的距离是固 定的，因此电极系系数K是一个常数。
Ra
H
地球物理测井——普通电阻率测井
3、井下非均质介质情况
（1）泥浆侵入储层的情况
侵入：当P泥 > P地时 ，井眼周围的储层受到不同程度 的泥浆滤液和固体微粒的侵入。且侵入将改变原来储 集层的渗透性、电、声、放射性等物理特性，尤其是 渗透率K和电阻率特性R。
在钻井过程中为了防止井喷，往往使泥浆 柱的压力大于地层孔隙流体压力。
根据微分形式的欧姆定律，p点的电场强度E为： E＝Rj＝RIr0/4πr2
（2-10）
对于恒定的电流场，电场强度等于电位梯度的负值，即 E ＝－gradV
gradV＝（dV/dr）*r0 称为电位梯度，表示电位在变化最大的方向 上每单位长度的增量。
地球物理测井——普通电阻率测井
E＝－（dV/dr）* r0 将上式代入（2-10），可得
地球物理测井——普通电阻率测井
检流计
A——供电电极 B——供电回路电极 M、N——测量电极 供电回路
B
电源
A 电极矩 M N
o
井下介质电阻率的测定
测量电路
地球物理测井——普通电阻率测井
由 V＝RI/4π r 可知，在点电源A所形成的电场中，M、
N点的电位为： VM=RI/4π·AM VN=RI/4π·AN
地球物理测井——普通电阻率测井
普通电阻率测井，是把一根普通的电极系放入井内， 测量井筒周围地层电阻率随井深变化的曲线，用以研 究井所穿过的地质剖面和油气水层的测井方法。 普 通 电 极 系 梯度电极系
电位电极系
地球物理测井——普通电阻率测井
一、基本原理
1、均匀无限介质电场中 电位与介质电阻率的关系
地球物理测井——普通电阻率测井
在所有的影响因素中，地层真电阻率Rt对Ra 的影响是最大的，因此，实际测井时，只要电极 系选择恰当，利用视电阻率随井深变化的曲线可 以直接划分地层剖面。
地球物理测井——普通电阻率测井
二、电极系
－dV/dr＝RI/4πr2
V＝RI/4πr+C 由于r ∞时，电位V=0，故积分常数c＝0，因此
V＝RI/4πr
（2－12）
上式表明：在均匀无限介质中，任意一点的电位V与介质的电阻
率R及供电电流I成正比，与该点至电源点之间的距离r成反比。
地球物理测井——普通电阻率测井
2、均匀无限介质电阻率的测量
RXO＝FRmf/Sxo2
RXO/Rt＝Rmf（1－S0）8/5/Rw
地球物理测井——普通电阻率测井
显然，当Rxo＞Rt时，储层为高侵 Rxo＜Rt时，储层为低侵 储层的高低侵状态，除与含油气饱和度So有关外， 还与泥浆滤液电阻率与地层水电阻率的比有关 （Rmf/Rw）。只有在Rmf/Rw ＝2-3时，用高低侵特征 划分油水层才有效（水层为高侵，油层为低侵）。
假设：
r
均匀无限介质电阻率为R
点电极A并供以强度为I的电流
R
电流将以A点为中心呈辐射状向各方向均 匀流出，电流线以A为中心指向四周
A(I)
p
地球物理测井——普通电阻率测井
由电流密度的定义可知，离点电源A为r距离的任意一点
Leabharlann Baidu
P的电流密度为：
j＝Ir0/4πr2
（2-9）
电流密度j是一个向量，r0是单位矢量，数值为1，其方向是射线r的方向。
地球物理测井——普通电阻率测井
4、井下非均质介质电阻率的测量和视电阻率
实际测井时，电极系放入充满泥浆的井中，井 周围是各种不同厚度、不同电阻率的地层，对于渗 透性地层还有泥浆侵入。总之，电极系周围的介质 是各种不同电阻率的非均匀介质。怎么办？ 目前，在非均匀介质中，仍采用均匀介质中的测 量装置和电阻率计算公式 Ｒa＝（4π·ＡＭ· ＡＮ／ＭＮ）· ΔVMN／Ｉ Ra—视电阻率，在综合条件影响下测得的岩层 的电阻率
高侵（增阻侵入）：侵入带电阻率大于原状地层电阻率的侵入状态 低侵（减阻侵入） ：侵入带电阻率小于原状地层电阻率的侵入状态
侵入剖面电阻率的高、低侵特征与储层所含流体性 质有关，还与泥浆滤液电阻率Rmf有关。
地球物理测井——普通电阻率测井
泥岩 水层 泥岩
冲洗带
d
侵入带 泥饼
泥岩
d
油层 泥岩
di di
Rt
di
Rxo Rt Ri
Rm
Ri
Rmc
Rxo
Rmc Rm
增阻泥浆侵入
减阻泥浆侵入
地球物理测井——普通电阻率测井
原状地层：
F＝ R0/Rw
I=Rt/Ro=Rt/FRW=1/Sw2
Rt＝FRW/Sw2
冲洗带： F＝Ro/Rmf I=Rxo/Ro=Rxo/FRmf=1/Sw2
两式相除，根据经验公式Sxo＝Sw1/5
地球物理测井——普通电阻率测井
（2）井眼周围孔隙地层电阻率的径向变化
冲洗带：岩层中有绝大部分的流体被泥浆滤液所代替 的环带。冲洗带电阻率用RXO。 过渡带：冲洗带后边，离井眼越远，孔隙中被泥浆 滤液取代的地层流体越来越少，形成一个过渡带。 侵入带=冲洗带+过渡带 原状地层：侵入带以外的地层
地球物理测井——普通电阻率测井
地球物理测井——普通电阻率测井
地球物理测井——普通电阻率测井
相应参数：
Rm------泥浆电阻率 (mud) Rmf-----泥浆滤液电阻率(mud fluid) Rmc-----泥饼电阻率 (mud cakes) Rw------地层水电阻率 (water) Rxo-----冲洗带电阻率 Ri------侵入带电阻率 (invasion) Rt------原状地层电阻率 (true) hmc-----泥饼厚度 d-------井的直径 di------侵入带直径