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
m
w a R R F φ==0 其中： F — 岩石的地层因素或相对电阻，对于给定的岩样，它是一个常数这一比值与岩石的孔隙度和胶结情况，孔隙度形状有关。
R 0 — 孔隙中充满地层水时的岩石电阻率。
R w — 地层水电阻率
a — 比例系数，不同岩石有不同的数值
m —胶结指数，随岩石胶结程度而变化
φ— 岩石连同孔隙度
上式就是测井中广泛引用的阿尔奇公式
四 含油岩石电阻率与油气饱和度的关系
含油岩石电阻率比含水岩石的电阻率大，岩石含油越多（即含油饱和度越高）岩石的电阻率也越高，这时岩石电阻率除了与岩石的孔隙度，胶结情况及孔隙形状有关外，还与油水在孔隙中的分布状况及含油饱和度和含水饱和度有关。
第二节 普通电阻率测井
普通电阻率测井是把一个普通的电极系（由三个电极组成）放入井内，测量井内岩石电阻率变化的曲线。在测量地层电阻率时，要受井径、泥浆电阻率、上下围岩及电极距等因素的影响，测得的参数不等于地层的真电阻率，而是被称为地层的视电阻率。因此普通电阻率测井又称为视电阻率测井。
油藏在地下的电阻率是一个既不能直接观察又不能直接测量的物理量，只有当电流通过它的时候才能间接的测出来。因此，在测量电阻率的时，必须向岩层通入一定的电流，然后研究岩石电阻率不同对电场分布的影响，从而进一步找出电位与电阻率之间的关系。
一 电阻率的测量原理
由物理学已知，点电源电流场中任一点的电位
r
RI U 14?=π I — 电流强度（已知）
r — 该点到点电源的距离（已知）
因此只需要知道电位U ，就可以求得电阻率R 的数值。
上图是普通电阻率测井的测量原理线路，将由供电电极和测量电极组成的电极系
A 、M 、M 或M 、A 、
B 放入井内而把另一个电极N 或B 放在地面泥浆池中，作为接收回路电极，电极系通过电缆与地面上的电源和记录仪想连接。当电极系由井内向井口移动时供电电极A 、M 供给电流I 。测量M 、N 电极间的电位差MN U ?通过地面记录仪可将电位差转换为地层地层视电阻率R a 通过推导可得到（对图a ）
I U K I U AB
BM AM R MN MN a ?=????=π4 K — 电极系系数，它的大小与电极系中三个电极之间的距离有关。
对于图b ，上式中 MN AN
AM K ??=π4
二电极系的分类
在电极系的三个电极中，有两个在同一线路C供电线路或测量线路中，叫成对电极或同名电极，另外一个和地面电极在同一线路（测量线路或供电线路）中，叫不成对电极或单电极。根据电极间的相对位置的不同可以分为梯度电极系和电位电极系。
1．电位电极系的三个电极之间有三个距离：AM，AN，MN或AM，BM，AB
这三个距离当中，如果成对电极之间的距离（MN或AB）最小，即MN
AM>或MA>.j叫梯度电极系，梯度电极系有分为顶部梯度电极系和底部梯度电极系AB
两种：
顶部梯度：成对电极在不成对电极之上的梯度电极系。
底部梯度：成对电极在不成对电极之下
当成对电极间的距离无限小（在极限情况的0）时的梯度电极系叫理想梯度电极系。
2．电极系的三个电极之间如果成对电极之间的距离（MN或AB）较大，即MA>.就叫电位电极系。
MN
AM<或AB
当成对电极系中的一个电极放到无限远处时，即∞
→
AB这种电位电
MN或∞
→
极系称为理想电位电极系。
3．电极系的记录点电极系探测范围及表示方法
采用记录点这一概念是为了便于更好的划分地层，确定地层的顶底界面。
对于梯度电极系，记录点选择在成对电极的中点，测量的视电阻率曲线的极大值和极小值正好对准地层界面。电极距为不成对电极到记录点的距离，对于电位电极系，记录点选择在两个相近电极A、M
的中点，记录的视电阻率曲线正好与响应地层的中心对称，电极距为单电极到最近一个成对电极之间的距离。
记录点一般用“O”表示，电极距电极距用“L”表示，如上图。
电极系的电极距表示电极系的长度，L不同探测的范围不同。探测范围通常以探测半径r表示，把电极系的探测范围理解为一个假想的球体。梯度电极系的不成对电极电极和电位电极系的A电极位于球心，通常认为假想球体对测量结果的影响占整个测量结果的50%，则假想球体即为探测范围根据这一规定，对均匀介质计算的结果是，梯度电极系的探测范围是1.4倍电极距，而电位电极系的r=2L，由此可知，L越大探测范围越大。
电极系的表示方法：通常按照电极在井中的次序，由上到下写出代表电极的字母，字母间写出相应电极间的距离，（以米为单位）表示电极系的类如：A0.4M0.1N表示电极距为0.45m的底部梯度电极系，电极A、M之间的距离为0.4m，M、N之间的距离为0.1m
三视电阻率曲线的特征及影响因素
假定只有一个高电阻率地层，上下围岩的电阻率相等，并且没有井的影响，采用理想电极系进行测量。
（一）．梯度电极系视电阻率曲线特征
1．曲线与地层中点不对称，对着高阻层，底部梯度电极系曲线在地层底界面出现极大值，顶界面出现极小值，顶部梯度电极曲线在高阻层顶界面出现极大值，底界面出现极小值，这是确定地层界面的重要特征，来确定高阻层的顶底界面。
2．地层厚度很大时，再地层中点附近，有一段视电阻率曲线和深度轴平行的直线，其值等于地层的真电阻率曲线（用来确定地层的真电阻率）3．对于h>L的中厚度岩层，其视电阻率曲线与厚度曲线形状相似，单随着厚度的减小，地层中部视电阻率曲线的平直段变小直到消失。
不同厚度的高阻层电阻率取值原则：
（1）高阻厚层：取中部曲线段的平直段作为地层的真电阻率。
（2）高阻薄层：取曲线唯一的一个尖峰（极大值）
（3）高阻中厚层：取面积平均值（具体取值见书）
（二）电位电极系视电阻率曲线特征
`1当上下围岩电阻率相等时，电位电极系的视电阻率曲线关于地层中心对称2当地层厚度大于电极距时，对应高电阻率地层中心，视电阻率曲线显示极大值地层厚度越大，极大值越接近于地层真电阻率。
3当地层厚度小于电极距时，对应高阻层中心，曲线出现极小值。
4对厚层取曲线的极大值作为电位电极系的视电阻率数值，围岩上下界面对应界面处平直段的中点即bc，''c
b的中点。
（三）视电阻率曲线影响因素（略讲）
1采用不同电阻率的泥浆钻井时，会对渗透性地层产生泥浆高侵和泥浆低侵现象，视电阻率会受到影响。
2另外，井位、电极距、上下围岩性质都会对视电阻率产生影响。
因此，在用视电阻率曲线来确定地层真电阻率时，必须经过多次校正。
四、微电极测井
微电极测井是在普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法，它采用特制的微电极测量井壁附近地层的电阻率。
普通电阻率测井能从剖面上划分出高阻层，但它不能区分这个高阻层是致密层还是渗透层，另外，含油气地层经常会遇到砂泥岩薄的交互层，由于普通电极系的的电极距较长，尽管能增加探测深度，但难以划分薄层（这是一对矛盾）。因此，为解决上述实际问题，在普通电极系的基础上，采用了电极距很小的微电极测井。
（一）微电极测井的原理
微电极电极距比普通电极系的电极距小的多，为了减小井的影响，电极系采用的特殊的结构，测井时使电极紧贴在井壁上，这就大大减小了泥浆对结果的影响。
我国微电极测井普遍采用微梯度和微电位两种电极系，为微梯度的电极距为0.0375m微电位的电极距为0,05m由于电极距很小，实验证明微梯度电极系的探测范围只有5cm微电位为8cm左右。
在渗透性地层处，由于泥浆滤液侵入地层中，在井的周围形成泥浆滤液侵入
带，井壁上形成了泥饼，侵入带内的泥浆滤液是不不均匀的。靠近井壁附近，孔隙内几乎都是泥浆滤液，这部分叫泥浆冲洗带，它的电阻率大于5倍的泥饼电阻率，而泥饼电阻率约为泥浆电阻率的1—3倍，在非渗透的致密层和泥岩层段，没有泥饼和侵入带。渗透层和非渗透层的这种区别，是区分它们的重要依据。
由于微梯度和微电位电极系探测半径不同则泥饼泥浆薄膜（极板与井壁之间夹的泥浆）和冲洗带之间的电阻率不同，探测半径较大的微电位电极系主要受冲洗带电阻率的影响，显示较高的数值。微梯度受泥浆影响较大，显示较底的数值。因此在渗透性地层处，这个差异可以判断渗透性地层，显示出的幅度差称为正幅度差，（反之，显示出的幅度差称为负幅度差）
利用微梯度和微电位的视电阻率曲线的差别研究地层，必须使微电极系和井壁的接触条件保持不变，所以要求微梯度和微电位同时测量。
（二）微电极测井曲线的应用
选用微梯度和微电位两种电极系以及相应的电极距目的是要它们在渗透性地层上方出现明显的幅度差，因此，不但要求两者同时测量，而且要将两条视电阻率曲线画在一起，采用重叠法进行解释，根据现场实践微电极测井主要有以下两种应用：
1．确定岩层界面，划分薄层和薄的交互层
通常依据微电极测井曲线的半幅点曲线分离点确定地层界面，一般可划分20cm厚的薄层，薄的交互层也有较清楚的显示。
2．判断岩性和确定渗透性地层
在渗透性地层处，微电极测井曲线出现正幅度差，非分渗透性地层处没有幅度差，或出现正负不定的幅度差，根据微电极测井视电阻率值的大小和幅度差的大小，可以判断岩性和确定地层的渗透性。
3．确定冲洗带电阻率R xo和泥饼厚度h mc
微电极测井探测深度浅，因此可用来确定冲洗带电阻率R xo和h mc，但需要使用符合一定条件的图版
第二节侧向测井
为了评价含油性，必须较准确的求出地层的电阻率，再地层厚度较大，地层电阻率和泥浆电阻率相差不太悬殊的情况下，可以采用普通电极系测井来求地层电阻率，但在地层较薄电阻率很高，或者在盐水泥浆的情况下，由于泥浆电阻率很低，使得电极流出的电流大部分都在井内和围岩中流过，进入测量层的电流很少。因此测量的视电阻率曲线变化平缓，不能用来划分地层，判断岩性。另外，在沙泥岩交互层地区，高阻临层对普通电极系的屏蔽影响很大，使其难以求出地层真电阻率。
为解决上述的问题，就出现了带有聚焦电极的侧向测井，它能使主电流成一定厚度的平板状电流束，垂直进入地层，使井的分流作用和围岩的影响大大减少。侧向测井开始为三侧向测井，后来研制了七侧向，现今已发展了双侧向测井，双侧向测井-微球形聚焦测井已成为盐水泥浆和高电阻率地层剖面的必测项目。
一、三电极侧向测井
不同电阻率测井法的区别，主要反映在它们的电极系上，所以研究侧向测井的原理，主要讨论这种电极系的工作原理。三侧向现已被双侧向所取代，但作为侧向测井最早的一种，其聚焦的基本原理还是值得一讲。
（一）、基本原理
三侧向测井电极系是一个长的金属圆柱体，它被绝缘物分隔成三部分，如右图。中间的A0为主电极，两侧两端的A1、A2通
以相同极性的电流，通过自动调节装置，使A1、A2
的电位始终保持和A0的电位相等，主电极A0的电流
左屏蔽电极电流的作用下，呈水平层状射入地层。
这样大大减小了井和围岩的影响，使之侧向具有
较高的分层能力。
三侧向测井测量的是A0电极表面的电位U，其视电阻率R a为
R a＝KU/I0
K:电极系系数,与地层的尺寸,可用理论计算方法获得也可用实验方法求出.
U/I0称为接地电阻,用r0表示,它表示水平层状的主电极电流,从电极表面到无限远之间介质的电阻,它与电流通过的空间所有介质的电阻率都有关系,但实际上它主要取决于电极附近介质的电阻率。
（二）、三侧向视电阻率的影响因素
R a的影响因素包括两方面，电极系参数和地层参数。前者影响电极系K，后者影响电极系的电位，下面仅讨论地层参数的影响。
1、层厚和围岩的影响
当层厚大于4l0（l0为主电极长度）时，围岩对测量的R a基本上没有影响，然而对厚度小于或接近于l0的地层，R a受围岩影响比较明显，层厚较薄时，电流层受低阻围岩影响而分散，使R a值降低，地层越薄，围岩电阻率越小，R a值降低越多。
2、侵入带的影响
侵入带的影响与电极系的聚焦能力。侵入深度和侵入带电阻率有关，侵入越深或电极系的聚焦能力越差，侵入带的影响则相对增加。同样侵入深度相同条件下，它对Ra的影响也相对增加。在侵入深度相同条件下，增加侵入比减阻侵入对R a影响更大些。
3、三侧向测井曲线的解释
三侧向测井实质上是视电阻率测井的一种，它能解决的问题与普通电阻率测井法相同。但是它受井眼、层厚、围岩的影响较小，分层能力较强，是划分不同电阻率地层的有效方法，特别是划分高阻薄层，比普通电极系视电阻率曲线要清楚的多。
1、深浅三侧向曲线重叠法判断油水层。
由于三侧向的视电阻率曲线受泥浆侵入带的影响，而油层和水层侵入的性质一般情况下是不同的。油层多为减阻侵入，而水层多为增阻侵入。一些油田曾采用两种不同探测深度（深浅）的三侧向视电阻率曲线，进行重叠比较的方法判断油水层。
深浅三侧向的电极系结构如下图：
它们的主要区别是，深侧向屏蔽电极较长，浅侧向屏蔽电极较短，深侧向B 电极距屏蔽电极较远，浅侧向回路电极B电极在屏蔽电极附近，这样对主电极的聚焦能力不同，电流线的分布不同。浅侧向流向地层的电流分散，探测深度较大。（画图说明）
在油层(泥浆低侵)处,一般深三侧向的视电阻率R a值大于浅三侧向的视电阻率Ra的值,曲线出现正异常,在水层(泥浆高侵)处,一般深三侧向的视电阻率Ra值小于浅三侧向的视电阻率Ra值，曲线出现负异常.
2、确定地层电阻率
利用三侧向的视电阻率确定地层电阻率时和普通电极系一样，仍然遇到三个未知数Rt（地层真电阻率），Ri（侵入带电阻率）和D（侵入半径）。结合微侧向测井求设Ri，再利用深浅三侧向的侵入校正图版就可求出Rt和D。
3、划分地质剖面（分层）
三侧向测井受井、层厚、临层的影响较小，纵向分层能力较强，通常在Ra 曲线开始急剧上升的位置为地层界面。
三、双侧向测井
双侧向测井是在三侧向和七侧向的基础上发展起来的，所以先大致讲一下七侧向测井的工作原理
（一）七电极侧向测井（简称七侧向）基本原理
七侧向原理上与三侧向基本相同，只是电极系结构略有差异
七侧向的电极系有七个环状金属电极组成。一个主电极A0，两对监督电极M1和M2，N1和N2以一对屏蔽电极A1和A2，每对电极对称地分布在A0两侧，并短路相接。
测量时A0电极供以恒定电流I0，屏蔽电极A1和A2流出相同极性的屏蔽电流I S，通过自动调节，使监督电极M1和N1（M2和N2）之间的电位差为零，因此无论从A0或A1、A2来的电流都不能穿过M1、N1（M2与N2）之间的介质。迫使电流沿径向流入地层。主电极的I0电流呈圆盘状沿径向流入地层，圆盘厚度约为O1O2（O1，O2分别M1N1和M2N2的中点）
七侧向Ra=KU m/I0U m M1（或N1）电极相对远处N电极的电位。I0：A0电极的电流，K：电极系系数。
上述的七侧向是深七侧向测井，其探测深度较大，为研究井壁附近侵入带的电阻率，提出了浅七侧向测井。除了深七侧向的七个电极外，又在屏蔽电极A1和A2的外侧，加上回路电极B1和B2，B1，B2电极的极性与A0，A1，A2相反，因此，由A0，A1、A2流出的电流穿入地层后不远，即流向B1，B2电极。从而减小了探测深度，主要反映侵入带电阻率的变化。
（二）双侧向测井
双侧向测井的原理与七侧向测井类似，采用两个柱状电极和七个环状电极，主电极A0通以恒定的测量电流I0，M1和M2（N1和N2）为测量电极，测量过程中，通过自动调节电路保持监督电极M1和N1（M2和N2）间的电位差为零，柱状屏蔽电极A1’上的电位与环状屏蔽A1上的电位的比值为一常数.即U A’/U A=α(或)。进行深侧向测井时屏蔽电极A1、A1‘合并为上屏蔽电极，A2和A2‘合并为下屏蔽电极，并发射极性与A0电极相同的屏蔽电流I S。浅侧向测井时，A1，和A2为屏蔽电极，极性与A0电极相同，A1’，A2‘为回路电极，极性与A0相反，由A0和屏蔽A1,A2流出的电流进入地层后很快返回到A1’,A2’电极,减少了探测深度。
（三）微侧向测井和邻近侧向测井
微侧向测井虽然提高了纵向分辨率，但由于受泥饼影响较大，难以求准冲洗带电阻率，为此提出了微侧向测井和邻近侧向测井。
1、微侧向测井
微侧向利用七侧向的测量原理，不同的是电极系小，并装在绝缘极板上，如图是其电极系结构。电极系由主电极A0，监督电极M1、M2屏蔽电极A1构成，M1，M2和A1电极呈环状，电极间的距离为A00.016M10.012M20.012A1。利用推靠器将极板压向井壁，使电极与井壁直接接触。测量时A0电解流出主电流I0，A1，电极供以屏蔽电流I1，I1和I0极性相同，通过自动控制，调节I1，使监督电极M1和M2的电位相等，从而迫使I0呈束状沿径向流入地层。
在井壁附近的地层中，电流束的直径近于环形电极M1和M2的平均直径（约为4.4cm），距井壁较远处，电流束散开，其探测范围约为7.5cm。
对于渗透性地层，往往形成泥饼，由于泥饼的电阻率通常地层电阻率，因此用微电极测井时，A电极的供电电流被泥饼分流，进入地层的电流较少，泥饼影响加剧。对于微侧向测井来说，由于屏蔽电流的作用，使得主电流全部流入地层，从而减小了泥饼的影响，能更好地求侵入带电阻率。
测量时，可用下式表示视电阻率：
R a=KU m/I0
应用时，利用制作的微侧向测井与微电极的综合图版，利用图版可求得冲洗带电阻率。
2、邻近侧向测井
微侧向测井虽然在一定程度上克服了微电极测井受泥浆影响较大的缺陷，但其探测深度仍然较浅，为此提出了邻近侧向测井。邻近侧向测井由三个电极构成，电极装在绝缘极板上，借推靠器压向井壁。主电极为A0，A
１
为屏蔽电极，M为
参考电位电极。测量时，调节A
１
电极屏蔽电流I s，使得M电极的电位U M等于
仪器内已知的参考信号U
参。在测量过程中保持U M＝U
参
＝常数，通过调节A0
电极的电流I0，使得U A0＝U M，如果两者不等，再调节I0使它们相等，A0电极与M电极间的电位梯度为零，迫使I0沿径向射入地层。
实践结果表明，由于邻近侧向测井的探测范围明显大于微侧向，泥饼影响小得多。当泥饼厚度h mc≤0.75in(1.9cm)时，泥饼影响可忽略不计，但当h mc>0.75in 时，需用邻近侧向测井校正图版进行校正，以求得侵入带电阻率R xo。
通常当侵入带直径大于40in(1.02m)时，原状地层几乎没有影响，邻近侧向
得出的就是侵入带电阻率R
x0，但当侵入带直径小于40in时，原状地层电阻率R
t
影响增大，侵入愈浅，影响愈大。为了减小原状地层的影响，提出了球形聚焦测井，其探测深度介于微侧向和邻近侧向之间，主要反映侵入带电阻率的变化。
四、球形聚焦和微球形聚焦测井
（一）、球形聚焦测井
球形聚焦测井由九个电极组成，A0为主电极，在A0上下对称排列着M0和M0’，A１和A1’，M1和M1’，M2和M2’四对电极（如图），每对电极短路相接。A1、A1’电极与A0电极极性相反，称为辅助电极。由A0供给的电流一部分流到A1、A1’，成为辅助电流，用I a表示；另一部分电流进入地层，流经一段距离后回到较远的回路电极B，这部分电流成为测量电流，用I0表示。测量时，通过仪器自动控制，调节I a和I0的大小，使M0 (M0’ )电极的电位与电极M1、M2(M1’，M2’ )中点电位差等于一固定的参考值，保持M0到M1、M2中点之间的电位差不变，此时，通过M0到M1、M2中点的等位面近似于球形，这就是球形聚焦测井名称的由来。
同时，通过调节，要保持M1、M2(M1’，M2’)电极间的电位差近似为零。由于A1、A1’与A0相距较近，辅助电流I a主要沿井眼流动，迫使主电流I0流入地层，由于M1、M2(M1’，M2’ )间的电位差为零，在M1、M2(M1’，M2’ )电极以内，I0不会流入井眼，因此I0的变化就反映了地层电阻率变化。通过选择回路电极B 及电极M1、M2(M1’，M2’ )到A0电极间的距离，可改变球形聚焦的探测范围。
球形聚焦测井通常与深感应测井及微电阻率进行组合测量，通过深感应—球形聚焦—R xo测井组合图版，可求出R xo、R t和D(侵入带直径)。
（二）、微球形聚焦测井
微球形聚焦测井原理与球形聚焦测井完全相同，只是电极系形状不同。主电极呈矩形，其它电极是矩形环状，电极间的距离变小，并装在绝缘极板上，借助于推靠器，使电极与静止直接接触，辅助电流I
a
主要经泥饼流入A1，这就减小了泥饼的影响，迫使主电流I0流入地层中，对渗透性地层，即流到侵入带中，由于电极距小，探测深度浅，不受原状地层电阻率影响，主要是探测侵入带电阻率R xo。
微球形聚焦测井一般与双侧向组合成一种综合下井仪器。一次下井能提供以下曲线：
(1)深侧向测井电阻率(R LLd)曲线
(2)浅侧向测井电阻率(R LLs)曲线
(3)微球形聚焦测井电阻率(R MSFL)曲线、井径曲线
(4)自然电位曲线
(5)泥饼厚度
实际应用前，先制作双侧向测井的井眼校正和围岩校正图版，以及双侧向—
微球形聚焦组合图版。然后对R
LLd 和R
LLs
进行井眼和围岩校正，利用微球给出的
侵入带电阻率R
xo 和组合图版得出地层电阻率R
t
。再利用相应的饱和度公式即可
得出地层含油饱和度。用R
xo
可求出侵入带的残余油饱和度，从而可得出可动油饱和度。
第三节自然电位测井
人们在测井时，工程上出现一次偶然失误，供电电极没供电，但仍测出了电位随井深的变化曲线。由于这个电位是自然电位产生的，所以称为自然电位，用SP表示。
一、井内自然电位产生的原因
井内自然电位产生的原因是复杂的，对于油井来说，主要有以下两个原因：
1、地层水矿化度与泥浆矿化度不用
2、地层压力不同于泥浆柱压力。
实践证明：油井的自然电位主要由扩散作用产生的，只有在泥浆柱和地层间的压力差很大的情况下，过滤作用才成为较重要的因素。
（一）扩散电位
如右图，在一个玻璃容器用渗透性的半透膜将之隔开，两边NaCl溶液的浓度不同。左边为C w，右边为C m，且C w>C m。离子在渗透压力作用下，高浓度溶液的离子要穿过半透膜移向较低浓度的溶液，这种现象称为扩散。对Nacl溶液来说，Cl-的迁移率大于Na+的迁移率，经过一段时间的聚集后，C w中有正离子，C m中有负离子。此时在良种不同浓度NaCl溶液的接触面上产生自然电场，能测到电位差。当离子继续扩散时，由于C m的排斥，C w的吸引，Na+和Cl-的迁移速
度趋于相等，最终达到扩散的动态平衡，此时两侧的电动势保持为一定值，此时的电动势称为扩散电动势或扩散电位。 扩散电动势m
w d d C C K E lg = K d ：为扩散电位系数。 当溶液浓度不很大时，溶液浓度与电阻率成反比，所以w m d d R R K E lg
= 砂岩段由于其渗透性较好，一般产生扩散电位。
（二）、扩散吸附电动势（E da ）
实验装置同1，只是将半透膜换成泥岩隔膜。同样，在两种不同浓度溶液的接触面产生离子扩散，扩散方向仍是由C w 向C m 一方。但由于泥岩隔膜具有阳离子交换作用，试空隙内溶液中的阳离子居多，扩散结果是在浓度小的C m 方富集了大量的正电荷带正电，浓度大的一方带负电。这样就在泥岩隔膜处形成扩散吸附电位，记为E da ，其表达式为
m
w da da C C K E lg = K da 为扩散吸附电位系数。 （三）、过滤电位
在压力差的作用下，当溶液通过毛细管时，管的两端产生过滤电位。只有当压力差很大时，产生的过滤电位才是不可忽略的，但一般钻井时要求泥浆柱压力只能稍大雨地层压力，因此一般井内过滤电位的作用可忽略不计。
在砂泥岩剖面的井中的自然电场主要由扩散电位和扩散吸附电位组成。
二、 自然电位测井曲线特征及应用
（一）、曲线特征
曲线特征为：
1、当地层泥浆是均匀的，上下围岩岩性相同，自然电位曲线关于目的地层中心对称。
2、在地层顶部界面处，自然电位变化最大，当地层较厚（h>4d ，d:井径）时，可用曲线半幅点确定地层界面，随着厚度的变小，对应界面的曲线幅度值离开半幅点向曲线峰值移动。
3、地层中点取该曲线幅度的最大值，随地层的变薄极大值随之减小且曲线变为平缓。
4、渗透性砂岩的自然电位对泥岩基线而言，可向左或向右偏移，它主要取决于地层水和泥浆溶液的相对矿化度。
由于泥岩（或页岩层）岩性稳定，在自然电位测井曲线上显示为一条电位不变的直线，将它称为自然电位的泥岩基线；在渗透性砂岩段，自然电位曲线偏离泥岩基线，在足够厚的砂岩层中，曲线达到固定的偏转幅度，定为砂岩线。自然电位曲线的异常幅度就是地层中点的自然电位与基线的差值。
静自然电位：对于纯水层的砂岩的总电动势。
（二）、自然电位曲线影响因素及应用
1、渗透层自然电位异常幅度的计算
对于砂岩层段来说，自然电流回路的总自然电位E s （三者之和）经推导为：
mf
w s C C K E lg = da d K K K +=——自然电位系数，w C ——砂岩的地层水矿化度，
m f C ——泥浆滤液的矿化度。
如右图，我们实际测量的是自然电流流过井内泥浆电阻上的电位降sp U 。 回路电流：t
sh m s r r r E I ++= m
t sh s m t sh m s m sp r r r E r r r r E r I U ++=?++=?=1 2、曲线影响因素
1）、s sp E U ∝，s E 取决于岩性和w mf R R /（即mf w C ），所以岩性和mf w C 直接影响sp U 的异常幅度。
2）、地层厚度↘，t r ↗，m r ↘，sp U ↘
当地层厚度一定，井径减小，m r ↗，sp U ↗
3）、地层电阻率t R ↗（或m R ↘），使t r ↗（或m r ↘），sp U ↘
4）、泥浆侵入的影响：泥浆侵入，相当于井径扩大，m r ↘，所以sp U ↘。
3、自然电位曲线的应用
1）、判断岩性，确定渗透性地层
自然电位主要是离子在岩石中的扩散吸附作用产生的，而岩石的扩散吸附作用与岩石的成分、组织结构、胶结物成分及含量有密切的关系，所以可根据自然曲线的变化判断岩性和分析岩性的变化。
砂岩随着岩性由粗变细 ↓Vsp 逐渐变成了泥岩
另外，自然电位曲线异常幅度的大小，可以反映地层渗透性的好坏，通常砂岩的渗透性与泥质含量有关，泥质含量越少其渗透性越好，自然电位曲线异常幅度值越大。
2）计算地层水电阻率。
3）估计地层的泥质含量。
4）判断水淹层位
第四节 介电常数测井
介电常数测井也称电磁波测井，主要用来测量井下地层的介电常数。由于地层水、原油、天然气的介电常数相差较大，因此当储集层的孔隙度达到一定数值后，含油、气层的介电常数与水层的介电常数有明显差别，据此可较准确地划分油、气、水层。70年代开始，前苏联和西方国家相继开展了岩石介电常数测量及介电测井理论、仪器的研制工作。我国一些单位也开展了岩石介电常数及相位介电测井的研究工作，并相继进行了电磁场传播测井及介电测井，在生产中取得了一定的效果。如：
1、高频电磁波传播测井。工作频率为1100MHz ，地层水矿化度在该频率下影响较小，其探测深度浅。
2、双频介电测井。由阿特拉斯测井公司研制。一种工作主频为47MHz ，为深探测的介电测井仪；另一种工作主频为200MHz ，为浅探测的介电测井仪。
3、大庆测井公司研制的相位介电测井。工作主频为600MHz ，目前正在应用中。
第五节 感应测井
前面所讨论的各种电阻率测井方法，都需要井内有导电的液体，使供电电极的电流通过它进入地层，在井周围地层中形成直流电场，然后测量电场的分布，得出地层的电阻率。这些方法只能用于导电性能较好的泥浆中，但有时为了获得地层原始含油饱和度资料，在个别的井中，需用油基泥浆钻井，有时还采用空气钻井，在这样的条件下，井内没有导电介质，不能使用直流电法测井。为了解决这一问题，根据电磁感应原理，提出了感应测井。
一、 感应测井
（一）、基本原理
感应测井原理如右图所示。图中上面为发射线圈(T)下面为接收线圈(R)。当交变电流I 通过发射线圈T 时，在T 周围地层中形成交变电磁场1φ,设想把地层分成许多以井轴为中心的截面积为一个单位，且圆环面与井轴垂直的圆环，每个圆环相当于一导电环，称之为单元环。在交变电磁场1φ作用下，这些单元环就会产生感应电流I 1，I 1是以井轴为中心的圆环的闭合电流环（涡流），涡流在地
层中流动，又会形成二次交变电磁场2φ，2φ穿过接收线圈R ，并在R 中产生感应电动势，从而被记录仪记录。
在R 中除了由2φ产生的感应电动势外，还有发射线圈直接产生的感应电动势，前者反映地层的导电性，称为有用信号，用E R 表示，后者与地层导电性无关，称为无用信号，用E o 表示。
当发射电流强度固定不变时，接收线圈中的有用信号E R 与均匀介质的电导率σ之间的关系：
σK E R =
K — 仪器常数或线圈系数，当仪器结构一定，且电流强度保持不变时，K 为常数。
σ— 测量地层的电导率。
对于非均匀介质，如果二次交变磁场2φ在R 中产生的有用信号与电导率为a σ的均匀介质产生的有用信号相同，就把a σ称为非均匀介质的视电导率。
K E R a =
σ 感应测井记录的是一条随深度变化的视电导率a σ曲线，也可同时记录出视电阻率R a 变化曲线。
（二）、感应测井的几何因子理论
感应测井记录的有用信号，是由于地层内感应电磁场的变化在接收线圈中产生的感应电动势。（要确定接收线圈感应电动势的大小，必须首先求出发射线圈的交变磁场在地层中产生的感应电动势。）
当发射线圈通以交变电流时，它向地层发射交变电磁场，在每个单元环中产生感应电动势，单元环的电流也是交变电流，在它周围又产生交变电磁场，接收线圈在这交变磁场的作用下可产生有用信号，每个单元环产生总信号的一部分，根据理论计算，每个单元环在接收线圈中产生的信号e 为：
σKg e =
K ：仪器常数；σ：单元环地层电导率；g ：单元环几何因子。
R
E e K e g ==σ 上式说明几何因子的物理意义是：在均匀无限厚的地层中，单元环在接收线圈中产生的信号占全部地层在接收线圈产生总信号的百分数。
假定整个空间是均匀介质，其电导率为σ，则接收线圈的总的感应电动势E R 为：
σσσ)(212121 ++=++=++=g g K Kg Kg e e E R
,,21e e 为无数多个位置和半径不同的单元环的贡献。
因全部空间对测量结果的贡献是100%，所以
121=++ g g
即σK E R =。
实际的地层是有限厚的，并且有侵入带存在。井内泥浆、上下围岩、侵入带即地层电阻率都不相同，这时感应测井的有用信号可用下式表示：
)(D D C C B B A A R G G G G K E σσσσ+++=
式中D C B A G G G G ,,,分别为井眼、侵入带、地层、围岩的几何因子。D C B A σσσσ,,,分别为井眼、侵入带、地层、围岩的电导率。
因此在非均匀介质中测量的视电导率为：
D D C C B B A A R a G G G G K
E σσσσσ+++== 空间各部分介质对测量的总信号贡献的大小，由各部分介质的电导率与其几何因子所决定。
在接收线圈中，除有用信号R E 外，还有由发射线圈产生的无用信号o E ，在测井过程中，应该把o E 消除掉，通常采用补偿线圈的方法，使o E 降到最小，另外利用有用信号和无用信号相位之间差900，采用相敏检波电路可把无用信号消除。
（三）、感应测井线圈系的特性
感应测井的纵向几何因子反映它的纵向分层能力，而径向几何因子反映它的探测深度。感应测井的线圈系分为双线圈系和多线圈系。
1、双线圈系存在的问题
A 、经研究发现，双线圈系的纵向特性和径向特性都不够理想。对纵向特性，在均匀介质中，有50%的信号来自线圈范围以外的介质，这说明在研究薄层时，上下围岩的影响比较大，同时地层界面在曲线上的反映不明显，对于径向特性，靠线圈洗介质（r <0.5L ，L 为线圈距），对测量读数有较大的影响，表明井内泥浆对测量结果影响很大。
B 、双线圈系的无用信号大于有用信号，有时大到数十倍到数千倍。虽然可用相敏检波器区别开E R 和E o ，但由于数值差别较大，要准确消除无用信号，势
必增加仪器设计的困难。
为克服上述缺点，生产中都采用多线圈系。多线圈系可看成几个双线圈系的组合，测量的信号是每个双线圈系接收信号迭加的结果。
2、六线圈系的特性
我国使用的感应测井为六线圈系，所以以六线圈系说明多线圈系的特性。如图，T 0,R 0为主发射、接收线圈，T 1和R 1为辅助发射和辅助接收线圈，主要用来
改善线圈系的径向特性，消除井和侵入带的影响，T 2和R 2为聚焦发射和聚焦接收
线圈，主要用来改善线圈的纵向特性，减小围岩的影响。图上线圈旁的数字表示线圈匝数，数字前面的符号表示线圈连接的方向，与主线圈连接方向相同的为正，相反的为负。
（四）、感应测井曲线及应用
1、感应测井曲线变化特点
①上下围岩相同，单一低电导率地层
a 、当地层厚度h>1.7m 时，曲线上在界面附近出现一对耳朵，这是由于过聚
焦作用产生的，当h>3m 时，曲线中部皆向外凸呈弧状，h=2m 的地层，曲线中部呈凹形。如果有井存在，“耳朵”变得不明显，当h>2m 时，可用视电导率曲线的半幅点划分地层界面。
b 、当h<1.7m 时，视电导率曲线呈现一尖峰（视电导率极小值），实际测井条件下的“耳朵”现象并不明显。
②上下围岩不同，单一电导率地层
上下围岩不同时，单一高电导率地层(132σσσ>>)和单一低电导率地层(132σσσ<<)的曲线因受不同围岩的影响，视电导率曲线呈不对称形状。对于h>2m 的地层，地层中部的曲线呈倾斜状，地层中点对于倾斜段的中点，对于h<2m 的地层，曲线偏向与地层电导率差别小的围岩一侧，对于中间电导率地层(321σσσ<<),用半幅点分层较困难。
2、应用
感应测井的主要任务是确定岩石电导率。感应测井的线圈虽然有纵向和径向的聚焦作用，受围岩、泥浆和侵入带的影响较小，但这些影响并未完全消除，为了求得较准的地层电导率，需要对视电导率进行井眼校正、传播效应校正、围岩校正和侵入带校正。
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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