電法測(cè)井自然電位測(cè)井

電法測(cè)井自然電位測(cè)井第一頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日一、自然電位產(chǎn)生的原因

井內(nèi)自然電位產(chǎn)生的原因是復(fù)雜的，對(duì)于油氣井來(lái)說(shuō)，主要有以下兩個(gè)原因：①地層水和泥漿含鹽濃度不同而引起的擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)和吸附電動(dòng)勢(shì)。②地層壓力與泥漿柱壓力不同而引起的過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)。實(shí)踐證明，在油氣井中，這兩種電動(dòng)勢(shì)以擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)和吸附電動(dòng)勢(shì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。第二頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日一、自然電位產(chǎn)生的原因1.擴(kuò)散電位

當(dāng)兩種不同濃度的溶液被半透膜隔開(kāi)，離子在滲透壓作用下，高濃度溶液的離子將穿過(guò)半透膜向較低濃度的溶液中移動(dòng)。這種現(xiàn)象叫擴(kuò)散，形成的電位叫擴(kuò)散電位，在油井中，此種擴(kuò)散有兩種途徑：一是高濃度一方通過(guò)砂巖向低濃度泥漿中擴(kuò)散;

二是通過(guò)泥巖向泥漿中擴(kuò)散。其擴(kuò)散電位大小取決于①正負(fù)離子的運(yùn)移率(單價(jià)離子在強(qiáng)度為1伏特/厘米的電場(chǎng)作用下的移動(dòng)速度)；②溫度、壓力；③兩種溶液的濃度差；④濃度、離子類型及濃度差。第三頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日第四頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

離子由砂巖向泥漿中擴(kuò)散時(shí)，由于Cl-比Na+的運(yùn)移率大，因此在砂巖高濃度一側(cè)聚集多余的正電荷，而在泥漿中聚集負(fù)電荷。離子量移動(dòng)到一定程度，形成動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)電位叫擴(kuò)散電位，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)散電位Ed可由以下公式求得：Ed=Kdlg(Cw/Cmf)Kd-擴(kuò)散電位系數(shù)，與鹽類的化學(xué)成份及溫度有關(guān)。在井中，18℃時(shí)若地層水濃度Cw等于10倍的泥漿溶液礦化度Cmf時(shí),經(jīng)理論推算：kd=-11.6mv，其中負(fù)號(hào)表示低度一方井中的電位低Cmf、Cw-泥漿濾液和地層水礦化度。當(dāng)溶液礦化度不高時(shí)，溶液濃度與電阻率成反比，即Ed=Kdlg(Cw/Cmf)=Kdlg(Rmf/Rw)Rmf,Rw-泥漿濾液和地層水電阻率第五頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日第六頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日2.吸附電位(隔膜作用-砂巖通過(guò)泥巖與泥漿之間交換離子)一、自然電位產(chǎn)生的原因因?yàn)槟鄮r結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等與砂巖不同，因此與泥漿之間形成的電位差大，且符號(hào)與擴(kuò)散電位相反，這是由于粘土礦物表面具有選擇吸附負(fù)離子的能力。因此當(dāng)濃度不同的NaCl溶液擴(kuò)散時(shí)，粒土顆粒吸附Cl-離子Na+離子可以自由移動(dòng)，若Cw＞Cmf，泥漿帶正電荷，泥巖帶負(fù)電荷，這時(shí)形成的電動(dòng)勢(shì)為擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)，這是由于既有擴(kuò)散作用又有吸附作用，因此稱為擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)，用Eda表示,由下式求得Eda=Kdalg(Cw/Cmf)若Cw=10Cmf,t=18℃Kda=-58第七頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日3.過(guò)濾電位：

這種電動(dòng)勢(shì)是由于泥漿柱與地層之間存在壓力差，泥漿濾液通過(guò)泥餅或泥質(zhì)巖石滲濾形成的。通常，泥漿柱的壓力大于地層壓力，并在滲透性巖層(如砂巖層)處，都不同程度的有泥餅存在。由于組成泥餅的泥質(zhì)顆粒表面有一層松散的陽(yáng)離子擴(kuò)散層，在壓力差的作用下，這些陽(yáng)離子就會(huì)隨著泥漿濾液的滲入向壓力低的地層內(nèi)部移動(dòng)。于是在地層內(nèi)部一方出現(xiàn)了過(guò)多的陽(yáng)離子，使其帶正電，而在井內(nèi)泥餅一方正離子相對(duì)減少，使其帶負(fù)電，從而產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。由此形成的電動(dòng)勢(shì)，叫做過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)。顯然它的極性與擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)相同，即井的一方為負(fù)，巖層的一方為正。一、自然電位產(chǎn)生的原因第八頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)Ef的大小與泥餅兩邊的壓力差ΔP和泥漿濾液的電阻率Rmf成正比，而與泥漿濾液的粘度μ成反比，即

Kf–過(guò)濾電位系數(shù)，與溶液的成分有關(guān)；

ΔP–壓力差，單位為大氣壓；

μ–過(guò)濾溶液的粘度，厘泊；壓差懸殊，泥餅未形成以前，過(guò)濾電位有較大的顯示。通常Ef只有在壓力差很大時(shí)，才不可忽略，但一般鉆井時(shí)，要求泥漿柱壓力只能稍大于地層壓力，因此在實(shí)際工作中，通常都認(rèn)為過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)可忽略不計(jì)。一、自然電位產(chǎn)生的原因第九頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

1、總電動(dòng)勢(shì)

由砂巖，泥巖、泥漿所組成的導(dǎo)電回路中，電動(dòng)勢(shì)Ed和Ea是串聯(lián)的，因此，在該回路中擴(kuò)散作用的總電動(dòng)勢(shì)Es為該兩電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和

Es=Ed+Eda=Kd?lg(Cw/Cmf)+Kda?lg(Cw/Cmf)=Ks?lg(Cw/Cmf)Ks=Kd+Kda

Ks---總的擴(kuò)散、擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)系數(shù);Es-井內(nèi)自然電動(dòng)勢(shì)二、擴(kuò)散作用在井內(nèi)形成的總電動(dòng)勢(shì)及電位分析第十頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日電流線及電位在井中的分布。電流流向?yàn)槟鄮r→泥漿→砂巖→泥巖。在回路中有關(guān)參數(shù)為Ed、Eda第十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

2、電位分布二、擴(kuò)散作用在井內(nèi)形成的總電動(dòng)勢(shì)及電位分析第十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

進(jìn)行自然電位測(cè)井時(shí)，將測(cè)量電極N放在地面，M電極用電纜送至井下，提升M電極沿井軸測(cè)量自然電位隨井深的變化曲線，該曲線叫自然電位曲線（常稱之為SP曲線)。實(shí)際測(cè)井時(shí)是與普通電阻率測(cè)井同時(shí)進(jìn)行，其測(cè)量原理電路見(jiàn)圖，M電極是普通電阻率測(cè)井(亦叫視電阻率測(cè)井)和自然電位測(cè)井公用的測(cè)量電極，視電阻率測(cè)井時(shí)由供電電極供電所形成的人工電場(chǎng)是低頻脈動(dòng)直流場(chǎng)，而自然電場(chǎng)是直流場(chǎng)，這樣只要在視電阻率測(cè)量道上加一個(gè)隔直元件C，阻隔自然電位進(jìn)入該道而不受干擾，同時(shí)在自然電位測(cè)量道上加一個(gè)隔交元件L，它只允許自然電場(chǎng)的直流電位信號(hào)通過(guò)，而阻斷了研究視電阻率的脈動(dòng)直流電場(chǎng)的信號(hào)干擾。使M電極同時(shí)接收到的兩個(gè)場(chǎng)的電位信號(hào)，互不干擾。單獨(dú)進(jìn)行自然電位測(cè)井是極少的。二、擴(kuò)散作用在井內(nèi)形成的總電動(dòng)勢(shì)及電位分析第十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

由自然電場(chǎng)分布特征可以看出在砂巖和泥巖交界處自然電位有明顯的變化，變化的幅度與Ed和Eda有關(guān)。在相當(dāng)厚的純砂巖和純泥巖交界面附近的自然電位變化最大。它是產(chǎn)生自然電場(chǎng)的總電動(dòng)勢(shì)E總：式中K為自然電位系數(shù)。通常把二、擴(kuò)散作用在井內(nèi)形成的總電動(dòng)勢(shì)及電位分析第十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日

通常把E總叫作靜自然電位記作SSP。此時(shí)Ed的幅度稱砂巖線，Eda的幅度叫泥巖線。實(shí)際測(cè)井中以泥巖線作自然電位測(cè)井曲線的基線(即零線)，在180C時(shí)的純砂巖層處的SSP=-69.6LgRm／Rw。井中巨厚的純砂巖層井段的自然電位幅度近似認(rèn)為是SSP。靜自然電位的變化范圍在含淡水巖層的+50mV到含高礦化度鹽水巖層的-200mV之間。二、擴(kuò)散作用在井內(nèi)形成的總電動(dòng)勢(shì)及電位分析第十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日1.曲線特征(1)異常幅度及其定量計(jì)算。

異常幅度、自然電位泥巖基線概念

Es=I(rs+rt+rm)Usp=I?rm

=Es-I(rs+rt)=Es/(I+(rs+rt)/rm)

含水純砂巖處Usp=SSP三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素第十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日(2)曲線特征三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素a.曲線對(duì)地層中點(diǎn)對(duì)稱，地層中點(diǎn)處異常值最大；b.厚地層（h＞4d）的自然電位曲線幅度ΔUsp近似等于SSP，曲線的半幅值點(diǎn)深度正對(duì)應(yīng)著地層界面，因此可用半幅點(diǎn)法確定地層界面；c.隨地層厚度的變小，自然電位曲線幅度ΔUsp下降，，曲線頂部變尖，底部變寬，ΔUsp小于SSP，而且界面位置離開(kāi)半幅值點(diǎn)向曲線峰值移動(dòng)。第十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素使用自然電位測(cè)井曲線時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：⑴自然電位測(cè)井曲線沒(méi)有絕對(duì)零點(diǎn)，而是以泥巖井段的自然電位幅度作基線，曲線上方標(biāo)有帶極性符號(hào)的橫向比例尺，它與曲線的相對(duì)位置，不影響自然電位幅度的讀數(shù)。⑵自然電位幅度ΔUsp的讀數(shù)是基線到曲線極大值之間的寬度所代表的毫伏數(shù)。⑶在砂泥巖剖面井中，一般為淡水泥漿鉆進(jìn)(Cw>Cmf)，在砂巖滲透層井段自然電位曲線出現(xiàn)明顯的負(fù)異常；在鹽水泥漿井中(Cw<Cmf)，則滲透層井段出現(xiàn)正異常，這是識(shí)別滲透層的重要特征。第十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日2、影響因素三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素上述已經(jīng)提及，在自然電位曲線上有異常出現(xiàn)的地方，該異常相對(duì)于泥巖基線的最大偏轉(zhuǎn)，稱自然電位異常幅度。自然電位異常幅度的大小與許多因素有關(guān)，可根據(jù)自然電流回路的等效電路對(duì)此進(jìn)行分析。在井內(nèi)測(cè)得的自然電位降落僅僅是自然電動(dòng)勢(shì)的一部分(該電動(dòng)勢(shì)的另外兩部分電位降落分別產(chǎn)生在巖層及其圍巖之中)，它的數(shù)值及曲線特點(diǎn)主要決定于造成自然電場(chǎng)的總電動(dòng)勢(shì)Es及自然電流的分布。Es的大小取決于巖性、地層溫度、地層水和泥漿中所含離子成分以及泥漿濾液電阻率與地層水電阻率之比。自然電流I的分布則決定于流經(jīng)路徑中介質(zhì)的電阻率及地層厚度和井徑的大小。第十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日A、地層溫度的影響

三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素

從擴(kuò)散和吸附電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生，我們可以看出，Kd和Ka與溫度有關(guān)，因此同樣的巖層，由于埋藏深度不同，其溫度不同，也就造成Kd和Ka值有差別，這就導(dǎo)致了同樣巖性的巖層，由于埋藏深度不同，產(chǎn)生的自然電位曲線幅度有差異。

通常絕對(duì)溫度T與Kd和Ka成正比關(guān)系，這可從離子的活動(dòng)性來(lái)解釋。為了研究溫度對(duì)自然電位的影響程度，常需計(jì)算出地層溫度條件下的Kd和Ka值。為計(jì)算方便，先計(jì)算出18℃時(shí)的Kd和Ka值，然后用下式可計(jì)算出任何地層溫度t℃的的Kd值。式中Kd|t=18℃為溫度為18℃時(shí)的擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)系數(shù)；t為地層溫度。Ka的溫度換算公式與Kd的形式相同。第二十頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日B、地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值的影響三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素

ΔUsp主要取決于自然電場(chǎng)的總電動(dòng)勢(shì)SSP。顯然，ΔUsp與SSP成正比，而SSP的大小取決于巖性和Cw／Cmf。因此，在一定的范圍內(nèi)，Cw和Cmf差別大，造成自然電場(chǎng)的電動(dòng)勢(shì)高，曲線變化明顯。第二十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日C、地層水和泥漿濾液中含鹽性質(zhì)的影響三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素地層水和泥漿濾液內(nèi)所含鹽類不同，則溶液中所含離子不同，離子價(jià)也不同。由于不同離子的離子價(jià)和遷移率均有差異，直接影響Kd和Ka的大小，因而也就影響了Es的數(shù)值。在純砂巖井段，溶液中所含化學(xué)成分改變時(shí)，擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Kd也隨之改變，造成自然電場(chǎng)的電動(dòng)勢(shì)也隨之改變，參見(jiàn)第二十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日D、井的影響（包括井徑和泥漿電阻率）三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素如上所述，自然電位異常幅度實(shí)際是自然電流在其所經(jīng)過(guò)的泥漿柱上的最大電位降落。因此井徑對(duì)自然電位異常幅度有明顯的影響，其影響程度可通過(guò)來(lái)分析。井徑擴(kuò)大，使井眼的截面積增大，則泥漿柱的電阻rm減小，從而導(dǎo)致ΔUsp降低。井內(nèi)泥漿電阻率減小，同樣使泥漿柱的電阻rm減小，導(dǎo)致ΔUsp降低。也可以這樣考慮，rm減小，使得rm在整個(gè)電流回路上的分流作用減弱，也就是Irm變小，自然也就有ΔUsp的降低。因此在鹽水泥漿井中自然電位曲線變化不明顯。第二十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日E、目的層的影響（包括厚度和電阻率）三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素巖層厚度變薄，或者巖層電阻率增高，自然電位異常幅度均降低。這是因?yàn)閹r層厚度變薄時(shí)，電流所經(jīng)過(guò)的巖層部分的橫截面積減小，該部分的等效電阻rsd增加；而當(dāng)巖層厚度一定，巖層本身的電阻率增大時(shí)，rsd也增加。于是，由上式可知，地層的電阻率越高則ΔUsp越低，因此這兩個(gè)因素均使自然電位異常幅度降低。據(jù)此不難知道，在巖層厚度、巖性和地層水礦化度等條件均相同的含水層同含油、氣層相比，電阻率較高的含油、氣層的自然電位異常幅度要比含水層的自然電位異常幅度低。根據(jù)這一特點(diǎn)可以用自然電位幅度的差異定性地分辨油、水層。第二十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日F、圍巖的影響（包括厚度和電阻率）三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素泥巖層的電阻率值及其厚度對(duì)自然電位異常幅度也有一定的影響。因?yàn)檫@兩個(gè)參數(shù)決定著自然電流回路等效電阻rsh的數(shù)值。泥巖層電阻率越高或巖層厚度越薄，rsh增高，自然電位異常幅度會(huì)降低。但通常泥巖的電阻率都比較低，自然電流在其中所產(chǎn)生的電位降落較小，特別是當(dāng)泥巖層厚度較大時(shí)，泥巖層的這兩個(gè)因素對(duì)自然電位異常幅度的影響并不十分顯著。第二十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日G、巖性的影響三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素以上的討論都是假定巖層及其圍巖是純巖石的情況。當(dāng)夾于純泥巖層中的砂巖內(nèi)含有泥質(zhì)時(shí)，顯然，對(duì)著砂巖層處，地層水與泥漿之間的擴(kuò)散就與前述情況不同。由于組成泥質(zhì)的粘土顆粒具有離子選擇薄膜的特性，因此，存在于砂巖中的泥質(zhì)對(duì)溶液的直接擴(kuò)散產(chǎn)生了一種附加的影響。使得砂巖層與井之間除了產(chǎn)生擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)之外，還產(chǎn)生一種附加的吸附電動(dòng)勢(shì)。而這兩種電動(dòng)勢(shì)的極性是相反的，它們部分抵消的結(jié)果，會(huì)使得對(duì)著砂巖層處的擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)數(shù)值同巖石不含泥質(zhì)時(shí)相比有所降低，從而使總電動(dòng)勢(shì)也降低。電動(dòng)勢(shì)降低的程度，與巖石中含泥質(zhì)的多少有關(guān)。顯然，巖石含泥質(zhì)越多，產(chǎn)生的附加吸附電動(dòng)勢(shì)就強(qiáng)，總電動(dòng)勢(shì)的降低也越大；反之，就越小。第二十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日G、巖性的影響三、自然電位測(cè)井曲線的特征及影響因素

據(jù)此不難推論，在條件相同的情況下，純砂巖的自然電位異常幅度要比泥質(zhì)巖石的異常幅度大，而且隨著砂巖中泥質(zhì)含量的增加，自然電位異常幅度會(huì)隨之減小。因此，根據(jù)砂巖層上的自然電位異常幅度大小，可以定量估計(jì)地層的泥質(zhì)含量，和定性判斷地層滲透性的好壞。根據(jù)同樣的道理，當(dāng)泥巖層巖性不純時(shí)，對(duì)著該層的自然電位曲線將偏離泥巖基線。泥巖層中含的砂質(zhì)(或石灰質(zhì)、白云質(zhì))越多，這種偏離會(huì)更加顯著?？梢?jiàn)，含泥質(zhì)的砂巖和含砂質(zhì)的泥巖，其自然電位異常幅度界于曲線上純砂巖線與純泥巖線之間。第二十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、自然電位測(cè)井曲線應(yīng)用

在判斷巖性、劃分滲透層;計(jì)算地層水電阻率;估計(jì)泥質(zhì)含量;判斷水淹層;地層對(duì)比等項(xiàng)工作中，目前廣泛使用自然電位測(cè)井資料。第二十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用

1、判斷巖性，區(qū)分滲透層

泥巖：基線附近；砂巖：異常幅值和正負(fù)反映巖石滲透性好壞和泥漿的性能；純水砂巖：Usp=SSP含油后Usp幅值下降，因?yàn)殡娮杪试龃筇妓釒r：儲(chǔ)集層與非儲(chǔ)集層巖性相同，自然電位曲線區(qū)分不開(kāi)。其幅值大小只反映泥質(zhì)含量的高低。巖鹽、膏巖：無(wú)滲透性，因而自然電位無(wú)異常顯示；第二十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日砂泥巖剖面碳酸巖剖面第三十頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用

此外，自然電位異常幅度還可用來(lái)判斷砂巖滲透層孔隙中所合流體的性質(zhì)。一般含水砂巖的自然電位幅度ΔUsp比含油砂巖的自然電位幅度ΔUsp要高，據(jù)此可判斷油水層。如圖，同一砂巖層中,上部含油下部含水時(shí)，自然電位曲線上表明了上述結(jié)論。第三十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用2、估算泥質(zhì)含量Vsh（1）泥質(zhì)系數(shù)法厚層純水層砂巖SSP

厚層含泥質(zhì)的砂巖層PSP

泥質(zhì)系數(shù)а=PSP/SSPVsh=1-а（2）經(jīng)驗(yàn)公式法

SHP1=(SP-SBL+SSP)/SSPSP-自然電位讀值SBL-自然電位基線值SHP=(2c*SHP1-1)/(2c-1)C-系數(shù)，對(duì)于老地層，其值為2，新地層為3第三十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日3、確定地層水電阻率Rw方法四、地質(zhì)應(yīng)用在評(píng)價(jià)油氣儲(chǔ)集層時(shí)，含油氣飽和度是一個(gè)非常重要的參數(shù)，而要確定含油飽和度So，則必須知道地層水電阻率Rw。用自然電位測(cè)井資料確定地層水電阻率是常用的方法之一。其方法是：選擇剖面中較厚的飽含水的純凈砂巖層，讀出該層的自然電位異常幅度ΔUsp，并根據(jù)泥漿資料確定泥漿濾液電阻率Rmf，然后根據(jù)下式即可確定出Rw。

這對(duì)于低礦化度的地層水和泥漿濾液來(lái)說(shuō)，所得到的Rw是正確的。第三十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日3、確定地層水電阻率Rw方法四、地質(zhì)應(yīng)用但當(dāng)上述溶液礦化度較高時(shí)，由于礦化度與溶液電阻率不是線性關(guān)系，如果仍用上式確定Rw，則會(huì)有一定的誤差。為此引入“等效電阻率”的概念，即不論溶液礦化度范圍，溶液的等效電阻率和溶液的礦化度總是保持線性關(guān)系，即

式中Rmfe為泥漿濾液等效電阻率；Rwe為地層水等效電阻率。該式適用于任何礦化度的溶液，但求出的結(jié)果是地層水等效電阻率Rwe，然后再用SP-2圖版求出Rw。第三十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用第三十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日3、確定地層水電阻率Rw方法和步驟四、地質(zhì)應(yīng)用

(1)確定含水層的靜自然電位值SSP選擇厚的砂巖水層，此時(shí)，rsd和rsh均趨于零，可以直接讀出該含水層的自然電位幅度值ΔUsp近似作為SSP使用。否則，需對(duì)ΔUsp進(jìn)行厚度、電阻率和侵入情況校正。

第三十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用第三十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日3、確定地層水電阻率Rw方法和步驟四、地質(zhì)應(yīng)用(2)確定Rmfe為確定Rmfe，需要知道地層溫度t和地層溫度下的泥漿電阻率Rmt，確定方法如下：①確定地層溫度t，已知解釋目的層深度后，則用已知地溫梯度公式來(lái)確定地層溫度.第三十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用第三十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用

②確定地層溫度下的泥漿電阻率Rmt首先在測(cè)井曲線圖頭上查出18℃時(shí)的泥漿電阻率Rm18℃值；然后換算為Rmt，或者通過(guò)轉(zhuǎn)換的方法得到，轉(zhuǎn)換是通過(guò)“NaCl溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版”。第四十頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用③確定Rmf由Rmt和泥漿密度（一般可由測(cè)井圖頭上查得）用“估計(jì)Rmf和Rmc圖版”確定Rmf?；蛲ㄟ^(guò)近似式Rmf＝0.75Rmt計(jì)算。第四十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用

④確定Rmfe如果溶液中僅有NaCl且溫度為24℃（75）時(shí)若Rmf＞0.1Ω.m，則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取Rmfe＝0.85Rmf；若Rmf＜0.1Ω.m(礦化度較高)，則需要用下圖，由Rmf確定Rmfe。第四十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用(3)確定Rw值首先通過(guò)SP-l圖版，由SSP和Rmfe確定出等效地層水電阻率Rwe，然后通過(guò)SP-2圖版由Rwe確定地層水電阻率Rw。SP-1圖版是一組曲線號(hào)碼為溫度的Rmfe/Rwe與SSP關(guān)系曲線。先由橫坐標(biāo)SSP與已知地層溫度曲線相交，得到交點(diǎn)縱坐標(biāo)x，則。在已知Rwe的情況下，由SP-2圖版即可確定地層水電阻率Rw。第四十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日3、確定地層水電阻率Rw方法和步驟四、地質(zhì)應(yīng)用第四十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用另外也可以通過(guò)計(jì)算的方法來(lái)確定地層水電阻率，其方法如下：利用自然電位基本方程式

在該式中，SSP和Rmfe通過(guò)上述方法確定，而擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)系數(shù)可以通過(guò)式來(lái)計(jì)算

式中K|t=18℃為溫度為18℃時(shí)的擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)系數(shù)，對(duì)于NaCl溶液而言，其大小為69.6mv；t為地層溫度。故此式中未知數(shù)僅Rwe一個(gè)，因此可以計(jì)算出Rwe，然后通過(guò)SP-2得到地層水電阻率。第四十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用對(duì)于砂泥巖剖面，由自然電位曲線大多可以求得較準(zhǔn)確的Rw值。但在有些情況下，如非NaCl的鹽類存在，自然電位基線偏移或Rw在井剖面上變化不定時(shí)應(yīng)特別小心。用自然電位曲線求Rw，必須是厚度較大的含水純砂巖層，若儲(chǔ)集層含泥質(zhì)，將使得所求Rw偏高(Rw／Rmf時(shí))；若儲(chǔ)集層含鈣質(zhì)，可能使Rw偏低。第四十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用4、判斷水淹層在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常采用注水的方法提高采收率，由于注水驅(qū)油或是邊水推進(jìn)，如果儲(chǔ)層見(jiàn)到了注入水或邊水，則該層叫水淹層。儲(chǔ)集層被水淹的部位決定于巖層各部分的滲透性，一般規(guī)律是滲透性好的部分首先被水淹，利用測(cè)井資料判斷水淹層位及估計(jì)水淹程度已是檢查注水效果的重要方法。水淹層在自然電位曲線上的顯示特點(diǎn)較多，在工作時(shí)，要根據(jù)每個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行分析。對(duì)部分水淹層（油層底部或頂部見(jiàn)水），自然電位曲線的基線在該層上下發(fā)生偏移，出現(xiàn)臺(tái)階，這是一種比較普遍的現(xiàn)象，這是由于注入水與油田水的礦化度不同造成的。第四十八頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用(五個(gè)方面)

4、判斷水淹；如圖中展示了水淹層測(cè)井曲線，在自然電位測(cè)井曲線上，下部基線偏移，偏移量ΔEsp＝30mv屬高含水層，經(jīng)射孔后得知含水率達(dá)到99％。四、地質(zhì)應(yīng)用第四十九頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用(五個(gè)方面)

4、判斷水淹四、地質(zhì)應(yīng)用水淹層在自然電位曲線上出現(xiàn)基線偏移是因?yàn)樽⑷胨牡V化度C注界于地層水和泥漿濾液礦化度之間，即Cw＞C注＞Cmf。第五十頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用第五十一頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日四、地質(zhì)應(yīng)用第五十二頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日敘述測(cè)井的基本概念以及測(cè)井技術(shù)的特點(diǎn)敘述測(cè)井技術(shù)可分為哪幾類？SP法劃分巖層界面、確定滲透層簡(jiǎn)述擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)和吸附電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生過(guò)程。在什么條件下，自然電位異常異常幅度非常接近于靜自然電位？為什么？用自然電位曲線計(jì)算泥質(zhì)含量的依據(jù)？自然電位曲線上，在地質(zhì)條件完全一致的情況下，油氣層與水層的差別是什么？思考題第五十三頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日二、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井

對(duì)一個(gè)區(qū)域，為了研究地質(zhì)剖面、構(gòu)造形態(tài)、巖性和巖相變化，選擇一到二個(gè)電極系作為標(biāo)準(zhǔn)電極系，與自然電位SP，井徑等測(cè)量方法，組成測(cè)井系列，在全區(qū)所有井中，用相同的深度比例尺和橫向比例尺對(duì)全井進(jìn)行測(cè)量，這就是所謂的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井或標(biāo)準(zhǔn)電測(cè)。選擇標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量結(jié)果能清楚的劃分本地區(qū)地質(zhì)剖面上的各種巖層。目標(biāo)：測(cè)量的視電阻率應(yīng)盡量接近地層真電阻率。矛盾的結(jié)合體：選擇中長(zhǎng)電極距的電極系。解決地質(zhì)問(wèn)題：1.確定地層的深度和厚度；

2.判斷巖性、劃分滲透層；

3.初步判斷油、氣、水位置；

4.地層對(duì)比第五十四頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日第五十五頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日第五十六頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日1．標(biāo)準(zhǔn)電極系的選擇1)在視電阻率曲線上，能清楚地劃分地質(zhì)剖面上的各種巖層，并準(zhǔn)確地確定其界面2)測(cè)量的視電阻率，盡可能地接近巖層真電阻率。一般砂泥巖剖面中，多選擇底部梯度電極系，能清楚反映高阻薄層電阻率變化特征，并根據(jù)極大值，準(zhǔn)確確定出油水界面。一般確定由試驗(yàn)而出，因?yàn)樗紤]巖層的厚度、井徑、泥漿電阻率大小等因素影響。2．標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井的應(yīng)用兩個(gè)方面：繪制單井的綜合錄井和作井間地層對(duì)比(1)繪制錄井圖地質(zhì)時(shí)代、層序、巖性、地層深度、厚度、含油氣性、構(gòu)造形態(tài)及巖相變化，綜合錄井圖上標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線用來(lái)1)確定巖層厚度及埋藏深度Ra極大值，SP幅點(diǎn)，泥巖擴(kuò)徑處等2)確定巖性：了解一個(gè)地區(qū)巖性與電測(cè)曲線之間關(guān)系3)確定解釋的目層位，作曲線對(duì)比(如劃分油、氣水層)

如：在砂泥巖剖面上，油氣水層均為滲透層。

SP負(fù)異常、井徑小于鉆頭直徑。據(jù)此劃分出滲透層，一般油層高阻比水層電阻率高，據(jù)視電阻率曲線大致劃分出油水層。第五十七頁(yè)，共六十八頁(yè)，2022年，8月28日(2)作地層對(duì)比、確定構(gòu)造形態(tài)巖相變化通過(guò)地層對(duì)比可以確定地層在空間的分布情況，巖性變化規(guī)律，構(gòu)造展布等，從而找出油、氣聚集的有利地區(qū)，預(yù)測(cè)鉆探目的層的深度及作鉆井地質(zhì)預(yù)告等。地層對(duì)比：巖性對(duì)比法古生物對(duì)比法沉積韻律對(duì)比法測(cè)井曲線對(duì)比法測(cè)井曲線是井剖面上各地層的巖性特征的反映。由于不同層系地層的巖性、