第二章普通電阻率測(cè)井_第1頁
第二章普通電阻率測(cè)井_第2頁
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1、8:55:271電阻率測(cè)井:電阻率測(cè)井:是一類通過測(cè)量地層電阻是一類通過測(cè)量地層電阻率來研究井剖面地層性質(zhì)的測(cè)井方法。率來研究井剖面地層性質(zhì)的測(cè)井方法。普通電阻率測(cè)井包括梯度電極系測(cè)井、普通電阻率測(cè)井包括梯度電極系測(cè)井、電位電極系測(cè)井。電位電極系測(cè)井。第二章 普通電阻率測(cè)井8:55:272電阻的表達(dá)式電阻的表達(dá)式電阻率的表達(dá)式:電阻率的表達(dá)式:電阻率僅于介質(zhì)的物理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分有關(guān),電阻率僅于介質(zhì)的物理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分有關(guān),與介質(zhì)的幾何狀態(tài)無關(guān),其單位為歐姆與介質(zhì)的幾何狀態(tài)無關(guān),其單位為歐姆米米( m )。)。第二章 普通電阻率測(cè)井Lr = RSSR = rL8:55:273“四極法四極法”

2、測(cè)定巖石的電阻率:測(cè)定巖石的電阻率:將將巖樣切成圓柱狀,長度為巖樣切成圓柱狀,長度為l ,橫截,橫截面積為面積為S。巖樣兩端放兩塊金屬板。巖樣兩端放兩塊金屬板A、B,作為巖樣的供電電極,在巖樣,作為巖樣的供電電極,在巖樣上任取兩點(diǎn),放置兩個(gè)金屬環(huán)上任取兩點(diǎn),放置兩個(gè)金屬環(huán)M、N(MN之間的長度為之間的長度為L),作為測(cè)),作為測(cè)量電極,通過測(cè)量流過巖樣的電流量電極,通過測(cè)量流過巖樣的電流強(qiáng)度強(qiáng)度I和和M、N之間的電位差之間的電位差UMN,得到巖樣得到巖樣MN之間的電阻之間的電阻r。第二章 普通電阻率測(cè)井MNUr =I 8:55:274當(dāng)巖樣形狀和測(cè)量電極位置一定時(shí)當(dāng)巖樣形狀和測(cè)量電極位置一定時(shí)

3、K為常數(shù)稱為為常數(shù)稱為測(cè)量裝置系測(cè)量裝置系數(shù)數(shù),取決于巖心的的幾何形狀及測(cè)量裝置。只要測(cè)出,取決于巖心的的幾何形狀及測(cè)量裝置。只要測(cè)出UMN和和I,即可計(jì)算出巖樣電阻率,即可計(jì)算出巖樣電阻率R。第二章 普通電阻率測(cè)井MNUSR =IL SK =LMNUR = KI 8:55:27第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井5第二章 普通電阻率測(cè)井第一節(jié)第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含油飽巖石電阻率與巖性、孔隙度、含油飽和度的關(guān)系和度的關(guān)系第二節(jié)第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理普通電阻率測(cè)井原理第三節(jié)第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素第四節(jié)第四節(jié) 視電阻率測(cè)井曲線的應(yīng)用視電

4、阻率測(cè)井曲線的應(yīng)用第五節(jié)第五節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井8:55:27第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井6第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系一、巖石電阻率與巖性的關(guān)系一、巖石電阻率與巖性的關(guān)系離子導(dǎo)電的巖石離子導(dǎo)電的巖石主要靠連通孔隙中所含溶液中溶解的正負(fù)主要靠連通孔隙中所含溶液中溶解的正負(fù)離子導(dǎo)電。離子導(dǎo)電。電子導(dǎo)電的巖石電子導(dǎo)電的巖石靠組成巖石顆粒本身的自由電子導(dǎo)電。金靠組成巖石顆粒本身的自由電子導(dǎo)電。金屬礦物、無煙煤、石墨,以電子導(dǎo)電為主,電阻率極低。屬礦物、無煙煤、石墨,以電子導(dǎo)電為主,電阻率極低。 含水沉積巖(如砂巖、頁巖等)主要以離子導(dǎo)電為主,其含水沉積巖(如砂巖、

5、頁巖等)主要以離子導(dǎo)電為主,其造巖礦物的自由電子相對(duì)于離子導(dǎo)電來說是次要的。離子造巖礦物的自由電子相對(duì)于離子導(dǎo)電來說是次要的。離子導(dǎo)電的巖石,巖石電阻率的大小主要取決于巖石孔隙的大導(dǎo)電的巖石,巖石電阻率的大小主要取決于巖石孔隙的大小、孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙中所含溶液的性質(zhì)、濃度和含量等,小、孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙中所含溶液的性質(zhì)、濃度和含量等,其電阻率比較低。煙煤、褐煤等炭化程度較低的煤以離子其電阻率比較低。煙煤、褐煤等炭化程度較低的煤以離子導(dǎo)電為主,電阻率常高于圍巖。導(dǎo)電為主,電阻率常高于圍巖。8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井7第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系巖石名

6、稱巖石名稱電阻率電阻率(m)礦物名稱礦物名稱電阻率電阻率(m)粘土粘土12102石英石英10121010泥巖泥巖560白云母白云母41011頁巖頁巖10102長石長石41011疏松砂巖疏松砂巖250石油石油1091016泥質(zhì)頁巖泥質(zhì)頁巖5103方解石方解石510351012致密砂巖致密砂巖20103硬石膏硬石膏104106含油砂巖含油砂巖2103無水石膏無水石膏109貝殼石灰?guī)r貝殼石灰?guī)r202102石墨石墨/無煙煤無煙煤10-6310-4泥灰?guī)r泥灰?guī)r55102褐煤褐煤100103石灰?guī)r石灰?guī)r606103煙煤煙煤102104白云巖白云巖506103磁鐵礦磁鐵礦10-4610-3玄武巖玄武巖610

7、2105黃鐵礦黃鐵礦10-4花岡巖花岡巖61022105黃銅礦黃銅礦10-38:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井8第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系巖石骨架:巖石骨架:組成沉積巖石的造巖礦物的固體顆粒部分叫做組成沉積巖石的造巖礦物的固體顆粒部分叫做巖石骨架。巖石骨架。巖石骨架主要靠很少的自由電子導(dǎo)電,其導(dǎo)電能力很差,巖石骨架主要靠很少的自由電子導(dǎo)電,其導(dǎo)電能力很差,因此沉積巖石的導(dǎo)電能力主要取決于所含地層水的電阻率。因此沉積巖石的導(dǎo)電能力主要取決于所含地層水的電阻率。1.地層水電阻率與地層水所含

8、鹽類化學(xué)成份的關(guān)系地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成份的關(guān)系 在溫度、濃度相同的條件下,溶液內(nèi)所含鹽類不同,其在溫度、濃度相同的條件下,溶液內(nèi)所含鹽類不同,其電阻率不同。地層水中常含有電阻率不同。地層水中常含有NaCl,KCl,CaCO3, Na2SO4,MgSO4等鹽類,且各種成份含量不同。等鹽類,且各種成份含量不同。8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井9第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系 1.地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成份的關(guān)系地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成份的關(guān)系 求取地層水電阻

9、率求取地層水電阻率 R w 的方法如下:的方法如下: 1)當(dāng)?shù)貙铀畠?nèi)只有)當(dāng)?shù)貙铀畠?nèi)只有NaCl ,或除,或除 NaCl 外只含有微量的外只含有微量的非非 NaCl 鹽類,則可將地層水視為純鹽類,則可將地層水視為純 NaCl 溶液,利用溶液,利用“ NaCl溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版 ”求出求出地層水的電阻率。地層水的電阻率。8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井10第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井11第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系二、巖石電

10、阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系 1.地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成份的關(guān)系地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成份的關(guān)系 求取地層水電阻率求取地層水電阻率 R w 的方法如下:的方法如下: 2)當(dāng)?shù)貙铀兴姆牵┊?dāng)?shù)貙铀兴姆荖aCl鹽類的含量不可忽略時(shí),鹽類的含量不可忽略時(shí),應(yīng)先用應(yīng)先用“不同離子的換算系數(shù)關(guān)系圖版不同離子的換算系數(shù)關(guān)系圖版” ,求出地,求出地層水中所含各種鹽類離子的換算系數(shù),得出該地層水層水中所含各種鹽類離子的換算系數(shù),得出該地層水中等效的中等效的NaCl 溶液礦化度,再利用溶液礦化度,再利用“NaCl 溶液電阻溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖

11、版率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版”確定確定 Rw 。 8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井12第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井13第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系 2.地層水電阻率與礦化度和溫度的關(guān)系地層水電阻率與礦化度和溫度的關(guān)系 當(dāng)溶液溫度升高時(shí),離子遷移率增大,溶液的導(dǎo)電能當(dāng)溶液溫度升高時(shí),離子遷移率增大,溶液的導(dǎo)電能力加強(qiáng),也使溶液電阻率降低;力加強(qiáng),也使溶液電阻率降低; 此外,有些鹽類由此外,有些鹽類由于溫度升高,

12、溶解度增加,使溶液電阻率降低。通過于溫度升高,溶解度增加,使溶液電阻率降低。通過“NaCl 溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版”可可以求出已知礦化度的地層水在不同溫度下的電阻率。以求出已知礦化度的地層水在不同溫度下的電阻率。 地層水的溫度取決于地層水的埋藏深度,當(dāng)已知地層地層水的溫度取決于地層水的埋藏深度,當(dāng)已知地層深度時(shí),可用深度時(shí),可用“估計(jì)地層溫度圖版估計(jì)地層溫度圖版”確定溫度。確定溫度。8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井14第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系

13、沉積巖的導(dǎo)電能力主要取決于沉積巖的導(dǎo)電能力主要取決于孔隙度孔隙度和地層水電阻率和地層水電阻率Rw。巖石孔隙度越大或地層水的電阻率越低,巖石導(dǎo)巖石孔隙度越大或地層水的電阻率越低,巖石導(dǎo)電能力越強(qiáng),電阻率就越低電能力越強(qiáng),電阻率就越低;反之,則巖石導(dǎo)電能力差;反之,則巖石導(dǎo)電能力差,巖石電阻率高巖石電阻率高。 當(dāng)砂巖的顆粒之間有膠結(jié)物存在時(shí),因?yàn)槟z結(jié)物電阻率當(dāng)砂巖的顆粒之間有膠結(jié)物存在時(shí),因?yàn)槟z結(jié)物電阻率一般比較高,對(duì)電流起阻礙作用,使電流經(jīng)過的路徑更一般比較高,對(duì)電流起阻礙作用,使電流經(jīng)過的路徑更曲折,相當(dāng)于導(dǎo)體的長度增加,而導(dǎo)體的橫截面積變小,曲折,相當(dāng)于導(dǎo)體的長度增加,而導(dǎo)體的橫截面積變小,

14、膠結(jié)砂巖的電阻率增高,因而膠結(jié)砂巖的導(dǎo)電能力比未膠結(jié)砂巖的電阻率增高,因而膠結(jié)砂巖的導(dǎo)電能力比未膠結(jié)砂巖差膠結(jié)砂巖差。8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井15第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井16第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)于給定的巖樣,孔隙中實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)于給定的巖樣,孔隙中完全含水完全含水時(shí)的巖時(shí)的巖石電阻率石電阻率Ro與地層水電阻率與地層水電阻率Rw有正比

15、關(guān)系,即有正比關(guān)系,即Ro/Rw為一常數(shù)。這個(gè)比值只與巖石的孔隙度和膠結(jié)為一常數(shù)。這個(gè)比值只與巖石的孔隙度和膠結(jié)情況、孔隙形狀有關(guān),而與飽和在巖樣中的地層水電情況、孔隙形狀有關(guān),而與飽和在巖樣中的地層水電阻率無關(guān)。通常稱比值阻率無關(guān)。通常稱比值Ro/ Rw為巖石的為巖石的地層因素或相地層因素或相對(duì)電阻對(duì)電阻,用,用F表示,即表示,即其中:其中: Ro 孔隙中充滿地層水時(shí)的巖石電阻率;孔隙中充滿地層水時(shí)的巖石電阻率; Rw 地層水電阻率。地層水電阻率。0wRF =R8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井17第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度

16、的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系F與與的關(guān)系是從實(shí)驗(yàn)中得出的。取的關(guān)系是從實(shí)驗(yàn)中得出的。取n 塊孔隙度不同的同類巖石巖樣,使各塊孔隙度不同的同類巖石巖樣,使各巖樣飽和水,分別測(cè)出各巖樣的電阻巖樣飽和水,分別測(cè)出各巖樣的電阻率,然后在以率,然后在以F為縱坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)、為橫坐為橫坐標(biāo)的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,得到上述實(shí)驗(yàn)標(biāo)的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,得到上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線。由此可歸納出下列關(guān)系式:數(shù)據(jù)曲線。由此可歸納出下列關(guān)系式:8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井18第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系 a 比例系數(shù),不同

17、巖性值不同,變化范圍在比例系數(shù),不同巖性值不同,變化范圍在0.61.5; m 膠結(jié)指數(shù),隨巖石膠結(jié)程度而變化,一般為膠結(jié)指數(shù),隨巖石膠結(jié)程度而變化,一般為2,變化變化 范圍范圍1.53; 巖石孔隙度巖石孔隙度。 在應(yīng)用該公式時(shí),可根據(jù)各地區(qū)、各地層的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)在應(yīng)用該公式時(shí),可根據(jù)各地區(qū)、各地層的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定果確定a、m值。若無條件確定值。若無條件確定a、m時(shí),可根據(jù)巖性在時(shí),可根據(jù)巖性在F關(guān)系圖版中選計(jì)算公式,或由巖性選擇關(guān)系圖版中選計(jì)算公式,或由巖性選擇F 關(guān)系關(guān)系曲線求出。曲線求出。8:55:28第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井19第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和

18、度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系 含油飽和度含油飽和度So :含油孔隙體積占孔隙體積的百分比。含油孔隙體積占孔隙體積的百分比。 含水飽和度含水飽和度Sw :含水孔隙體積占孔隙體積的百分比。含水孔隙體積占孔隙體積的百分比。 在親水巖石孔隙中含有水和油時(shí),油水在孔隙中的分布在親水巖石孔隙中含有水和油時(shí),油水在孔隙中的分布特點(diǎn)是:水包圍在巖石顆粒的表面,孔隙的中央充滿石特點(diǎn)是:水包圍在巖石顆粒的表面,孔隙的中央充滿石油,周圍是地層水。石油的電阻率很高,可看作是不導(dǎo)油,周圍是地層水。石油的電阻率很高,可看作是不導(dǎo)電的,所以含油巖石電阻率電的,所以含油

19、巖石電阻率Rt比該巖石完全含水時(shí)的電比該巖石完全含水時(shí)的電阻率高,在這種情況下,當(dāng)巖性固定時(shí),有:阻率高,在這種情況下,當(dāng)巖性固定時(shí),有:8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井20第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系對(duì)于給定的巖樣,對(duì)于給定的巖樣,Rw和和都一定時(shí),都一定時(shí),So越高,越高,Rt越大,反越大,反之,之,Rt 越小。但自然界中越小。但自然界中Rw和和都是變化的,并對(duì)都是變化的,并對(duì)Rt有有影響。為消除此影響,引入影響。為消除此影響,引入“電阻增大系數(shù)電阻增大系數(shù)I”,即含油

20、,即含油巖石電阻巖石電阻Rt與該巖石完全含水時(shí)的電阻率與該巖石完全含水時(shí)的電阻率Ro之比:之比:8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井21第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系在同樣的巖石中,在同樣的巖石中,I只與只與So有關(guān),而與有關(guān),而與Rw和及孔隙形狀無和及孔隙形狀無關(guān)。關(guān)。RtSo的關(guān)系也可由實(shí)驗(yàn)得出。選擇本地區(qū)有代表性的關(guān)系也可由實(shí)驗(yàn)得出。選擇本地區(qū)有代表性的巖樣,先測(cè)出完全含水時(shí)的的巖樣,先測(cè)出完全含水時(shí)的Ro,然后向完全含水巖樣,然后向完全含水巖樣中逐步壓入石油,改變巖樣的中

21、逐步壓入石油,改變巖樣的So,并測(cè)出對(duì)應(yīng)的,并測(cè)出對(duì)應(yīng)的Rt,在雙,在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,以對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,以I為縱坐標(biāo),為縱坐標(biāo),Sw為橫坐標(biāo),作出關(guān)系曲為橫坐標(biāo),作出關(guān)系曲線。對(duì)不同巖性的巖石,有:線。對(duì)不同巖性的巖石,有:8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井22第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井23第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系式中:式中: b:系數(shù),:系數(shù),b 1 n:飽和度指數(shù),:飽和度指數(shù),n 2 b,

22、n只與巖性有關(guān),表示油水在孔隙中的分布狀況對(duì)含只與巖性有關(guān),表示油水在孔隙中的分布狀況對(duì)含油巖石電阻率的影響。油巖石電阻率的影響。合稱為合稱為阿爾奇(阿爾奇(Archie)公式)公式,它們是應(yīng)用電阻率測(cè)井資,它們是應(yīng)用電阻率測(cè)井資料解釋具有粒間孔隙的含水巖石和含油巖石的兩個(gè)基本料解釋具有粒間孔隙的含水巖石和含油巖石的兩個(gè)基本解釋公式。解釋公式。8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井24第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系阿爾奇(阿爾奇(Archie)公式的應(yīng)用)公式的應(yīng)用 1.確定地層孔隙度確定地層孔隙度 已知純水層水電阻率及地層水電阻率和巖性,由地層因已知純水

23、層水電阻率及地層水電阻率和巖性,由地層因素和孔隙度的關(guān)系即可計(jì)算地層孔隙度:素和孔隙度的關(guān)系即可計(jì)算地層孔隙度:8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井25第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系阿爾奇(阿爾奇(Archie)公式的應(yīng)用)公式的應(yīng)用 2.確定地層水電阻率和視地層水電阻率確定地層水電阻率和視地層水電阻率 已知含水巖層電阻率、地層巖性及孔隙度,應(yīng)用地層因已知含水巖層電阻率、地層巖性及孔隙度,應(yīng)用地層因素和孔隙度的關(guān)系即可計(jì)算地層水電阻率,當(dāng)?shù)貙雍退睾涂紫抖鹊年P(guān)系即可計(jì)算地層水電阻率,當(dāng)?shù)貙雍蜌鈺r(shí)應(yīng)用地層因素表達(dá)式計(jì)算視地層水電阻率氣時(shí)應(yīng)用地層因素表達(dá)式

24、計(jì)算視地層水電阻率Rwa。8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井26第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系阿爾奇(阿爾奇(Archie)公式的應(yīng)用)公式的應(yīng)用 2.確定地層水電阻率和視地層水電阻率確定地層水電阻率和視地層水電阻率 視地層水電阻率視地層水電阻率Rwa:地層孔隙內(nèi)含多相流體時(shí),孔隙:地層孔隙內(nèi)含多相流體時(shí),孔隙流體的電阻率。流體的電阻率。8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井27第一節(jié) 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系阿爾奇(阿爾奇(Archie)公式的應(yīng)用)公式的應(yīng)用 3.確定孔隙流體性質(zhì)確定孔隙流體性質(zhì) 已知地層巖性、地

25、層水電阻率、地層電阻率、地層孔已知地層巖性、地層水電阻率、地層電阻率、地層孔隙度,應(yīng)用阿爾奇公式即可計(jì)算地層的含水飽和度和隙度,應(yīng)用阿爾奇公式即可計(jì)算地層的含水飽和度和含油飽和度:含油飽和度:8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井28第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理 埋藏在地下的巖石的電阻率,是一個(gè)既不能直接觀察又不埋藏在地下的巖石的電阻率,是一個(gè)既不能直接觀察又不能直接測(cè)量的物理量,只有當(dāng)電流通過它的時(shí)候才能間接能直接測(cè)量的物理量,只有當(dāng)電流通過它的時(shí)候才能間接地測(cè)出來。因此,在測(cè)量電阻率時(shí),必須向巖層通入一定地測(cè)出來。因此,在測(cè)量電阻率時(shí),必須向巖層通入一定的電流,然后研究巖石

26、電阻率不同對(duì)電場(chǎng)分布的影響,從的電流,然后研究巖石電阻率不同對(duì)電場(chǎng)分布的影響,從而進(jìn)一步找出電位與電阻率之間的關(guān)系。而進(jìn)一步找出電位與電阻率之間的關(guān)系。 普通電阻率測(cè)井研究的是穩(wěn)定的電流場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度普通電阻率測(cè)井研究的是穩(wěn)定的電流場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E、電、電位位U和電流密度和電流密度J的關(guān)系:的關(guān)系:8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井29第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理一、均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)量一、均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)量 在電阻率為在電阻率為R均勻各向同性的介質(zhì)中,放入一個(gè)點(diǎn)電源均勻各向同性的介質(zhì)中,放入一個(gè)點(diǎn)電源A,電流強(qiáng)度為,電流強(qiáng)度為I,電場(chǎng)分布如圖所示。,電場(chǎng)分布如圖所示。8

27、:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井30第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理一、均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)量一、均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)量 在均勻介質(zhì)中點(diǎn)電源場(chǎng)中任意點(diǎn)的電流密度值為:在均勻介質(zhì)中點(diǎn)電源場(chǎng)中任意點(diǎn)的電流密度值為: r為點(diǎn)電源為點(diǎn)電源A到測(cè)量點(diǎn)的距離。到測(cè)量點(diǎn)的距離。 點(diǎn)電源場(chǎng)內(nèi)任意點(diǎn)上電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)電源場(chǎng)內(nèi)任意點(diǎn)上電場(chǎng)強(qiáng)度E的表達(dá)式為:的表達(dá)式為:2Ij =4 r 2IE = Rj = R4 r 8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井31第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理一、均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)量一、均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)量 場(chǎng)內(nèi)任意點(diǎn)的電位場(chǎng)內(nèi)任意點(diǎn)的電位U為:為: 則介質(zhì)

28、電阻率表達(dá)式為:則介質(zhì)電阻率表達(dá)式為:dUE = -drRI 1U =4r 2dUI-= Rdr4 r UR = 4 rI 8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井32第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理二、普通電阻率測(cè)量原理二、普通電阻率測(cè)量原理 電極系:電極系:能夠在鉆孔中實(shí)施供電和測(cè)量的裝置。能夠在鉆孔中實(shí)施供電和測(cè)量的裝置。電位電極系電位電極系 梯度電極系梯度電極系8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井33第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理二、普通電阻率測(cè)量原理二、普通電阻率測(cè)量原理 假設(shè)鉆孔所在的地層是均勻無窮分布的地層,其電阻率假設(shè)鉆孔所在的地層是均勻無窮分布的地層

29、,其電阻率為為Rt,忽略井的影響。將電極系放入井內(nèi)通過供電電極,忽略井的影響。將電極系放入井內(nèi)通過供電電極A、B向井中供電,其電流強(qiáng)度為向井中供電,其電流強(qiáng)度為I,測(cè)量電極,測(cè)量電極M、N處的處的電位為:電位為:tMR I1U =4AM tNR I1U =4AN 8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井34第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理二、普通電阻率測(cè)量原理二、普通電阻率測(cè)量原理電位電極系電位電極系 在在電位電極系電位電極系測(cè)量電路中測(cè)量電路中tMNMR I1U=U04AM MtUR4 AMI K4 AM 電位電極系系數(shù)電位電極系系數(shù)8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電

30、阻率測(cè)井35第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理二、普通電阻率測(cè)量原理二、普通電阻率測(cè)量原理MNMNttU=UUR IR IMN11()44AMANAM AN MNtAM ANUR4IMN AM ANK4MN 梯度電極系系數(shù)梯度電極系系數(shù)梯度電極系梯度電極系 在在梯度電極系梯度電極系測(cè)量電路中測(cè)量電路中8:55:29第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井36第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理二、普通電阻率測(cè)量原理二、普通電阻率測(cè)量原理 電位電極系和梯度電極系電阻率公式的通式為電位電極系和梯度電極系電阻率公式的通式為 公式中公式中K值隨電極系不同而不同。電極系確定則值隨電極系不同而不同。電極系確定則K值為值為

31、常數(shù)。常數(shù)。 沿井筒提升電極系,測(cè)量沿井筒提升電極系,測(cè)量UU隨井深的變化曲線,經(jīng)橫隨井深的變化曲線,經(jīng)橫向比例刻度后向比例刻度后即即為巖層電阻率測(cè)井曲線,在均勻介質(zhì)中為巖層電阻率測(cè)井曲線,在均勻介質(zhì)中所測(cè)得電阻率曲線所測(cè)得電阻率曲線應(yīng)應(yīng)為一條直線。為一條直線。tURKI 8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井37第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)井三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)井 在實(shí)際井孔剖面上是有限厚度的不同電阻率的巖層,在在實(shí)際井孔剖面上是有限厚度的不同電阻率的巖層,在滲透層滲透層其頂部和底部都為非滲透的地層,稱為目的層的其頂部和底部都為非滲透的地層,稱

32、為目的層的上下圍巖,其電阻率為上下圍巖,其電阻率為Rs。 由于泥漿侵入在滲透層徑向由于泥漿侵入在滲透層徑向形成泥漿、形成泥漿、泥餅、泥漿侵入泥餅、泥漿侵入帶(沖洗帶、過渡帶)、原帶(沖洗帶、過渡帶)、原狀地層其電阻率分別為狀地層其電阻率分別為Rm 、Rmc、 Ri(沖洗帶電阻率用(沖洗帶電阻率用Rxo表示)、表示)、Rt。RsRmRmcRiRxoRt8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井38第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)井三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)井 視電阻率視電阻率Ra :在井剖面的情況下,測(cè)量的電位差除了在井剖面的情況下,測(cè)量的電位差除了受地層真電阻

33、率受地層真電阻率Rt影響外,還要受影響外,還要受Ri、Rmc、Rs、Rm,井徑井徑d,侵入帶直徑,侵入帶直徑D,以及地層厚度,以及地層厚度h和電極系結(jié)構(gòu)等和電極系結(jié)構(gòu)等因素的影響,因此不能用均勻介質(zhì)中的電阻率計(jì)算公式因素的影響,因此不能用均勻介質(zhì)中的電阻率計(jì)算公式簡(jiǎn)單地求解地層的真電阻率。但是在井中實(shí)際測(cè)量的電簡(jiǎn)單地求解地層的真電阻率。但是在井中實(shí)際測(cè)量的電位差,仍然可以代入公式計(jì)算電阻率,在這種復(fù)雜情況位差,仍然可以代入公式計(jì)算電阻率,在這種復(fù)雜情況下求出的電阻率稱為地層的視電阻率,用下求出的電阻率稱為地層的視電阻率,用Ra表示。表示。aURKI 8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普

34、通電阻率測(cè)井39第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)井三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測(cè)井 一般來說,地層的視電阻率不同于地層的真電阻一般來說,地層的視電阻率不同于地層的真電阻率,但是選擇適當(dāng)?shù)碾姌O系和測(cè)量條件,可以使率,但是選擇適當(dāng)?shù)碾姌O系和測(cè)量條件,可以使測(cè)量的視電阻率主要反映地層電阻率的變化。因測(cè)量的視電阻率主要反映地層電阻率的變化。因而可以利用在井內(nèi)測(cè)量的視電阻率曲線,來研究而可以利用在井內(nèi)測(cè)量的視電阻率曲線,來研究鉆井剖面地層電阻率的相對(duì)變化??梢灾苯佑脕磴@井剖面地層電阻率的相對(duì)變化??梢灾苯佑脕韯澐志讕r性剖面。劃分井孔巖性剖面。 在計(jì)算地質(zhì)參數(shù)時(shí),則需要將巖層的視電阻率經(jīng)

35、在計(jì)算地質(zhì)參數(shù)時(shí),則需要將巖層的視電阻率經(jīng)過井眼、圍巖、侵入影響校正求出地層真電阻率過井眼、圍巖、侵入影響校正求出地層真電阻率后再進(jìn)行計(jì)算。后再進(jìn)行計(jì)算。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井40第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理四、電極系四、電極系1.電極系的分類電極系的分類 電極系:電極系:是由供電電極是由供電電極A、B和測(cè)量電極和測(cè)量電極M、N按一定按一定的相對(duì)位置、距離組成的測(cè)量系統(tǒng)。電極系一般三個(gè)的相對(duì)位置、距離組成的測(cè)量系統(tǒng)。電極系一般三個(gè)電極在井下,一個(gè)電極在地面。電極在井下,一個(gè)電極在地面。 成對(duì)電極:成對(duì)電極:下井的三個(gè)電極中兩個(gè)在同一線路下井的三個(gè)電極中兩個(gè)在同一

36、線路(供電線供電線路或測(cè)量線路路或測(cè)量線路)中,或叫中,或叫同名電極同名電極,如,如A和和B、M和和N。 不成對(duì)電極:不成對(duì)電極:另外一個(gè)和地面電極在同一線路(測(cè)量另外一個(gè)和地面電極在同一線路(測(cè)量線路或供電線路)中,叫不成對(duì)電極或線路或供電線路)中,叫不成對(duì)電極或單電極單電極。 根據(jù)電極間的相對(duì)位置的不同,可以分為根據(jù)電極間的相對(duì)位置的不同,可以分為梯度電極系梯度電極系和和電位電極系電位電極系。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井41第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、電極系三、電極系2. 電位電極系電位電極系 不成對(duì)電極到成對(duì)電極中靠近它的那個(gè)電極之間的距不成對(duì)電極到成對(duì)電極

37、中靠近它的那個(gè)電極之間的距離小于成對(duì)電極間距離的電極系為電位電極系。離小于成對(duì)電極間距離的電極系為電位電極系。 電位電極系的電位電極系的電極距電極距 , 的中點(diǎn)的中點(diǎn)O稱為電位稱為電位電極系的電極系的深度記錄點(diǎn)。深度記錄點(diǎn)。當(dāng)電極系處于某個(gè)位置進(jìn)行測(cè)當(dāng)電極系處于某個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)所測(cè)得的電阻率是記錄點(diǎn)量時(shí)所測(cè)得的電阻率是記錄點(diǎn)O所在深度的測(cè)量結(jié)果。所在深度的測(cè)量結(jié)果。 當(dāng)成對(duì)電極系中的一個(gè)電極放到無限遠(yuǎn)處時(shí),這種電當(dāng)成對(duì)電極系中的一個(gè)電極放到無限遠(yuǎn)處時(shí),這種電位電極系稱為理想電位電極系。所測(cè)得視電阻率位電極系稱為理想電位電極系。所測(cè)得視電阻率Ra與與M電極測(cè)量的電位值成正比,所以稱為電位電極系

38、。電極測(cè)量的電位值成正比,所以稱為電位電極系。L=AMAM8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井42第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、電極系三、電極系 3. 梯度電極系梯度電極系 單電極到成對(duì)電極中靠近它的那個(gè)電極之間的距單電極到成對(duì)電極中靠近它的那個(gè)電極之間的距離大于成對(duì)電極間距離的電極系為梯度電極系。離大于成對(duì)電極間距離的電極系為梯度電極系。 梯度電極系的梯度電極系的深度記錄點(diǎn)深度記錄點(diǎn)O在成對(duì)電極的中點(diǎn)。單在成對(duì)電極的中點(diǎn)。單電極距到電極距到O點(diǎn)的距離是梯度電極系的點(diǎn)的距離是梯度電極系的電極距電極距。 成對(duì)電極的距離無窮小時(shí),稱為理想梯度電極系,成對(duì)電極的距離無窮小時(shí),稱為

39、理想梯度電極系,所測(cè)得視電阻率所測(cè)得視電阻率Ra與記錄點(diǎn)與記錄點(diǎn)O處沿井軸方向的電處沿井軸方向的電位梯度位梯度EO成正比,這是梯度電極系名字的由來。成正比,這是梯度電極系名字的由來。2MNaOMN2AM ANUUR =44 AO/ I=IE4MNMNAOI 8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井43第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、電極系三、電極系 4、正裝電極系和倒裝電極系、正裝電極系和倒裝電極系 正裝電極系(底部電極系):正裝電極系(底部電極系):成對(duì)電極在不成對(duì)電極成對(duì)電極在不成對(duì)電極之下的電極系。之下的電極系。 倒裝電極系(頂部電極系):倒裝電極系(頂部電極系):成對(duì)電極

40、在不成對(duì)電極成對(duì)電極在不成對(duì)電極之上的電極系。之上的電極系。 根據(jù)供電電極的多少,電極系又分為根據(jù)供電電極的多少,電極系又分為單極供電電極系單極供電電極系和和雙極供電電極系雙極供電電極系。綜上所述,根據(jù)梯度或電位、正。綜上所述,根據(jù)梯度或電位、正裝或倒裝、單極供電或雙極供電,可把電極系分為八裝或倒裝、單極供電或雙極供電,可把電極系分為八種不同的電極系。種不同的電極系。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井44第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、電極系三、電極系8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井45第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、電極系三、電極系5.電極系的表示方

41、法電極系的表示方法 通常按照電極在井中的次序,由上到下寫出代表電通常按照電極在井中的次序,由上到下寫出代表電極的字母,字母間寫出相應(yīng)電極間的距離(以米為極的字母,字母間寫出相應(yīng)電極間的距離(以米為單位)單位) ,表示電極系的類。,表示電極系的類。 如:如:A0.4M0.1N表示電極距為表示電極距為0.45m的單電極供電的單電極供電底部梯度電極系,電極底部梯度電極系,電極A、M之間的距離為之間的距離為0.4m,M、N之間的距離為之間的距離為0.1m。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井46第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三、電極系三、電極系6.電極系互換原理電極系互換原理 在一個(gè)電

42、極系中,保持電極之間的相對(duì)位置不變,把電在一個(gè)電極系中,保持電極之間的相對(duì)位置不變,把電極系中的電極功能互換(原供電電極改為測(cè)量電極,原極系中的電極功能互換(原供電電極改為測(cè)量電極,原測(cè)量電極改為供電電極),則所得到的視電阻率值不變,測(cè)量電極改為供電電極),則所得到的視電阻率值不變,這稱為電極系互換原理。這稱為電極系互換原理。 根據(jù)互換原理,根據(jù)互換原理, 根據(jù)所測(cè)電阻率曲線形態(tài)梯度電極系根據(jù)所測(cè)電阻率曲線形態(tài)梯度電極系實(shí)質(zhì)上只有兩種類型,電位電極系只有一種類型。實(shí)質(zhì)上只有兩種類型,電位電極系只有一種類型。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井47第二節(jié) 普通電阻率測(cè)井原理三

43、、電極系三、電極系7.電極系探測(cè)深度電極系探測(cè)深度 電極系探測(cè)深度通常以探測(cè)半徑電極系探測(cè)深度通常以探測(cè)半徑r表示,在均勻介質(zhì)中,表示,在均勻介質(zhì)中,以供電電極為中心,以某一半徑劃一假想球面,若假想以供電電極為中心,以某一半徑劃一假想球面,若假想球面內(nèi)包含的介質(zhì)對(duì)電極系測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)占整個(gè)測(cè)量球面內(nèi)包含的介質(zhì)對(duì)電極系測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)占整個(gè)測(cè)量結(jié)果的結(jié)果的50%,則此半徑,則此半徑r就是該電極系的探測(cè)深度或探就是該電極系的探測(cè)深度或探測(cè)半徑。測(cè)半徑。 一般梯度電極系的探測(cè)范圍是一般梯度電極系的探測(cè)范圍是1.4倍電極距倍電極距L,而電位電,而電位電極系的極系的r=2L。由此可知,。由此可知,L越大探

44、測(cè)深度也越大。越大探測(cè)深度也越大。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井48第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素一、梯度電極系理論曲線一、梯度電極系理論曲線 在相當(dāng)厚的高阻目的層附近,在相當(dāng)厚的高阻目的層附近,用理想梯度電極系進(jìn)行測(cè)量用理想梯度電極系進(jìn)行測(cè)量, 得到的視電阻率曲線如圖所示。得到的視電阻率曲線如圖所示。224/4/aoEIRAOEIAOEjEjRRjjRoa均勻介質(zhì)理論電均勻介質(zhì)理論電流密度流密度井內(nèi)非均勻介質(zhì)井內(nèi)非均勻介質(zhì)實(shí)際電流密度實(shí)際電流密度8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井49第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素一、梯度電極系理論曲線一

45、、梯度電極系理論曲線在相當(dāng)厚的高阻層附近,用理在相當(dāng)厚的高阻層附近,用理想梯度電極系進(jìn)行測(cè)量想梯度電極系進(jìn)行測(cè)量, 得到得到的視電阻率曲線所示。的視電阻率曲線所示。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井50第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素一、梯度電極系理論曲線一、梯度電極系理論曲線高阻目的層梯度電極系視電阻率曲線的特點(diǎn)如下:高阻目的層梯度電極系視電阻率曲線的特點(diǎn)如下:(1)曲線與地層中點(diǎn)不對(duì)稱,對(duì)著高阻層,)曲線與地層中點(diǎn)不對(duì)稱,對(duì)著高阻層,底部梯度電底部梯度電極極曲線在地層底界面出現(xiàn)極大值,頂界面出現(xiàn)極小值;曲線在地層底界面出現(xiàn)極大值,頂界面出現(xiàn)極小值;頂部梯度電極曲線在

46、高阻層頂界面出現(xiàn)極大值,底界面頂部梯度電極曲線在高阻層頂界面出現(xiàn)極大值,底界面出現(xiàn)極小值,而且兩者的曲線形狀正好倒轉(zhuǎn)。這是確定出現(xiàn)極小值,而且兩者的曲線形狀正好倒轉(zhuǎn)。這是確定地層界面的重要特征。地層界面的重要特征。(2)地層厚度很大時(shí),在地層中點(diǎn)附近,有一段視電阻)地層厚度很大時(shí),在地層中點(diǎn)附近,有一段視電阻率曲線和深度軸平行的直線,其值接近地層的真電阻率率曲線和深度軸平行的直線,其值接近地層的真電阻率曲線(用來確定地層的真電阻率)。曲線(用來確定地層的真電阻率)。8:55:30第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井51第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素一、梯度電極系理論曲線一、梯度電極系

47、理論曲線高阻目的層梯度電極系視電阻率曲線的特點(diǎn)如下:高阻目的層梯度電極系視電阻率曲線的特點(diǎn)如下: (3)對(duì)于)對(duì)于hL的中厚度巖層,其視電阻率曲線與厚地層的中厚度巖層,其視電阻率曲線與厚地層的視電阻率曲線形狀相似,但隨著厚度的減小,地層中的視電阻率曲線形狀相似,但隨著厚度的減小,地層中部視電阻率曲線的平直段變小直到消失。部視電阻率曲線的平直段變小直到消失。 (4)當(dāng)用底部梯度電極系時(shí),在薄的高阻層下方出現(xiàn)一)當(dāng)用底部梯度電極系時(shí),在薄的高阻層下方出現(xiàn)一個(gè)假極大值,它距高阻層底界面為一個(gè)電極距。當(dāng)用頂個(gè)假極大值,它距高阻層底界面為一個(gè)電極距。當(dāng)用頂部梯度電極系時(shí),在薄的高阻層上方出現(xiàn)一個(gè)假極大值

48、,部梯度電極系時(shí),在薄的高阻層上方出現(xiàn)一個(gè)假極大值,它距高阻層頂界面為一個(gè)電極距。它距高阻層頂界面為一個(gè)電極距。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井52第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井53第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素二、電位電極系理論曲線二、電位電極系理論曲線假定只有一個(gè)高電阻率地層,上下圍巖的電阻率相等,并假定只有一個(gè)高電阻率地層,上下圍巖的電阻率相等,并且沒有井的影響,采用理想電位電極系進(jìn)行測(cè)量。且沒有井的影響,采用理想電位電極系進(jìn)行測(cè)量。(1)電位電極系的視電阻率曲線關(guān)于地層中點(diǎn)對(duì)稱。)電位電極系的視電阻

49、率曲線關(guān)于地層中點(diǎn)對(duì)稱。(2)當(dāng)?shù)貙雍穸却笥陔姌O距時(shí),對(duì)應(yīng)高電阻率地層中心,)當(dāng)?shù)貙雍穸却笥陔姌O距時(shí),對(duì)應(yīng)高電阻率地層中心,視電阻率曲線顯示極大值;地層厚度越大,極大值越接近視電阻率曲線顯示極大值;地層厚度越大,極大值越接近于地層真電阻率;當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮陔姌O距時(shí),對(duì)應(yīng)高阻層于地層真電阻率;當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮陔姌O距時(shí),對(duì)應(yīng)高阻層中心,曲線出現(xiàn)極小值。中心,曲線出現(xiàn)極小值。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井54第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井55第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素二、電位電極系理論曲線二、電位電極系理論曲線

50、 (3)在地層界面處,曲線上出現(xiàn))在地層界面處,曲線上出現(xiàn)“小平臺(tái)小平臺(tái)”,其中點(diǎn),其中點(diǎn)正對(duì)著地層的界面,隨層厚降低,正對(duì)著地層的界面,隨層厚降低,“小平臺(tái)小平臺(tái)”發(fā)生傾斜;發(fā)生傾斜;當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮陔姌O距時(shí),當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮陔姌O距時(shí),“小平臺(tái)小平臺(tái)”靠地層外側(cè)一點(diǎn)靠地層外側(cè)一點(diǎn)為高值點(diǎn),出現(xiàn)假極大值。為高值點(diǎn),出現(xiàn)假極大值。 (4)對(duì)厚層取曲線的極大值作為電位電極系的視電阻)對(duì)厚層取曲線的極大值作為電位電極系的視電阻率數(shù)值,圍巖上下界面對(duì)應(yīng)界面處平直段的中點(diǎn)。率數(shù)值,圍巖上下界面對(duì)應(yīng)界面處平直段的中點(diǎn)。在選擇電極系時(shí),電極距在選擇電極系時(shí),電極距L不能太大,一般選不能太大,一般選L hmin;

51、由于;由于井的影響,井的影響,L 又不能太小。一般選取又不能太小。一般選取L0.5m,對(duì)于,對(duì)于h0.5m的地層,不能用電位電極系視電阻率曲線去分辨。在實(shí)際的地層,不能用電位電極系視電阻率曲線去分辨。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)用中,“小平臺(tái)小平臺(tái)”和和“假極大假極大”均難以分辨。均難以分辨。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井56第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素三、視電阻率實(shí)測(cè)曲線三、視電阻率實(shí)測(cè)曲線由于井的影響實(shí)測(cè)視電阻率曲線與理論曲線基本相同,由于井的影響實(shí)測(cè)視電阻率曲線與理論曲線基本相同,實(shí)測(cè)曲線幅度降低,實(shí)測(cè)曲線幅度降低,比較平滑。比較平滑。梯度電極系測(cè)井曲線可用極大值和極

52、小值確定高阻地梯度電極系測(cè)井曲線可用極大值和極小值確定高阻地層界面,但極小值一般不明顯,借助其它曲線確定。層界面,但極小值一般不明顯,借助其它曲線確定。一般不用電位電極系測(cè)井曲線劃分巖層界面,如果沒一般不用電位電極系測(cè)井曲線劃分巖層界面,如果沒有其它曲線,對(duì)于較厚高阻地層可用有其它曲線,對(duì)于較厚高阻地層可用“半幅點(diǎn)法半幅點(diǎn)法”來來估計(jì)地層界面。估計(jì)地層界面。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井57第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素1.電極系的影響電極系的影響 從理論曲線分析中可知,電極系類型不同,所測(cè)視從理論曲線分析中

53、可知,電極系類型不同,所測(cè)視電阻率曲線形狀不同。即使同一類型的電極系在同電阻率曲線形狀不同。即使同一類型的電極系在同樣的測(cè)量條件下,電極系的尺寸不同,所測(cè)的視電樣的測(cè)量條件下,電極系的尺寸不同,所測(cè)的視電阻率曲線的形狀及幅度也不一樣。阻率曲線的形狀及幅度也不一樣。 當(dāng)電極距較小時(shí),所測(cè)得視電阻率曲線受井的影響當(dāng)電極距較小時(shí),所測(cè)得視電阻率曲線受井的影響較大,而電極距較大時(shí),所測(cè)得視電阻率曲線受圍較大,而電極距較大時(shí),所測(cè)得視電阻率曲線受圍巖影響較大。巖影響較大。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井58第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電

54、阻率曲線影響因素1.電極系的影響電極系的影響8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井59第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素2.井的影響井的影響 當(dāng)?shù)貙与娮杪?、電極距、泥漿電阻率等因素一定時(shí),隨著當(dāng)?shù)貙与娮杪省㈦姌O距、泥漿電阻率等因素一定時(shí),隨著h/d降低(井徑加大或地層厚度減?。?,視電阻率曲線變得降低(井徑加大或地層厚度減小),視電阻率曲線變得平滑。平滑。 除非井壁坍塌,一般實(shí)測(cè)井徑與鉆頭直徑差別不大,因此除非井壁坍塌,一般實(shí)測(cè)井徑與鉆頭直徑差別不大,因此h/d降低時(shí),主要是地層厚度變薄。在其它條件相同時(shí),高降低時(shí),主要是

55、地層厚度變薄。在其它條件相同時(shí),高阻薄層視電阻率曲線的幅度值比厚層要偏低。阻薄層視電阻率曲線的幅度值比厚層要偏低。 井徑變化對(duì)視電阻率曲線的影響,是由于井內(nèi)泥漿的影響。井徑變化對(duì)視電阻率曲線的影響,是由于井內(nèi)泥漿的影響。通常泥漿電阻率低于高阻地層電阻率,井徑擴(kuò)大,井的分通常泥漿電阻率低于高阻地層電阻率,井徑擴(kuò)大,井的分流作用增大,視電阻率值降低。流作用增大,視電阻率值降低。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井60第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井61第三節(jié) 視電阻

56、率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素 3.圍巖圍巖-層厚影響層厚影響 在測(cè)井時(shí)選定了電極系后,其電極距就是固定不變的,在測(cè)井時(shí)選定了電極系后,其電極距就是固定不變的,隨地層電阻率的增大,視電阻率曲線的極大值也明顯隨地層電阻率的增大,視電阻率曲線的極大值也明顯增大,即視電阻率與地層電阻率之間有著密切的關(guān)系。增大,即視電阻率與地層電阻率之間有著密切的關(guān)系。當(dāng)當(dāng)RsRt時(shí),時(shí),RaRt時(shí),時(shí),RaRt; 對(duì)于電阻率相同的高阻滲透層,由于厚度不同,在視對(duì)于電阻率相同的高阻滲透層,由于厚度不同,在視電阻率曲線上的幅度就出現(xiàn)差異。電阻率曲線上的幅度就出現(xiàn)差異?!耙话?/p>

57、層厚減小,一般層厚減小,視電阻率值下降,這是由于層厚變薄,低阻圍巖對(duì)測(cè)視電阻率值下降,這是由于層厚變薄,低阻圍巖對(duì)測(cè)量結(jié)果貢獻(xiàn)增大的緣故。量結(jié)果貢獻(xiàn)增大的緣故。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井62第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素 3.圍巖圍巖-層厚影響層厚影響8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井63第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素4、侵入影響、侵入影響 采用不同電阻率的泥漿鉆井時(shí),會(huì)對(duì)滲透性地層采用不同電阻率的泥漿鉆井時(shí),會(huì)對(duì)滲透性地層

58、產(chǎn)生泥漿高侵和泥漿低侵現(xiàn)象,視電阻率會(huì)受到產(chǎn)生泥漿高侵和泥漿低侵現(xiàn)象,視電阻率會(huì)受到影響。影響。 泥漿高侵(增阻泥漿侵入):泥漿高侵(增阻泥漿侵入):地層孔隙中原來含地層孔隙中原來含有的流體的電阻率較低,電阻率較高的泥漿濾液有的流體的電阻率較低,電阻率較高的泥漿濾液侵入后,使侵入帶巖石電阻率升高。這種情況多侵入后,使侵入帶巖石電阻率升高。這種情況多出現(xiàn)在水層。出現(xiàn)在水層。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井64第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素4、侵入影響、侵入影響 泥漿低侵(減阻泥漿侵入):泥漿低侵(減阻泥漿侵入):

59、地層孔隙中原來含有的地層孔隙中原來含有的流體的電阻率比滲入地層中的泥漿濾液的電阻率高時(shí),流體的電阻率比滲入地層中的泥漿濾液的電阻率高時(shí),泥漿濾液侵入后,使侵入帶巖石電阻率降低。這種情泥漿濾液侵入后,使侵入帶巖石電阻率降低。這種情況一般出現(xiàn)在地層水礦化度不很高的油層。況一般出現(xiàn)在地層水礦化度不很高的油層。 泥漿侵入對(duì)于測(cè)量和確定巖層的真電阻率泥漿侵入對(duì)于測(cè)量和確定巖層的真電阻率Rt是一種影是一種影響因素,但也可根據(jù)侵入類型粗略地估計(jì)滲透層含油、響因素,但也可根據(jù)侵入類型粗略地估計(jì)滲透層含油、水情況。水情況。8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井65第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響

60、因素8:55:31第二章第二章 普通電阻率測(cè)井普通電阻率測(cè)井66第三節(jié) 視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素四、實(shí)測(cè)視電阻率曲線影響因素 5.高阻鄰層的屏蔽影響高阻鄰層的屏蔽影響 實(shí)際測(cè)井工作中,經(jīng)常碰到的是許多高電阻率地層和實(shí)際測(cè)井工作中,經(jīng)常碰到的是許多高電阻率地層和低電阻率地層交互出現(xiàn)。低電阻率地層交互出現(xiàn)。 如果各高阻層之間的距離小于如果各高阻層之間的距離小于2個(gè)電極距,則相鄰高阻個(gè)電極距,則相鄰高阻層對(duì)供電電極發(fā)出的電流產(chǎn)生屏蔽作用,因而使曲線層對(duì)供電電極發(fā)出的電流產(chǎn)生屏蔽作用,因而使曲線形態(tài)發(fā)生畸變。形態(tài)發(fā)生畸變。 實(shí)踐證明,高阻鄰層的屏蔽作用,不僅與地層厚度,實(shí)

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