測井原理普通電阻率測井

1、測井原理普通電阻率測井第1頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五第三章普通電阻率測井普通電阻率測井是最早出現(xiàn)的測井方法之一 梯度電極系測井 電阻率測井 普通電阻率測井 電位電極系測井 微電阻率測井 側(cè)向測井(三/七/雙) 感應(yīng)測井巖石的電阻率和巖性含油性有密切的關(guān)系,因此研究巖石電阻率的差異區(qū)分巖性劃分油水層是普通電阻率測井的主要任務(wù).第2頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五主要討論:1、井壁介質(zhì)的電阻率分布;2、巖石電阻率與巖性孔隙度含油飽和度的 關(guān)系;3、普通電阻率測井原理;4、普通電阻率測井曲線；5、普通電阻率測井曲線應(yīng)用。6、介紹標(biāo)準(zhǔn)測井第3頁，共

2、47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3.1井壁介質(zhì)的電阻率分布 一、泥漿侵入現(xiàn)象 在鉆井過程中, 通常保持泥漿柱壓力稍微大于地層壓力,在壓力差作用下,泥漿濾液向滲透層侵入,泥漿濾液替換地層孔隙所含的液體而形成侵入帶,同時(shí)泥漿中的顆粒附在井壁上形成泥餅,這種現(xiàn)象叫泥漿侵入.泥漿侵入分兩類: 高侵:侵入帶電阻率Ri大于原狀地層電阻率Rt; 低侵:侵入帶電阻率Ri小于原狀地層電阻率Rt水層經(jīng)常發(fā)生高侵現(xiàn)象,油層經(jīng)常發(fā)生低侵現(xiàn)象,第4頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五高侵低侵第5頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五二、井壁介質(zhì)的電阻率分布 泥漿

3、Rm泥餅 Rmc侵入帶 Ri沖洗帶 Rxo過度帶原狀地層 Rt第6頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五第7頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3.2巖石電阻率與巖性孔隙度、含油飽和度的關(guān)系一 巖石電阻率與巖性關(guān)系 不同的巖石電阻率不同 火成巖:高(致密 堅(jiān)硬 不含地層水)巖石電阻率 巖石骨架:不導(dǎo)電 沉積巖:低 膠結(jié)物:依據(jù)膠結(jié)物類型 油氣:不導(dǎo)電 孔隙 地層水:導(dǎo)電第8頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五二、巖石電阻率與地層水的關(guān)系 巖石的導(dǎo)電能力主要取決于地層水的電阻率1、與地層水所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系;2、與地層水礦化度的關(guān)系第

4、9頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五1、建立測井解釋模型泥質(zhì)：細(xì)粉砂與濕黏土組成，有孔隙，但無效。巖石骨架：巖石中除了泥質(zhì)以外的固體部分。三、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系 第10頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五2、建立響應(yīng)方程第11頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五巖石電阻率與孔隙度大小有關(guān).一般孔隙度越大,含流體越多,巖石的導(dǎo)電能力越強(qiáng),電阻率越小.實(shí)驗(yàn)表明:孔隙中完全充滿水的巖石的電阻率Ro與所含水的電阻率Rw的比值只與孔隙度 巖性有關(guān).即當(dāng)孔隙度 巖性一定時(shí) 這個(gè)常數(shù)只與孔隙度 膠結(jié)情況和孔隙形狀有關(guān)而與地層水的電阻率無關(guān).定

5、義此常數(shù)為巖石的地層因素 (相對電阻率) 用F表示第12頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五其中:R0:孔隙中完全含水地層電阻率;Rw:地層水電阻率;a:與巖性有關(guān)的比例系數(shù)(0.61.5)m:膠結(jié)指數(shù)(1.53)第13頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五四 巖石電阻率和含油飽和度關(guān)系 當(dāng)巖石含水和油時(shí),油水在孔隙中的分布特點(diǎn)(如圖):水包圍在巖石顆粒的表面,孔隙中央部分充填石油.因此含油巖石的電阻率比該巖石含水時(shí)的電阻率高.一般含油飽和度越高,巖石的電阻率越高為此定義電阻增大系數(shù)I:I只與巖石的含油飽和度有關(guān)第14頁，共47頁，2022年，5月20日，

6、1點(diǎn)39分，星期五 實(shí)驗(yàn)研究表明系數(shù)b只與飽和度有關(guān),n只與巖性有關(guān),它們表示油水在孔隙中的分布狀況對巖石電阻率的影響.一般b=1,n=2第15頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五阿爾奇公式第16頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五第17頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 3.3普通電阻率測井原理一測量原理1 實(shí)驗(yàn)室測量原理 第18頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五2普通電阻率測量原理1)均勻各向同性介質(zhì)在電阻率為R均勻各向同性介質(zhì)中放一點(diǎn)電源A發(fā)出電流I形成點(diǎn)電源場,場中任何一點(diǎn)的電流密度為第19頁，共47頁

7、，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 由微觀歐姆定律 因此只要知道任何一點(diǎn)的電位就可以得到電阻率第20頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 3非均勻各向同性介質(zhì)對于非均勻各向同性介質(zhì)不是巖石的真正電阻率但它反映電阻率的變化因此稱之為綜合條件下的視電阻率Ra寫為:第21頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 一套能夠在鉆孔中實(shí)施供電和測量的裝置-這種裝置叫電極系.一般電極系包含:供電電極:A B測量電極:M N有兩種類型:電位電極系梯度電極系:二 測量裝置-電極系第22頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 1電位電極系定義:成對電

8、極距離大于不成對電極到成對電極距離的電極系叫電位電極系電位電極系測量記錄的是M點(diǎn)電位第23頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 2梯度電極系定義:成對電極距離小于不成對電極到成對電極距離的電極系叫梯度電極系梯度電極系測量記錄的是MN電位梯度;梯度電極系按成對電極和單電極的相對位置分為正裝和倒裝梯度電極系第24頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3電極系的相關(guān)定義1)電極距電極系長度:電位電極系電極距L=AM; 梯度電極系電極距L=AO;2)探測深度 以供電電極為中心以一半徑作一球面,如果球面內(nèi)的介質(zhì)對測量結(jié)果的貢獻(xiàn)為50%則此半徑為電極系的探測深度(或探

9、測半徑)一般 電位電極系探測深度2L; 梯度電極系探測深度 L第25頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3)記錄點(diǎn)電位電極系記錄點(diǎn)AM中點(diǎn); 梯度電極系記錄點(diǎn)MN中點(diǎn)4)電極系表示方法 圖示法: 符號(hào)法： N0.5M2.25A; B2.25A0.5M.第26頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五第27頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五一梯度電極系曲線及特點(diǎn)1梯度電極系曲線:一般對于梯度電極系為方便討論假設(shè)圍巖和泥漿的電阻率相同3.4普通電阻率測井曲線第28頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五第29頁，共47頁，20

10、22年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五實(shí)際測井都是提升電極系進(jìn)行測量1)電極系在下部圍巖且遠(yuǎn)離高阻層: 2)A電極靠進(jìn)高阻層底界面Ra逐漸變大(ab段) :3)A電極進(jìn)高阻層記錄點(diǎn)O在界面下:A電極流出電流在界面上法向分量連續(xù), Ra不變(bc段) 4)記錄點(diǎn)O進(jìn)高阻層第30頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 6)記錄點(diǎn)O離下界面很遠(yuǎn)時(shí),下部低阻層對電流”吸引”作用消失Ra不變(ef段) 5)記錄點(diǎn)O進(jìn)入高阻層逐漸離開下界面,下部低阻層對電流”吸引”作用減弱視電阻率Ra逐漸減小(de段)7)電極A靠近上界面時(shí),上部低阻層對電流”吸引”作用, Ra逐漸減小(fg段)第31頁

11、，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五8)A電極進(jìn)低阻層記錄點(diǎn)O在界面下:A電極流出電流在界面上法向分量連續(xù), Ra不變(gh段) 9)記錄點(diǎn)O進(jìn)入低阻層10)記錄點(diǎn)O進(jìn)入低阻層逐漸離開上界面,下部高阻層對電流”排斥”作用減弱視電阻率Ra逐漸增大11)電極系在上部圍巖且遠(yuǎn)離高阻層: 第32頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五1)視電阻率Ra曲線極大極小值正對高阻層的上下界面;2)厚層:中間平行段視電阻率Ra曲線值為地層電阻率.2梯度電極系曲線特點(diǎn)第33頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五1)曲線對稱于地層中間;2)視電阻率Ra曲線對地層中

12、間取極值,當(dāng)?shù)貙虞^厚時(shí)取極大,當(dāng)?shù)貙虞^小時(shí)取極小;采用同樣方式可以分析電位電極系曲線及其特點(diǎn):第34頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五二視電阻率Ra曲線影響因素1電極系影響:AO=2d，電極距小，井內(nèi)分流影響使視電阻率偏低；AO=2d-8d，極大值增加而平均值減小的過程，表示井內(nèi)分流影響而上部圍巖影響增大；AO=2d-8d，極大值減小而平均值迅速減小的過程，表示隨著電極距增大，上部圍巖影響越來越大第35頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五2井眼影響井徑越大、泥漿電阻率越低，井眼對電流的分流作用越大，流向地層的電流越少，導(dǎo)致視電阻率減小。第36頁，共47

13、頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3圍巖層厚影響第37頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五4侵入影響第38頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五5高阻鄰層屏蔽影響第39頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五6地層傾角影響第40頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3.5普通電阻率曲線的應(yīng)用一 劃分巖性;砂泥巖剖面:泥巖電阻率低,砂巖電阻率高碳酸巖剖面:致密層電阻率低,裂縫性層電阻率高 二估算地層真電阻率;視電阻率Ra經(jīng)過圍巖 井眼和侵入等校正后可以得到地層真電阻率三計(jì)算含水飽和度,判斷油水層利用巖石電阻率和含

14、水飽和度的關(guān)系計(jì)算含水飽和度,進(jìn)一步判斷油水層第41頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五 是一種最簡單的綜合測井,是各油田或油區(qū)為了粗略劃分巖性和油氣、水層，并進(jìn)行井間地層對比，對每口井從井口到井底都必須測量的一套綜合測井方法。因它常用于地層對比，故又稱對比測井。 為便于對比，都采用相同的深度比例（1：500）和橫向比例。)3.6 標(biāo)準(zhǔn)測井第42頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五一、標(biāo)準(zhǔn)測井項(xiàng)目1、標(biāo)準(zhǔn)電極系測井 為了能夠達(dá)到粗略劃分油氣、水層的目的，電極系必須有足夠的橫向探測深度。 一般，油田選用為標(biāo)準(zhǔn)電極系，還補(bǔ)充0.5m電位電極系。2、自然電位測井 劃分儲(chǔ)集層與滲透層的主要標(biāo)志。第43頁，共47頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期五3、井徑測井（