第八章 电阻率测井
电测井是以研究岩石电阻率、电化学活动性和介电常数等电学性质为基础的一系列测井方法。它可分为电阻率测井、电化学测井、感应测井、激发极化测井和介电常数测井等, 已广泛用于石油、煤田、金属非金属、水文与工程勘查中。
电阻率测井基于在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率，并根据电阻率的差异，来划分钻孔地质剖面，研究和解决井下的一些地质问题。电阻率测井可分为普通电阻率测井、侧向测井和微电阻率测井等。
第一节 普通电阻率测井
普通电阻率测井又称视电阻率测井，它是使用最早、应用较广的电阻率测井方法。 一、基本概念
(一)测量原理
根据电场理论，岩石电阻率只有当给岩石供以一定的电流时才能测定，所以在进行电阻率测井时，必须要有电源、供电线路和测量线路（图8-1）。图中，电源和供电电极A 、B 组成的回路为供电线路，它通过A 电极供给电流I ，通过B 电极返回电源， 由此在钻孔内建立电场。由检流计和测量电极M 、N 组成的回路为测量线路，测量 M 与N 电极之间的电位差为MN U 。
图8-1 普通电阻率测井的测量原理图
置于井中的电极，称为下井电极；留在地面的电极，称为地面电极。由下井电极组成的一个可移动但相对位置不变的体系，常称为电极系。测井是在电极系从井底以一定的速度向井口移动时进行的。在电极系提升过程中，由记录仪测量并绘制M 、N 之间沿井深变化的电位差曲线，再根据电场与电阻率的关系，可换算成沿井深变化的岩石电阻率曲线。由此可知，电阻率测井的实质是研究钻井剖面各种不同岩层中电场分布特征。
当不考虑钻孔影响，设电极系周围的介质是电阻率为ρ的均匀无限各向同性的岩石。考虑到电极的尺寸远小于电极之间的距离，以及地面电极至电极系的距离远超过电极系长度，则电极可视为点电极，且地面电极的影响忽略不计。这样普通电阻率测井的理论就简化为计算点电源在均匀无限各向同性介质中的电场分布问题（图8-2），则该电场中测量电极M 、N 之间的电位差为
ρπI AN AM MN U MN ?=
?4 并由此得到岩石电阻率为 I
U K MN ?=ρ (8-1) MN
AN AM K ?=π4 式中 K — 电极系系数；
I — 供电电流(恒流供电),mA ；
MN U ? — 测量电极M 、N 之间的电位差，mV 。
图8-2 点电源电场
(二)电极系
在电极系中，把连接在同一回路如供电线路或测量线路中的电极叫做成对电极；把电极系中与地面电极构成同一回路的单独电极叫做不成对电极。将电极系中两个成对电极之间的距离，称为成对电极的距离；把不成对电极至邻近的成对电极之间的距离，称为不成对电极的距离。电极系的书写形式为电极在井中自上而下排序的符号串。若需表示电极系的长度，则可将成对电极和不成对电极之间的距离以米为单位注示在相应的电极符号之间。如图8-5 的电极系，m AM 5.0=，m MN 2=，则其书写形式为N M A 25.0。
1.电极系分类
在普通电阻率测井中，按照成对电极和不成对电极之间距离的差异，将电极系分为电位电极系和梯度电极系两类（表8-1）。
表8-1 电 极 系 分 类 类型
电位电极系 梯度电极系
单极供电 双极供电 单极供电
双极供电 正装 倒装 正装 倒装 正装 倒装 正装 倒装
图
示
电极距 AM AM
AM AM AO AO AO AO 书写形式
AMN NMA
MAB BAM AMN NMA MAB BAM 电极系全名 单极供电正装电位电极 系 单极供
电倒装
电位电
极 系 双极供电正装电位电极 系 双极供电倒装电位电极 系 单极供电正装梯度电极 系 单极供电倒装梯度电极 系 双极供电正装梯度电极 系 双极供电倒装梯度电极 系 记录点
不成对电极距离的中点，即O 点 成对电极距离的中点，即O 点 1)电位电极系 成对电极的距离远大于不成对电极的距离的电极系称为电位电 极系，其特点是该电极系测定的电阻率与电位成正比。即当AM MN >>时,AN MN ≈，由式(8-1)可得
I U K I U L I U AM
M M M ===ππρ44 （8-2） 式中 L —电位电极系的电极距，AM L =，m ；
K —电位电极系系数，AM K π4=；
M U —M 电极的电位，mV ；
I —供电电流，mA 。
2)梯度电极系 当成对电极的距离远小于不成对电极的距离时，该电极系称为梯度电极系，其特点是测定的电阻率与电场强度成正比。因 AM MN <<，且0→MN 时，式(8-1)的极限为
I E K
=ρ (8-3) 2
4L K π=
AO L =
式中 L —梯度电极系的电极距，m ；
K —理想梯度电极系系数；
E —M 、N 中点O 的电场强度，m mV 。
此外，根据电极系中供电电极的数目，还分为仅有一个供电电极的单极供电电极系和两个供电电极的双极供电电极系。当成对电极在不成对电极的下方时，称为正装电极系；反之，当成对电极在上方时，则为倒装电极系。例如，N M A 5.02为单极供电正装梯度电极系；
M A B 1.09.1为双极供电倒装电位电极系。
在煤田测井中常用A 、M 下井而B 、N 在地面的理想电位电极系。
2.电极系互换原理
根据电学中的互换原理，把供电电极和测量电极的功能对换，即原供电电极与原测量电
极相互对换(A ?→←
M ，B ?→←N) , 并保持电极系中各电极的相对位置，则互换后所得电阻率值与原来相同，这种等效作用称为电极系互换原理。例如, N M A 1.095.1与B A M 1.095.1为等效的正装梯度电极系；A M N 1.02与M A B 1.02为等效的倒装电位电极系。 但当成对电极的距离MN 或AB 足够大时，表8-3中的任何一种电位电极系与理想的电位电极系等效，它们测量的结果都一致。实际上对电位电极系无须区分正装或倒装。
(三)电极系的探测深度
每种测井方法均有其一定的探测范围，探测范围是表征测井方法探测能力的指标之一，为便于比较，各种方法探测范围应有统一的概念。当某方法探测程度达到其测量结果的贡献占总贡献的90％ 或95％时的边界，称为该方法的探测范围。探测范围的中心到边界的距离，称为探测深度或探测半径。当取 90％ 贡献时，理论计算表明电位电极系的探测深度为其电极距的10 倍；而梯度电极系的探测深度为其电极距的3倍。 必须指出，因点电场的电流分布与周围介质电阻率，尤其与介质不均匀情况密切有关，故实际探测深度变化较大。一般, 电位电极系探测深度约为 3～5 倍电极距；梯度电极系取 1～2 倍电极距。引入探测范围的概念之后，普通电阻率测井所得的电阻率可理解为该电极系探测范围内介质的电阻率。
(四)视电阻率
实际上电极系周围的介质并不是均匀无限的，在钻孔中所测得的电阻率并不是岩石的真电阻率，而是在其探测范围内各介质综合影响的等效电阻率，称为视电阻率，以s ρ表示，单位为欧米（m ?Ω）。其关系式为 I
U K MN s ?=ρ (8-4) 其形式与式(8-1)相同。
上述视电阻率值与电极系周围介质（目的层、上下围岩和泥浆等）的电阻率、介质的分布（如目的层的厚度与产状、钻孔倾斜的顶角与方位、井径）、电极系的探测范围，以及电极系在钻孔中的位置等多种因素有关。只有当探测范围相当大使钻孔的影响忽略不计，以及目的层的厚度超过探测范围时，目的层中心的视电阻率值才近似等于该层的真电阻率；否则，经校正后才是真电阻率的近似值。
二、普通电阻率测井的基本分析
(一)视电阻率曲线定性分析的理论依据
1.分析的条件
1)梯度电极系和电位电极系的电极距相等，即AM AO L ==。
2)探测深度，即梯度电极系的探测深度取2倍电极距，电位电极系的探测深度取5倍电极距。
2.定性分析的关系式
1)梯度电极系 以理想的梯度电极系为准，因MN MN j E ρ=，其视电阻率为
MN MN s j j ρρ0=
(8-5) 204L
I j π= 式中 0j —相电极系置于均匀无限介质时，O 点的电流密度值；
MN j 、MN ρ—O 点处实际的电流密度和周围的介质电阻率。
式(8-5)表明，梯度电极系的视电阻率值主要取决于电极系中O 点处的电流密度和介质电阻率，这是定性分析梯度电极系视电阻率曲线变化特性的理论依据。
2)电位电极系 以理想的电位电极系为准，其视电阻率为 I U AM
M s πρ4= (8-6) 因M 点的电位为 ??∞+∞-==AM M M M M M M
Z dZ j j I dU U 2021214ρπ 且有 204Z I j π=
则式(8-10)变为 ?∞+=AM M M M M s Z
dZ j j AM 20212
1ρρ (8-7) 式中 21M M j —井轴上任意两个无限接近点之间的电流密度； 21M M ρ—井轴上任意两个无限接近点之间的介质电阻率；
0j —离A 电极距离Z 处的平均电流密度。
由式(8-7)可知，电位电极系视电阻率与M 电极沿井轴方向至无限远之间的电流密度和介质电阻率的乘积有关，这是定性分析电位电极系视电阻率曲线的理论依据。
(二)视电阻率理论曲线的定性分析
测井的理论曲线是指在无钻孔存在和忽略其它次要因素影响时，由理论计算所取得的测井曲线（图8-3、图8-4）。图中，介质均为有两个界面两种电阻率的三层介质，中间层（目
图8-3 水平层状介质厚层的梯度电极系视电阻率理论曲线图
a —高阻层512=ρρ；
b —低阻层5112=ρρ
的层）为厚度H ，其电阻率为2ρ，上、下部围岩电阻率均为1ρ，纵轴为深度h ，横轴为1ρρs
。
图8-4 厚层的电位电极系视电阻率理论曲线图
a —高阻层512=ρρ；
b —低阻层5112=ρρ
厚层或薄层在测井中是相对于每种测井方法的探测深度而言，凡不小于2倍纵向探测深度的厚度属于厚层，而小于2倍纵向探测深度的厚度为薄层。对梯度电极系而言，AO H 4≥为
厚层，AO H 4<为薄层；对电位电极系而言，
AM H 10≥ 为厚层，AM H 10< 为薄层。由此可知，若AM AO 5.2=，则同一层的厚度影响对
梯度电极系和电位电极系是等效的。对于厚层当电
极系置于层中心时，因上、下部围岩都不在探测范
围之内，无围岩影响，其电场似将电极系置于电阻
率为2ρ的均匀无限介质中一样，测得的视电阻率
2ρρ=s ；同样，当电极系置于上部或下部围岩中，
且远离分界面时，因不受目的层的影响，其电场与
电极系置于电阻率为1ρ的均匀无限介质中相同，所
得的视电阻率1ρρ=
s 。此外，对于电极系置于薄层之中或离分界面较近的目的层中，都需要考虑围
图8-5 高阻厚层的顶部梯度s ρ曲线 岩的影响。 t ρ—地层电阻率；w ρ—围岩电阻率；
w t ρρ>；AO H 6≥
1.梯度电极系
现以高阻厚层顶部梯度电极系的情况为例（图8-5），应用式(8-5)对其曲线作定性分析。
当电极系在底部自下而上提升测量时，因电极系远离底界面，不受高阻层影响，且有
0j j MN =，w MN ρρ=，
故w s ρρ=，见ab 段。随着电极系逐渐移近底界面，虽仍w MN ρρ=，但MN j 因受到高阻层排斥而减小，使之w s ρρ< 且不断降低，当O 点移至底界面时达到最小，形成s ρ曲线的极小值，该极小值记为s min
ρ ，即bc 段。当O 越过底界面进入高阻层时，考虑
到MN ρ由w ρ突然猛增到t ρ，则s ρ相应跃升为sd ρ，见cd 段。随后，O 从d 点移到e 点，电极系O 和A 跨在底界面两侧，考虑到上部围岩的影响可以忽略。
由此产生的电场与置于电阻率为平均ρ的均匀无限介质中的电场等效，于是有0j j MN = ，平均ρρ=MN ，故de 段的视阻率为常数，形成底界面上侧的平直段，即平均ρρρ==sd s 。
因有
)(2w t w t ρρρρρ+=平均
t w sd s ρρρρ=min
故得
w w t w s
ρρρρρ<+=2min 2 继而，A 电极也越过界面与O 点共处于高阻层内，且仍离顶界面甚远。 此时虽t MN ρρ=，但随电极系的提升渐渐离开底界面并越来越远，下部围岩对A 极电流的吸引作用不断减弱，
O 点的电流密度MN j 随之增加，视电阻率s ρ逐渐上升直至 f 点止，即ef 段。当电极系置于高阻层中部fg 段时，因AO H 4>，无围岩影响，0j j MN =，t MN ρρ=
，故使高阻厚层中部的视电阻率s ρ等于该层的真电阻率t ρ。
电极系再度上移并渐趋顶界面时，MN ρ仍为t ρ，而O 点的电流密度因上部围岩对电流的吸引不断加剧，使之由0j j MN =逐渐增大，故视电阻率随之上升，当O 点移至顶界面时，s ρ达到最大。 视电阻率曲线在高阻层顶界面上出现极大值s max
ρ，如gh 段。
此后，随着提升的继续，电极系所测得的曲线将先后经历hi 段、ij 段、jk 段和kl 段，其情况分别与前面分析的cd 段、de 段、bc 段和ab 段相似，采用同样的方法分析可得。 应当指出，顶、底界面上侧的平直段长度均为AO 。
2.电位电极系
以高阻厚层为例，使用式(8-7)的关系，结合图8-6对电位电极系视电阻率曲线进行定性分析如下：
当电极系位于下部围岩且离底界面足够远时，因无高阻层影响，021j j M M =、
w M M ρρ=21，则视电阻率为w s ρρ=（ab 段）
。随着电极系自下而上趋近底界面，虽因高阻层排斥作用递增使21M M j 逐渐减小，但考虑到电位电极系探测范围大，在积分限之内，2
1M M ρ增大的幅度超过2
1M M j 减小的幅度，因而综合的结果，造成s ρ缓慢上升直至M 极到达底界面为止（bc 段）。从M 极越过底界面起， 到A 极抵达底界面止，因AM H 10>，顶界面离电极系甚远，无上部围岩的影响，与梯度电极系平直段一样，视电阻率为常数， 即
)(2w t w t s ρρρρρρ+==平均（cd 段）
。当整个电极系穿过底界面进入高阻层，并随提升渐渐 离开底界面，此时虽21M M ρ基本不变，但下部围岩对电流的吸引减弱，使2
1M M j 随之上升，因而s ρ逐渐提高（de 段）。 在电极系上移至高阻厚层中部时，由于AM H 10>，上下围岩的影响均可忽略不计，则其视电阻率t s ρρ=（ef 段）
。然后，随着电极系继续提升，所得视电阻率的各段，可用同样的分析方法予以解释。电位电极系视电阻率曲线对称于岩层中心，使其整个曲线特点易于掌握，其上半部分曲线似如下半部分的映照。
图8-6 高阻厚层电位电极系s ρ曲线
t ρ—地层电阻率；w ρ—围岩电阻率；
w t ρρ>；AM H 10≥
电位电极系s ρ曲线上下两平直段的长度均为AM ，平直段的中点即为岩层的界面。厚层普通电极系视电阻率理论曲线的特点归纳如下：
(1) s ρ曲线可反映岩层电阻率的相对变化，在高阻厚层上s ρ曲线呈凸起的正异常，而低阻厚层呈凹下的负异常。据此可由s ρ曲线的变化来判断岩层电阻率的相对高低，因而能划分钻孔地质剖面。
(2)厚层异常中部的视电阻率，为该层的真电阻率。
(3)在曲线形态方面：电位电极系，记录点位于AM 中点，其s ρ曲线对称于岩层中心，岩层界面对应于s ρ曲线平直段中点（即分层点）；梯度电极系的s ρ曲线不对称, 在岩层界面上出现极值。顶部梯度电极系极大值位于高阻层顶界面，而极小值在高阻层底界面；底部梯度电极系极大值位于高阻层底界面，而极小值在顶界面。由于极大值在曲线中最显目，所以，常用梯度电极系视电阻率曲线的极大值来划分岩层的一个界面。此外，在岩层界面的一侧也有平直段存在, 对于顶部梯度电极系平直段在界面的上侧；而底部梯度电极系平直段在界面的下侧。
应当指出，对于有钻孔影响、岩层不是厚层、井轴不垂直于岩层界面，以及电极系为非理想电极系的情况，上述结论不完全成立，需作适当的修正。
三、视电阻率曲线的影响因素
1.围岩影响
岩层总是有限厚的，当目的层厚度小于普通电极系探测范围的纵向宽度时，围岩的影响不可避免。围岩的影响程度，取决于目的层的厚度H 和围岩电阻率w ρ。一般而言，厚度H 越小，或者围岩与目的层之间的电阻率差异越大，则围岩影响就越严重，由此造成目的层视电阻率与真电阻率的偏差越明显。由图8-11可知以下几点：
(1)在高阻厚层上，两种电极系视电阻率曲线均呈凸起的正异常。最初，其幅度均随厚度减小而降低；在L H <之后，电位电极系异常幅度下降为低于w ρ的凹下负异常，但梯度电极系异常幅度反而增大且渐趋真电阻率t ρ 。
(2）分层点是测井曲线定厚解释的依据。分层点的位置：梯度电极系始终在视电阻率曲线的极值点，便于辨认；而电位电极系仅当AM H >时分层点才在直线段的中点，AM H < 之后分层点就难以确定。
2.井眼影响
井眼影响是指钻孔中井液对测井的影响。测井时，电极系是浸泡在钻孔的井液中。井液既是传导电流使之注入地层建立电流场的媒介，又是包围电极系成为被探测的第一层介质。因此，井液的存在对探测岩层电阻率的影响不可忽视。
电阻率测井的井液影响程度，取决于井径d 和井液电阻率m ρ。
测井通常所用的井液有清水和泥浆之分。其中，清水井液多用于水文测井。按制作材料或井液电阻率m ρ的不同，泥浆分为水基泥浆和油基泥浆， 或低阻泥浆（t m ρρ<）和高阻
图8-7 不同厚度高阻岩层的视电阻率曲线(0=d ；5=w t
ρρ) a —理想梯度电极系的视电阻率曲线； b —理想电位电极系的视电阻率曲线； 泥浆（t m ρρ>）
。水基泥浆普遍用于煤田测井、石油测井、金属与非金属测井及工程测井，而油基泥浆仅用于石油测井。低阻和高阻泥浆造成的井液影响有不同的规律，下面仅分析低阻泥浆的井液影响。
对于低阻泥浆而言，井径d 越大、井液电阻率越低，则井液对供电电流的吸引产生的分流影响就越严重。在其它条件一致的情况下，电位电极系的视电阻率受井液的影响要比梯度电极系小；但受围岩影响电位比梯度大。
实测的视电阻率曲线是在同时受井液影响和围岩影响情况下的记录结果，其围岩影响和井液影响的基本规律依然成立（图8-8）。
图8-12 有限厚单一高阻岩层视电阻率曲线
a ─梯度电极系;
b ─电位电极系
t ρ─地层电阻率; m ρ─井液电阻率; w ρ─围岩电阻率;10=m t ρρ；1=m w ρρ
比较有限厚单一高阻岩层视电阻率实测曲线和理论曲线的差别，不难看出实测曲线变得圆滑，理论曲线上的平直段和突变段消失；实测曲线因受井液影响，其视电阻率值和异常幅度普遍降低。但是，曲线的基本形态和反应岩层电阻率相对高低的特征不变。
3.邻层的影响
邻层影响是指相邻岩层对目的层视电阻率的影响。在测量目的层视电阻率时，若邻层不在探测范围之内，则不存在邻层的影响；否则邻层影响不能忽视。尤其在由电阻率不同的小分层组成的交互层上，由于间距很小，邻层影响十分明显，致使曲线发生畸变。其中，高阻邻层的影响尤为突出，其实质是高阻邻层对电流的排斥作用所致。
邻层影响的程度与电极系的类型、电极距有关，并取决于邻层的电阻率与间距。当电极系类型、电极距与邻层电阻率确定时，邻层的影响随邻层间距减小而加剧。当电极距接近或大于交互层总厚度时，因邻层影响严重，使s ρ曲线已无法划分交互层中的小分层。
4.岩层倾斜的影响
前面所述的问题和结论，均以钻孔井轴与岩层层面垂直为前提。当井轴与层面斜交时，普通电极系视电阻率曲线会有所变化，这种影响称为岩层倾斜的影响。通常将岩层面的法线与井轴的夹角α(
90<α)称为该岩层的视倾角。当井轴与层面垂直时，其视倾角α为零；当井轴沿铅垂线穿过岩层时，其视倾角即为该岩层的真倾角。由高阻岩层在不同视倾角时顶部梯度电极系和电位电极系视电阻率测井的理论曲线可知（图8-13），从异常幅度和曲线形状来看，岩层倾斜对梯度电极系影响甚大，而对电位电极系的影响并不明显。
图8-13 岩层（视）倾角对视电阻率曲线的影响
a 、
b —顶部梯度电极系视电阻率理论曲线,H AO 5.0=；
c 、
d —电位电极系视电阻率理论曲线, H AM 5.0=
在倾斜条件下，普通电极系视电阻率曲线定厚解释所得的煤岩层厚度应为视厚度s H 。 视厚度s H 经倾斜校正后可得岩层的真厚度H , 按αcos s H H =的换算。
5.电极系参数的影响
电极系参数影响主要是指电极距L 和成对电极之间的距离即极距对视电阻率的影响。
1）电极距L 的影响 普通电极系高阻岩层视电阻率曲线形状和异常幅度，除w t ρρ、m t ρρ之外，还与L H 、d L 密切相关。当其它条件不变时，电极距L 增大，虽一方面使d L 加大可削弱井眼的影响，但另一方面因L H 减小却加剧了围岩影响；反之，亦然。因此在电极系设计中，应选择最佳电极距，兼顾对围岩和井眼影响的抑制使之均达到最小，取得较明显异常反应的视电阻率曲线。
2）成对电极极距的影响 视电阻率理论曲线均为理想电极系的视电阻率曲线，但实测曲线是非理想电极系的视电阻率曲线，在实测曲线与理论曲线之间存在的差异，这种差异是由成对电极极距的影响所致。当AO MN 比值越小，实测曲线越与梯度曲线相似；当AM MN 比值越大，实测曲线越与电位曲线类同。理论和实践证明，电位电极系MN 极距应取AM AM MN 20~19≥ ；梯度电极系应取AO AO MN 4.0~2.0≤ 。
四、普通电阻率测井的应用
普通电阻率测井与其它测井相配合可鉴别煤层、含油气水层和金属或非金属等矿层，区分岩性，确定矿岩层的深度和厚度，划分钻孔地质剖面；进行钻孔剖面的地层对比，研究勘探区的地质构造；确定第四纪含水层层位、井径局部扩大段（如扩孔、岩溶等），以及井内金属物（如钻探事故残留在孔内的套管、钻杆）的位置；计算煤层的灰分与水分，以及储集层的孔隙度、含油气饱和度和含水饱和度、估计渗透层的渗透率；研究沉积环境等地质任务。 在煤系地层中（图8-14），除砂岩外，其它岩层与煤层之间均有较稳定而又有明显差别
图8-14 ×孔煤系地层的电位电极系（M0.1A）视电阻率曲线实例
1─页岩； 2─砂质页岩；3─砂岩； 4─煤层
ρ曲线上，煤层显示为明显的高阻层，页岩最低为曲线的背景值，而砂岩、砂的导电性。在
s
ρ曲线还相当清晰地反映出煤层的夹矸。质页岩介于两者之间，并也有较大的差异。此外，
s
普通电极系视电阻率曲线，至今仍是划分矿、岩层界面的主要方法之一。
测井曲线名称符号(常用) 单位符号单位符号名称 自然伽玛GR API 自然电位SP MV 毫伏 井径CAL cm 厘米 中子伽马NGR 冲洗带地层电阻率Rxo 深探测感应测井Ild 中探测感应测井Ilm 浅探测感应测井Ils 深双侧向电阻率测井Rd 浅双侧向电阻率测井Rs 微侧向电阻率测井RMLL 感应测井CON 声波时差AC 密度DEN g/cm3 中子CN v/v 孔隙度POR 冲洗带含水孔隙度PORF 渗透率PERM 毫达西 含水饱和度SW 冲洗带含水饱和度SXO 地层温度TEMP 有效孔隙度POR 泥浆滤液电阻率Rmf 地层水电阻率Rw 泥浆电阻率Rm 微梯度ML1或MIN 微电位ML2或MNO 补偿密度RHOB或DEN G/CM3 补偿中子CNL或NPHI 声波时差DT或AC US/M 微秒/米 深侧向电阻率LLD或RT OMM 欧姆米 浅双侧向电阻率LLS或RS OMM 欧姆米 微球电阻率MSFL或SFLU、RFOC 中感应电阻率ILM或RILM 深感应电阻率ILD或RILD 感应电导率CILD MMO 毫姆欧 PERM绝对渗透率，PIH油气有效渗透率，PIW水的有效渗透率。
测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率Ild deep investigate induction log 深探测感应测井Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀 KTH gamma ray without uranium 无铀伽马 NGR neutron gamma ray 中子伽马 5700系列的测井项目及曲线名称 Star Imager 微电阻率扫描成像 CBIL 井周声波成像 MAC 多极阵列声波成像 MRIL 核磁共振成像 TBRT 薄层电阻率 DAC 阵列声波 DVRT 数字垂直测井 HDIP 六臂倾角 MPHI 核磁共振有效孔隙度 MBVM 可动流体体积 MBVI 束缚流体体积 MPERM 核磁共振渗透率 Echoes 标准回波数据 T2 Dist T2分布数据 TPOR 总孔隙度 BHTA声波幅度 BHTT 声波返回时间 Image DIP 图像的倾角 COMP AMP 纵波幅度 Shear AMP 横波幅度
第七章 普通电阻率测井（21学时） 普通电阻率测井是地球物理测井中最基本最常用的测井方法，它根据岩石导电性的差别，测量地层的电阻率，在井内研究钻井地质剖面。 岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。普通电阻率测井主要任务是根据测量的岩层电阻率，来判断岩性，划分油气水曾研究储集层的含油性渗透性，和孔隙度。 普通电阻率测井包括梯度电极系、电位电极系微电极测井。本章先简要讨论岩石电阻率的影响因素，然后介绍电阻率测井的基本原理，曲线特点及应用。 第一节 岩石电阻率与岩性储油物性和含油物性的关系 各种岩石具有不同的导电能力，岩石的导电能力可用电阻率来表示。由物理学可知，对均匀材料的导体其电阻率为： S L R r 其中L ：导体长度，S ：导体的横截面积，R ：电阻率仅与材料性质有关 由上式可以看出，导体的电阻不仅和导体的材料有关，而且和导体的长度、横截面积有关。 从研究倒替性质的角度来说，测量电阻这个物理量显然是不确切的，因此电阻率测井方法测量的是地层的电阻率，而不是电阻。 下面分别讨论一下影响岩石电阻率的各种因素： 一 岩石电阻率与岩石的关系 按导电机理的不同，岩石可分成两大类，离子导电的岩石很电子导电的岩石，前者主要靠连同孔隙中所含的溶液的正负离子导电；后者靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电。 对于离子导电的岩石，其电阻率的大小主要取决于岩石孔隙中所含溶液的性质，溶液的浓度和含量等（如砂岩、页岩等），虽然其造岩矿物的自由电子也可以传导电流，但相对于离子导电来说是次要的，因此沉积岩主要靠离子导电，其电阻率比较底。 对于电子导电的岩石，其电阻率主要由所含导电矿物的性质和含量来决定。大部分火成岩（如玄武岩、花岗岩等）非常致密坚硬不含地层水，主要靠造岩矿物中少量的自由电子导电，所以电阻率都很高。如果火成岩含有较多的金属矿物，由于金属矿物自由电子很多，这种火成岩电阻率就比较底。 二 岩石电阻率与地层水性质的关系 沉积岩电阻率主要由孔隙溶液（即地层水）的电阻率决定，所以研究沉积岩的电阻率必须首先研究影响地层水电阻率的因素。 地层水的电阻率，取决于其溶解岩的化学成分，溶液含盐浓度和地层水的温度，电阻率与含盐浓度，及地层水的温度成正比，溶解盐的电离度越大，离子价越高，迁移率越大，地层水电阻率越小。也就是说岩石电阻率与地层水矿化度温度之间存在正比关系。 三 含水岩石电阻率与孔隙度的关系 沉积岩的导电能力主要取决于单位体积岩石中，孔隙体积（孔隙度）和地层水电阻率，孔隙度越大，地层水的电阻率越低，岩石电阻率就越低 实验证明，对于沉积岩
1地层倾角对普通电阻率测井的影响 汪宏年等于1999年发表文章“各向异性地层中电阻率测井的响应特征”，文章中利用模拟匹配算法给出了斜井眼中普通电阻率测井的快速正演模拟方法，系统研究了井眼倾角、地层厚度和地层各向异性等对普通电阻率测井的影响。对于水平各向异性无限厚的地层，井眼的倾角为θ，电位和梯度电极系的视电阻率值与地层或井眼倾角间的关系： （1）对于各向同性地层，由于各向异性系数=1，这时上式可简化为： （2）这说明各向同性地层中的视电阻率值与倾角无关。 文章中同时给出了A0.5M的电位电极系在两种不同模型上的正演计算结果： 第一个模型假定厚度分别为0.5，1.0，1.5，2.0，3.0和4.0m的单一地层位于均值的 围岩中；井眼倾角分别为0°，30°，60°和85°，用来研究地层的厚度、倾角变化以及地 层电阻率的各向异性对视电阻率测井曲线的影响。首先假定所有的地层均为各向同性地层条 件下的正演模拟结果，其中，中间目的层和上下围岩的电阻率分别是20Ω·m和1Ω·m。结果显示:在各向同性地层中，井眼倾角的变化对厚度明显大于测井仪器纵向分辨率的厚储 层的测井响应影响很小；但对于厚度较小的薄层，其视电阻率测井曲线受倾角变化的影响较 大。这是由于倾角的增加导致视厚度的增加，使薄层的响应变得与厚度类似。此外，倾角的 增加使地层的视厚度增大从而导致整个测井曲线变得更加光滑，但厚层中的视电阻率值并不 随倾角的变化而改变，这一现象与式（2）的预测结果一致。然后假定中间目的层为各向异 性地层，但围岩仍为各向同性地层情况下的正演模拟结果，中间目的层的纵横向电阻率分别 是20Ω·m和5Ω·m，围岩层的电阻率仍是1Ω·m。结果表明，随着倾角的增加，除了薄 储层上的视电阻率曲线的形态发生明显的变化外，厚层中的视电阻率值均明显增大，且厚层中间的视电阻率值与倾角的变化关系基本满足式（1）给出的结果。此外，地层的各向异性 使得测井曲线的形态变化更加复杂，在地层边界附近视电阻率曲线出现了较大的起伏，倾角较小时，这种特征很明显，但随着倾角的增加，这种现象逐渐消失。最后假定中间目的层和 围岩电阻率均为各向异性情况下的正演模拟结果。中间目的层的纵横向电阻率仍是20Ω·m
第八章 电阻率测井 电测井是以研究岩石电阻率、电化学活动性和介电常数等电学性质为基础的一系列测井方法。它可分为电阻率测井、电化学测井、感应测井、激发极化测井和介电常数测井等, 已广泛用于石油、煤田、金属非金属、水文与工程勘查中。 电阻率测井基于在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率，并根据电阻率的差异，来划分钻孔地质剖面，研究和解决井下的一些地质问题。电阻率测井可分为普通电阻率测井、侧向测井和微电阻率测井等。 第一节 普通电阻率测井 普通电阻率测井又称视电阻率测井，它是使用最早、应用较广的电阻率测井方法。 一、基本概念 (一)测量原理 根据电场理论，岩石电阻率只有当给岩石供以一定的电流时才能测定，所以在进行电阻率测井时，必须要有电源、供电线路和测量线路（图8-1）。图中，电源和供电电极A 、B 组成的回路为供电线路，它通过A 电极供给电流I ，通过B 电极返回电源， 由此在钻孔内建立电场。由检流计和测量电极M 、N 组成的回路为测量线路，测量 M 与N 电极之间的电位差为MN U 。 图8-1 普通电阻率测井的测量原理图 置于井中的电极，称为下井电极；留在地面的电极，称为地面电极。由下井电极组成的一个可移动但相对位置不变的体系，常称为电极系。测井是在电极系从井底以一定的速度向井口移动时进行的。在电极系提升过程中，由记录仪测量并绘制M 、N 之间沿井深变化的电位差曲线，再根据电场与电阻率的关系，可换算成沿井深变化的岩石电阻率曲线。由此可知，电阻率测井的实质是研究钻井剖面各种不同岩层中电场分布特征。 当不考虑钻孔影响，设电极系周围的介质是电阻率为ρ的均匀无限各向同性的岩石。考虑到电极的尺寸远小于电极之间的距离，以及地面电极至电极系的距离远超过电极系长度，则电极可视为点电极，且地面电极的影响忽略不计。这样普通电阻率测井的理论就简化为计算点电源在均匀无限各向同性介质中的电场分布问题（图8-2），则该电场中测量电极M 、N 之间的电位差为
第一道主要为反映岩性的测井曲线道，包括： 自然电位测井曲线――曲线符号为SP、记录单位mv； 自然伽马测井曲线――曲线符号为GR、记录单位API； 井径测井曲线――曲线符号为CAL，记录单位in或cm； 岩性密度测井曲线（光电吸收界面指数）――曲线符号为PE； 第二道是深度道；通常的深度比例尺为1：200 或1：500 第三道是反映含油性的测井曲线道，包括深中浅三条电阻率测井曲线，分别是： 深侧向测井曲线――曲线符号为LLD、记录单位Ωm； 浅侧向测井曲线――曲线符号为LLS、记录单位Ωm； 微球形聚焦测井曲线――曲线符号为MSFL、记录单位Ωm； 电阻率测井曲线通常为对数刻度。 第四道为反映孔隙度的测井曲线道，包括： 密度测井曲线――曲线符号为DEN或RHOB，记录单位g/cm3； 中子测井曲线――曲线符号为CNL或PHIN，记录单位%，有时为v/v。 声波测井曲线――曲线符号为AC或DT，记录单位us/ft，有时为us/m。 中子和密度测井曲线的刻度的特点是保证在含水砂岩层上两条曲线重迭，在含气层上，密度孔隙度大于中子孔隙度，在泥岩层上，中子孔隙度大于密度孔隙度； 第五道是反映粘土矿物类型的测井曲线道，包括自然伽马能谱测井中的三条曲线： 放射性钍测井曲线――曲线符号为Th或THOR，记录单位是ppm； 放射性铀测井曲线――曲线符号为U或URAN，记录单位ppm； 放射性钾测井曲线――曲线符号为K或POTA，记录单位%，有时为v/v。 测井曲线中英文名称对照
测井曲线英文与汉字名称对照代码名称 A1R1 T1R1声波幅度 A1R2 T1R2声波幅度 A2R1 T2R1声波幅度 A2R2 T2R2声波幅度 AAC 声波附加值 AAVG 第一扇区平均值 AC 声波时差 AF10 阵列感应电阻率 AF20 阵列感应电阻率 AF30 阵列感应电阻率 AF60 阵列感应电阻率 AF90 阵列感应电阻率 AFRT 阵列感应电阻率 AFRX 阵列感应电阻率 AIMP 声阻抗 AIPD 密度孔隙度 AIPN 中子孔隙度 AMAV 声幅 AMAX 最大声幅 AMIN 最小声幅 AMP1 第一扇区的声幅值AMP2 第二扇区的声幅值AMP3 第三扇区的声幅值AMP4 第四扇区的声幅值AMP5 第五扇区的声幅值AMP6 第六扇区的声幅值AMVG 平均声幅 AO10 阵列感应电阻率 AO20 阵列感应电阻率 AO30 阵列感应电阻率 AO60 阵列感应电阻率 AO90 阵列感应电阻率 AOFF 截止值 AORT 阵列感应电阻率 AORX 阵列感应电阻率 APLC 补偿中子 AR10 方位电阻率 AR11 方位电阻率 AR12 方位电阻率 ARO1 方位电阻率 ARO2 方位电阻率 ARO3 方位电阻率
常用测井曲线符号单位测井曲线名称符号(常用)单位符号名称 自然伽玛GRAPI 自然电位SP MV毫伏 井径CAL cm厘米 中子伽马NGR 冲洗带地层电阻率Rxo 深探测感应测井Ild 中探测感应测井Ilm 浅探测感应测井Ils 深双侧向电阻率测井Rd 浅双侧向电阻率测井Rs 微侧向电阻率测井RMLL 感应测井CON 声波时差AC 密度DENg/cm3 中子CNv/v 孔隙度POR 冲洗带含水孔隙度PORF 渗透率PERM毫达西 含水饱和度SW
冲洗带含水饱和度SXO 地层温度TEMP 有效孔隙度POR 泥浆滤液电阻率Rmf 地层水电阻率Rw 泥浆电阻率Rm 微梯度ML1或MIN 微电位ML2或MNO 补偿密度RHOB或DEN G/CM3 补偿中子CNL或NPHI 声波时差DT或AC US/M微秒/米 深侧向电阻率LLD或RT OMMxx米 浅双侧向电阻率LLS或RS OMM欧姆米 微球电阻率MSFL或SFLU、RFOC 中感应电阻率ILM或RILM 深感应电阻率ILD或RILD 感应电导率CILD MMO毫姆xx PERM绝对渗透率，PIH油气有效渗透率，PIW水的有效渗透率。测井符号英文名称中文名称 Rttrueformationresistivity.地层真电阻率 Rxoflushedzoneformationresistivity冲洗带地层电阻率
Ilddeepinvestigateinductionlog深探测感应测井 Ilmmediuminvestigateinductionlog中探测感应测井 Ilsshallowinvestigateinductionlog浅探测感应测井 Rddeepinvestigatedoublelateralresistivitylog深双侧向电阻率测井Rsshallowinvestigatedoublelateralresistivitylog浅双侧向电阻率测井RMLLmicrolateralresistivitylog微侧向电阻率测井 CONinductionlog感应测井 ACacoustic声波时差 DENdensity密度 CNneutron中子 GRnaturalgammaray自然伽马 SPspontaneouspotential自然电位 CALboreholediameter井径 Kpotassium钾 THthorium钍 Uuranium铀 KTHgammaraywithouturanium无铀伽马 NGRneutrongammaray中子伽马 5700系列的测井项目及曲线名称 StarImager微电阻率扫描成像 CBILxx声波成像
1.常用测井曲线名及简写： 测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxoflushed zone formation resistivity冲洗带地层电阻率 Ilddeep investigate induction log深探测感应测井 Ilmmedium investigate induction log中探测感应测井 Ilsshallow investigate induction log 浅探测感应测井 Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井Rs shallow investigate double lateral resistivity log浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井 CONinduction log 感应测井 AC acoustic声波时差 DENdensity 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CALborehole diameter 井径 Kpotassium 钾 TH thorium 钍 Uuranium 铀 KTHgamma ray without uranium 无铀伽马 NGRneutron gamma ray 中子伽马 5700系列的测井项目及曲线名称 Star Imager 微电阻率扫描成像 CBIL井周声波成像 MAC 多极阵列声波成像 MRIL核磁共振成像 TBRT薄层电阻率 DAC 阵列声波 DVRT数字垂直测井 HDIP六臂倾角
常用测井曲线名称 测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity.地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity冲洗带地层电阻率 DIFL double induction focus log感应测井 Ild deep investigate induction log深探测感应测井 Ilm medium investigate induction log中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log浅探测感应测井 DLL double lateral resistivity log双侧向电阻率测井 Rd deep investigate double lateral resistivity log深双侧向电阻率测井Rs shallow investigate double lateral resistivity log浅双侧向电阻率测井 RML micro resistivity log微电阻率测井 RNML微电位 RLML微梯度 RMLL micro lateral resistivity log微侧向电阻率测井 RPROX邻近侧向测井 CON induction log感应测井 AC acoustic声波时差 AC DT CDL density密度 DEN Z-DEN Z-density岩性密度 Z-DEN PE光电指数 CNL neutron中子 CN GR natural gamma ray自然伽马 SP spontaneous potential自然电位 CAL borehole diameter井径 K potassium钾 TH thorium钍 U uranium 铀 KTH gamma ray without uranium无铀伽马 NGR neutron gamma ray中子伽马 NLL 中子寿命 输出曲线中文名 SH 泥质含量 SW 地层含水饱和度 POR 有效孔隙度 PORH 含烃重量
第七章 普通电阻率测井 普通电阻率测井是地球物理测井中最基本最常用的测井方法，它根据岩石导电性的差别，测量地层的电阻率，在井内研究钻井地质剖面。 岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。普通电阻率测井主要任务是根据测量的岩层电阻率，来判断岩性，划分油气水曾研究储集层的含油性渗透性，和孔隙度。 普通电阻率测井包括梯度电极系、电位电极系微电极测井。本章先简要讨论岩石电阻率的影响因素，然后介绍电阻率测井的基本原理，曲线特点及应用。 第一节 岩石电阻率与岩性储油物性和含油物性的关系 各种岩石具有不同的导电能力，岩石的导电能力可用电阻率来表示。由物理学可知，对均匀材料的导体其电阻率为： S L R r 其中L ：导体长度，S ：导体的横截面积，R ：电阻率仅与材料性质有关 由上式可以看出，导体的电阻不仅和导体的材料有关，而且和导体的长度、横截面积有关。 从研究倒替性质的角度来说，测量电阻这个物理量显然是不确切的，因此电阻率测井方法测量的是地层的电阻率，而不是电阻。 下面分别讨论一下影响岩石电阻率的各种因素： 一 岩石电阻率与岩石的关系 按导电机理的不同，岩石可分成两大类，离子导电的岩石很电子导电的岩石，前者主要靠连同孔隙中所含的溶液的正负离子导电；后者靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电。 对于离子导电的岩石，其电阻率的大小主要取决于岩石孔隙中所含溶液的性质，溶液的浓度和含量等（如砂岩、页岩等），虽然其造岩矿物的自由电子也可以传导电流，但相对于离子导电来说是次要的，因此沉积岩主要靠离子导电，其电阻率比较底。 对于电子导电的岩石，其电阻率主要由所含导电矿物的性质和含量来决定。大部分火成岩（如玄武岩、花岗岩等）非常致密坚硬不含地层水，主要靠造岩矿物中少量的自由电子导电，所以电阻率都很高。如果火成岩含有较多的金属矿物，由于金属矿物自由电子很多，这种火成岩电阻率就比较底。 二 岩石电阻率与地层水性质的关系 沉积岩电阻率主要由孔隙溶液（即地层水）的电阻率决定，所以研究沉积岩的电阻率必须首先研究影响地层水电阻率的因素。 地层水的电阻率，取决于其溶解岩的化学成分，溶液含盐浓度和地层水的温度，电阻率与含盐浓度，及地层水的温度成正比，溶解盐的电离度越大，离子价越高，迁移率越大，地层水电阻率越小。也就是说岩石电阻率与地层水矿化度温度之间存在正比关系。 三 含水岩石电阻率与孔隙度的关系 沉积岩的导电能力主要取决于单位体积岩石中，孔隙体积（孔隙度）和地层水电阻率，孔隙度越大，地层水的电阻率越低，岩石电阻率就越低 实验证明，对于沉积岩
测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率 Ild deep investigate induction log 深探测感应测井 Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井 Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井 Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井 CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀 KTH gamma ray without uranium 无铀伽马 NGR neutron gamma ray 中子伽马 --------------------------------------------------- GRSL—能谱自然伽马 POR 孔隙度 NEWSAND PORW 含水孔隙度 NEWSAND PORF 冲洗带含水孔隙度 NEWSAND PORT 总孔隙度 NEWSAND PORX 流体孔隙度 NEWSAND PORH 油气重量 NEWSAND BULK 出砂指数 NEWSAND PERM 渗透率 NEWSAND SW 含水饱和度 NEWSAND SH 泥质含量 NEWSAND CALO 井径差值 NEWSAND CL 粘土含量 NEWSAND DHY 残余烃密度 NEWSAND SXO 冲洗带含水饱和度 NEWSAND DA 第一判别向量的判别函数 NEWSAND DB 第二判别向量的判别函数 NEWSAND DAB 综合判别函数 NEWSAND CI 煤层标志 NEWSAND
主要测井曲线及其含义 主要测井曲线及其含义 一、自然电位测井： 测量在地层电化学作用下产生的电位。 自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水
电阻率Rw的关系一致。Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的； Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。 自然电位测井 SP曲线的应用：①划分渗透性地层。②判断岩性，进行地层对比。③估计泥质含量。④确定地层水电阻率。⑤判断水淹层。⑥沉积相研究。 自然电位正异常 Rmf＜Rw时，SP出现正异常。 淡水层Rw很大（浅部地层） 咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言） 自然电位测井 自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。 自然电位曲线在水淹层出现基线偏移 二、普通视电阻率测井（R4、R2.5） 普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。 视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。②求岩层的真电阻率。③求岩层孔隙度。 ④深度校正。⑤地层对比。 电极系测井 2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。 底部梯度电极系分层： 顶：低点； 底：高值。 三、微电极测井（ML） 微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。主要应用：①划分岩性剖面。②确定岩层界面。③确定含油砂岩的有效厚度。④确定大井径井段。⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
地球物理测井第一章 电法测井 资源与环境学院 桑 琴 2007年7月
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。 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 R p r A( I ) 1、均匀无限介质电场中电位与 介质电阻率的关系 假设： 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 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
地球物理测井——岩石的导电特性 由电流密度的定义可知，离点电源A为r距离的任意一点P的电流密度为： /4πr2 （1－6） j＝Ir 电流密度j是一个向量，r 是单位矢量，数值为1，其方向是射线r的方向。 根据微分形式的欧姆定律，p点的电场强度E为： E＝Rj＝RIr /4πr2 （1－7） 对于恒定的电流场，电场强度等于电位梯度的负值，即 E ＝－gradV（1－8） gradV＝（dV/dr）*r 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——岩石的导电特性 E＝－（dV/dr）*r （1－10） 将（1－10））式代入（1－7），可得 －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 （1－13） 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。
主要测井曲线及其含义
自然电位测井： 测量在地层电化学作用下产生的电位。 自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的；Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。 自然电位测井 SP曲线的应用：①划分渗透性地层。②判断岩性，进行地层对比。③估计泥质含量。④确定地层水电阻率。⑤判断水淹层。⑥沉积相研究。 自然电位正异常 Rmf＜Rw时，SP出现正异常。 淡水层Rw很大（浅部地层） 咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言） 自然电位测井 自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。 自然电位曲线在水淹层出现基线偏移 普通视电阻率测井（R4、R2.5） 普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。②求岩层的真电阻率。 ③求岩层孔隙度。④深度校正。⑤地层对比。 电极系测井 2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。 底部梯度电极系分层： 顶：低点； 底：高值。 微电极测井（ML） 微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。 主要应用：①划分岩性剖面。②确定岩层界面。③确定含油砂岩的有效厚度。④确定大井径井段。⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。 微电极确定油层有效厚度 微电极测井 微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。 双感应测井 感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，
lld Deep Investigation Log 是深侧向测井 lls Shallow Investigation Log 是浅侧向测井 msfl Microspherical Focused Log 是微球形聚焦测井 ild 是深感应测井 ils 是浅感应测井 ilm 是中感应测井 上述这三个最后一个字母分别是d代表deep，就是深；s代表shallow，就是浅；m代表middle，就是中的意思。il是是induction log ，就是感应测井的意思 sflu 是球形聚焦电阻率测井 pef 是光电吸收截面指数 rhob 是岩性密度测井 nphi？这个不知道，是不是phin，这个是中子孔隙度测井，呵呵！ cali 这个是井径测井 bs 这个也不是很清楚。 其实我倒是觉得写成大写大家更好认一点,因为这些本来就是英文缩写的大写字母,在表头里往往出现的是小写,所以让人很费解. 测井曲线代码一览表 常用测井曲线名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率 Ild deep investigate induction log 深探测感应测井 Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井 Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井 CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀
主要测井曲线及其含义 一、自然电位测井： 测量在地层电化学作用下产生的电位。 自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的； Rmf＞Rw时SP 为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。 自然电位测井 SP曲线的应用：①划分渗透性地层。②判断岩性，进行地层对比。③估计泥质含量。④确定地层水电阻率。⑤判断水淹层。⑥沉积相研究。 自然电位正异常 Rmf＜Rw时，SP出现正异常。 淡水层Rw很大（浅部地层） 咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言） 自然电位测井 自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。 自然电位曲线在水淹层出现基线偏移 二、普通视电阻率测井（R4、R2.5） 普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。 视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。②求岩层的真电阻率。③求岩层孔隙度。④深度校正。⑤地层对比。 电极系测井 2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。 底部梯度电极系分层：
顶：低点； 底：高值。 三、微电极测井（ML） 微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。 主要应用：①划分岩性剖面。②确定岩层界面。③确定含油砂岩的有效厚度。④确定大井径井段。⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。 微电极确定油层有效厚度 微电极测井 微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。 四、双感应测井 感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。 感应测井曲线的应用：①划分渗透层。②确定岩层真电阻率。③快速、直观地判断油、水层。 油层： RILD＞RILM＞RFOC 水层： RILD＜ RILM＜ RFOC 纯泥层： RILD、RILM基本重合 五、双侧向测井 双侧向测井是采用电流屏蔽方法，迫使主电极的电流经聚焦后成水平状电流束垂直于井轴侧向流入地层，使井的分流作用和低阻层对电流的影响减至最小程度，因而减少了井眼和围岩的影响，较真实地反映地层电阻率的变化，并能解决普通电极系测井所不能解决的问题。 双侧向测井资料的应用：①确定地层的真电阻率。②划分岩性剖面。③快速、直观地判断油、水层。 六、八侧向测井和微球形聚焦测井. ⑴、八侧向是一种浅探测的聚焦测井，电极距较小，纵向分层能力强，主要用来反映井壁附近介质的电阻率变化。⑵、微球形聚焦测井是一种中等探测深度的微聚焦电法测井，是确定冲洗带电阻率测井中较好的一种方法 主要应用：①划分薄层。②确定Rxo。 七、井径测井 主要用途：
油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征： (1)油层： 声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。 自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。 微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。 长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。 感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。 井径常小于钻头直径。 (2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。 (3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。 (4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。 2、定性判断油、气、水层 油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法： (1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。 (2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。 (3)邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。这种对比要注意储集层的岩性、物性和地层水矿化度等在横向上的变化，如下图所示。 (4)最小出油电阻率法：对某一构造或断块的某一层组来说，地层矿化度一般比较稳定，纯水层的电阻率高低主要与岩性、物性有关，所以若地层的岩性物性相近，则水层的电阻率相同，当地层含油饱和度增加，地层电阻率也随之升高。比较测井解释的真电阻率与试油结果，就要以确定一个电性标准(最小出油电阻率)，高于电性标准是油层,低于电性标准的是水层。从而利用地层真电阻率(感应曲线所求的电阻率)和其它资料，可划分出油(气)、水层。但是应用这种方法时，必须考虑到不同断块、不同层系的电性标准不同，当岩性、物性、水性变化，则最小出油电阻也随之变化。 (5)判断气层的方法：气层与油层在许多方面相似，利用一般的测井方法划分不开，只能利用气层的“三高”特点进行区分。所谓“三高”即高时差值（或出现周波跳跃）；高中子伽马值；高气测值(甲烷高，重烃低)。
常用测井曲线符号单位 测井曲线名称符号(常用) 单位符号单位符号名称自然伽玛 GR API 自然电位 SP MV 毫伏 井径CAL cm 厘米 中子伽马NGR 冲洗带地层电阻率Rxo 深探测感应测井Ild 中探测感应测井Ilm 浅探测感应测井Ils 深双侧向电阻率测井Rd 浅双侧向电阻率测井Rs 微侧向电阻率测井RMLL 感应测井CON 声波时差AC 密度DEN g/cm3 中子CN v/v 孔隙度POR 冲洗带含水孔隙度PORF 渗透率PERM 毫达西 含水饱和度SW 冲洗带含水饱和度SXO 地层温度TEMP 有效孔隙度POR 泥浆滤液电阻率 Rmf 地层水电阻率 Rw 泥浆电阻率 Rm 微梯度ML1或MIN 微电位ML2或MNO 补偿密度RHOB或DEN G/CM3 补偿中子CNL或NPHI 声波时差DT或AC US/M 微秒/米
深侧向电阻率LLD或RT OMM 欧姆米 浅双侧向电阻率LLS或RS OMM 欧姆米 微球电阻率MSFL或SFLU、RFOC 中感应电阻率ILM或RILM 深感应电阻率ILD或RILD 感应电导率CILD MMO 毫姆欧 PERM绝对渗透率，PIH油气有效渗透率，PIW水的有效渗透率。 测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率 Ild deep investigate induction log 深探测感应测井 Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井 Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井 CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀 KTH gamma ray without uranium 无铀伽马 NGR neutron gamma ray 中子伽马 5700系列的测井项目及曲线名称
视电阻率测井理论曲线分析 一、梯度电极系理论曲线分析 （一）、高阻厚层理想梯度电极系理论曲线分析 假设条件： 1)岩层水平； 2)钻孔条件忽略； 3)理想顶部梯度(NMA，AO>>MN)； 4)岩层为厚层。 分析公式 式中J0=(I/4πL2)为一个常数，表示在均匀情况下记录点O点的正常电流密度；JMN是O 点的实际电流密度；RMN是O点的实际电阻率。 分析如下（图1-11）： 图1-11顶部梯度电极系理论曲线 ab段：此时电极系位于界面以下足够远(2～3AO)，此时界面对电极系的影响忽略不计 (其原因是电极系到界面的距离超过了电极系的探测范围)，就好像电极系置于电阻率为R1 的无限介质一样，因此上述关系式中： RMN=R1 则 bc段：此时电极系上移，直到O点到底界面为止。随着电极系上移，J0=I/(4πL2)和 RMN=R1不变，而JMN随电极系上移而减小（随电极系上移，高阻对A极的供电电流的排斥作用增大，使JMN减小）JMN↘，并且JMN 当O点到达界面时，JMN达极小值，因此Ra达极小值。 由于 所以 cd段：电极系上移很小一点距离，即O点过界面很小一点距离。即O点由介质R1进入介质 R2中，在这无限小的距离内。 因为电流密度的法向分量相等：JMNc=JMNd；又Rad=JMNdRMNd/J0；Rac=JMNcRMNc/J0；将两个式子相除，其中JMNc=JMNd，便有： 这就是说，O点由介质R1进入介质R2时，RMN从RMNc＝R1跳跃到RMNd＝R2，造成Ra发生跳跃，即Ra从Rac跳跃到Rad，也就是MNR突变多少倍，Ra突变多少倍。 D点的Ra值为： de段：从O点过底界面直到A极到底界面为此，此时AO横跨界面两侧，可计算得到： ， ， 即：从O点过底界面直到A极到底界面为止，为Ra常数段，常数段的长度为1倍的AO， 数值为Ra＝2R1R2/(R1+R2)。 ef段：当A极越过底界面直到电极系接近岩层中部时，随着电极系上移，J0=I/(4πL2) 和RMN=R2不变，而JMN随电极系上移而增大(随电极系上移，低阻对A极的供电电流的吸引作 用减小，使JMN增大)，由于JMN增大，RMN=R2，所以Ra增大，当A极接近岩层中部时，JMN≈J0 RMN=R2 有Ra ≈R2 fg段：电极系处在岩层中部时，此时顶底界面对电极系的影响忽略不计(其原因是电极 系到界面的距离超过了电极系的探测范围)，就好像电极系置于电阻率为R2的无限介质一 样，因此：
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