实测电阻率曲线及应用普通电阻率测井基本理论第一

电阻率测井解读与应用电阻率测井是一种常见的地球物理测井方法，广泛应用于油气勘探和生产过程中。

本文将对电阻率测井的原理、参数解读和应用进行详细介绍。

一、原理电阻率测井的原理基于电流在地层中的传导特性。

测井仪器通入电流，通过测量电场强度和电流强度来计算电阻率。

地层的电阻率是一个重要的地质参数，可以反映岩石的导电能力，进而推断出储层的性质。

二、参数解读1. 孔隙度与饱和度地层的孔隙度和含水饱和度是电阻率测井中重要的解释参数。

孔隙度指地层孔隙空间的比例，一般情况下孔隙度越大，电阻率越小；而含水饱和度是指孔隙中水的比例，水的导电能力较高，所以含水饱和度越高，电阻率越小。

2. 渗透率地层的渗透率是指地层岩石中流体（如石油和天然气）通过能力的指标。

渗透率与电阻率之间存在一定的关系，一般情况下，渗透率越高，电阻率越大。

3. 岩石类型不同的岩石类型具有不同的电阻率特性。

例如，沉积岩中的砂岩和泥岩的电阻率差异较大，可以通过电阻率测井数据来判别岩石类型。

三、应用电阻率测井具有广泛的应用价值，在油气勘探和生产过程中发挥着重要的作用。

1. 储层评价利用电阻率测井数据可以对储层进行评价。

通过分析电阻率测井曲线，可以推断储层的孔隙度、饱和度和渗透率等参数，从而评估储层的储集能力和开发潜力。

2. 油气饱和度计算电阻率测井可以帮助计算油气饱和度。

通过测量地层的电阻率变化情况，结合其他物性参数，可以对油气饱和度进行定量计算，为油气开采提供重要依据。

3. 水层识别在油气勘探中，准确识别水层对于油气开采至关重要。

由于水的导电性较高，利用电阻率测井可以快速准确地识别出地层中的水层，有助于合理规划井别和减少水的影响。

4. 地层划分电阻率测井数据可以用于地层划分。

根据地层中的电阻率变化情况，可以将地层划分为不同的层级，为地质分析和油气勘探提供重要的信息。

5. 钻井过程监测在钻井过程中，电阻率测井还可以用于监测井壁稳定性和识别地层问题。

通过实时监测电阻率变化，可以及时发现钻井问题，保障钻井作业的安全和顺利进行。

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：SL 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。

一、SP（自然电位）曲线和GR（自然伽马）曲线测井基本原理用淡水泥浆钻井时，由于地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度而在砂岩段形成扩散电位——在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一个平行于地层且正极指向地层的“电池”（第一个）。

在泥岩段，因为泥浆滤液与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位——在井眼内泥岩段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的“电池”（第二个）。

又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个“电池”串联了起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段（第一个电池负极）。

在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和。

用M电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的电位降即得自然电位曲线。

其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，则电位降上升，异常幅度增大。

另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发生过滤作用形成过滤电动势——动电学电位。

沉积岩的放射形取决于岩石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥质含量越高放射性越强。

GR曲线主要测量地层的放射性。

1、曲线幅度反映沉积时水动力能量的强弱；2、曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；3、顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；4、曲线的光滑程度水动力对沉积物改造所持续时间的长短；5、曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；6、曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的变化。

影响自然电位曲线异常幅度的因素：（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。

各条测井曲线的原理及应用引言测井是地质勘探中不可或缺的技术手段之一。

随着勘探深度的增加和技术的进步，测井曲线的种类也逐渐增多。

本文将介绍几种常见的测井曲线，包括电阻率曲线、自然伽马曲线、声波曲线和中子曲线的原理及应用。

1. 电阻率曲线电阻率曲线是测井中最常见的曲线之一，用于反映地层的电阻率特性。

在测井时，通过测量地层对射入电流的电阻来得到电阻率曲线。

电阻率曲线的应用包括：- 地层分类：根据电阻率曲线的特征，可以将地层分为不同类型，如油层、水层和盐层等。

- 识别流体类型：通过电阻率曲线的变化，可以判断地层中的流体类型，如水、油或气体等。

- 沉积环境分析：电阻率曲线对地层的沉积环境也有一定的指示作用，如高电阻率的地层可能是砂岩，低电阻率的地层可能是页岩等。

2. 自然伽马曲线自然伽马曲线是记录地层自然伽马辐射强度的曲线，用来确定地层的物理性质和放射性岩石的含量。

自然伽马曲线的应用包括： - 确定放射性岩层：通过自然伽马曲线的变化，可以定量地确定地层中放射性岩石的含量。

- 钻井定位：自然伽马曲线常用于钻井中的测井工作，通过分析伽马辐射来确定钻头所处的位置和地层的特征。

- 地层对比：自然伽马曲线可以用于地层的对比，从而帮助地质学家更好地理解地层的时空分布。

3. 声波曲线声波曲线记录了地层中声波的传播速度和衰减特性，用于刻画地层的物理性质和孔隙度。

声波曲线的应用包括： - 地层属性分析：通过分析声波曲线的特征，可以确定地层的孔隙度、渗透率和饱和度等物理属性。

- 油气识别：声波曲线可以帮助判断地层中的油气类型和含量，对于油气勘探具有重要意义。

- 工程设计：声波曲线在工程设计中也有一定的应用，如在隧道掘进中可以通过声波曲线判断地层的稳定性。

4. 中子曲线中子曲线是记录测井装置发射的中子数与到达探测器的中子数之比的曲线。

中子曲线的应用包括： - 流体识别：通过中子曲线可以识别地层中不同类型的流体，如水、油和气体等。

测井曲线基本原理及其应用测井曲线基本原理及其应用一．国产测井系列1、标准测井曲线2．5m底部梯度视电阻率曲线。

地层对比，划分储集层，基本反映地层真电组率。

恢复地层剖面。

自然电位（SP）曲线。

地层对比，了解地层的物性，了解储集层的泥质含量。

2、组合测井曲线（横向测井）含油气层（目的层）井段的详细测井项目。

双侧向测井（三侧向测井）曲线。

深双侧向测井曲线，测量地层的真电组率（RT），试双侧向测井曲线，测量地层的侵入带电阻率（RS）。

0．5m电位曲线。

测量地层的侵入带电阻率。

0.45m底部梯率曲线，测量地层的侵入带电阻率，主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。

补偿声波测井曲线。

测量声波在地层中的传输速度。

测时是声波时差曲线（AC）自然电位（SP）曲线。

井径曲线（CALP）。

测量实际井眼的井径值。

微电极测井曲线。

微梯度（RML），微电位（RMN），了解地层的渗透性。

感应测井曲线。

由深双侧向曲线计算平滑画出。

[L/RD]*1000=COND。

地层对比用。

3、套管井测井曲线自然伽玛测井曲线（GR）。

划分储集层，了解泥质含量，划分岩性。

中子伽玛测井曲线（NGR）划分储集层，了解岩性粗细，确定气层。

校正套管节箍的深度。

套管节箍曲线。

确定射孔的深度。

固井质量检查（声波幅度测井曲线）二、3700测井系列1、组合测井双侧向测井曲线。

深双侧向测井曲线，反映地层的真电阻率（RD）。

浅双侧向测井曲线，反映侵入带电阻率（RS）。

微侧向测井曲线。

反映冲洗带电阻率（RX0）。

补偿声波测井曲线（AC），测量地层的声波传播速度，单位长度地层价质声波传播所需的时间（MS/M）。

反映地层的致密程度。

补偿密度测井曲线（DEN），测量地层的体积密度（g/cm3），反映地层的总孔隙度。

补偿中子测井曲线（CN）。

测量地层的含氢量，反映地层的含氢指数（地层的孔隙度%）自然电位曲线（SP）自然伽玛测蟛曲线（GR），测量地层的天然放射性总量。

划分岩性，反映泥质含量多少。

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 pr 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/4πr2V＝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。

地球物理测井——岩石的导电特性2、均匀无限介质电阻率的测量由（1－13）式可知，要测量均匀无限介质的电阻率，只须在介质中放入点电源，测出场中一点的电位V，在已知供电电流I和测点与电源点的距离r的情况下，就可以计算出介质的电阻率R。

假定被测定的地层很厚，没有泥浆侵入，井筒中的泥浆电阻率等于地层的电阻率，则井下介质就其导电性，可视为无限均匀介质。

地球物理测井——岩石的导电特性电源检流计oMN A 电极矩井下介质电阻率的测定B A——供电电极B——供电回路电极M、N——测量电极供电回路测量电路地球物理测井——岩石的导电特性由 V＝RI/4πr 可知，在点电源A所形成的电场中，M、N点的电位为：V M=RI/4π·AM V N=RI/4π·ANM、N两个测量电极之间的电位差为：ΔVMN ＝VM－VN＝ＲＩ／4π（１／ＡＭ－１／ＡＮ） ＝ＲＩ／4π（ＭＮ／ＡＭ·ＡＮ）Ｒ＝（4π·ＡＭ·ＡＮ／ＭＮ）· ΔVMN／Ｉ地球物理测井——岩石的导电特性令Ｋ＝4π·ＡＭ·ＡＮ／ＭＮK是与各电极之间距离有关的系数，称为电极系系数。

实验项目一[实验名称] 模型井中普通电阻率曲线测量一、实验目的普通电阻率测井，是把电极系数入井内，测量井下一定范围内地层的电阻率，用自动记录测井仪连续记录地层电阻率随井深的变化，所记录的测井曲线称为电阻率线，用以研究钻井所钻过的地层剖面和划分油、气、水层。

本实验通过室内模型井的实验测量，学习、了解普通电阻率测井原理、测井方法。

通过模型井中普通电阻率测量，定性了解不同电极系数测量普通电阻率曲线的差异，加深对电法课程的学习、理解。

二、实验原理将电级系放入模型中井，由A 、B 电极供电M 、N 电极测量（可采用双供电电极系式或单供电电极系，详见图1-1，测定岩层电阻率的原理线路）。

在供电电流恒定的情况下，普通电阻率R a 与M 、N 之间的电位差成正比，即：IV KR MNa ∆= 式中：K=A ／L ——电极常数测量时可用以下单位表示：ΔV ——毫伏(mv)，I ——毫安（mA)，A ——平方米（m 2)，L ——米(m)，则岩电阻率的单位是欧姆一米(Ω-M)，K 的单位是米(m)实验证明，用同一个电极系，采用双电极供电或单电极供电，其测量结果完全一样，称为互换电极系。

因此在测井过程中，采用任何一种电极系排列都可以。

在实际的测井中，采用一定尺寸和类型的电极，所测得的某一种不均匀介质的视电阻率，是一种假想均匀各向同性介质的电阻率。

其视电阻率的大小与电极系附近地层的电阻率及其厚度、倾斜、井径、泥浆电阻率以及侵入带电阻率等因素有关。

介质不均匀，测得的视电阻率与岩层真电阻率的差别愈大；只有在均匀介质中，视电阻率才与真电阻率相同。

图1-1测定岩层电阻率原理线路(a)——双供电电极系；(b)——单供电电极；M、N——测量电极； G——测量仪器；mA——测量电流仪表； E——供电电流；R——调节电阻三、实验内容1．首先选定电极系的类型，尺寸进行模型井中视电阻率曲线的测定；2．对测得的曲线形状，差别进行对比分析；3．变换测量电极系的尺寸规格，观察曲线形状的变化。

测井资料解释中普通电阻率测井曲线应用探讨普通视电阻率测井在划分钻井地质剖面和判断岩性等工作中起着重要的作用，延长测井采用0.5米、2.5米、4米视电阻率测井组合来测量电阻率。

主要用于定性划分岩石类型和判定砂岩的含油、含水性能。

标签：普通电阻率测井概念；曲线特点；曲线在资料解释中的应用1 普通电阻率测井的概念普通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，测量两测量电极间的电位差，进而将电位差转换为电阻率。

所以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。

普通电阻率测井在划分钻井地质剖面和判断岩性等工作中起着重要的作用，所测量的参数是岩石的电阻率。

2 普通电阻率曲线特点一般情况下，泥岩、页岩、煤表现为高电阻，砂岩中等～略低电阻，凝灰岩低电阻。

但仅根据4米视电阻率数值的大小，并不能准确判定它所反映的岩石性质，因为砂岩含油时电阻会上升，含水时电阻会下降，油层粒度较细、地层水矿化度较高或泥浆侵入较深时电阻率也较低。

这种视电阻率解释的多义性，必须用其他测井曲线来弥补。

不同的地区根据自己的地层特征选择最适合自己的电极系，延长测井采用0.5米、2.5米、4米电阻率测井组合来测量电阻率，单位都是Ω.m。

主要用于定性划分岩石类型和判定砂岩的含油、含水性能。

0.5米电位曲线，测量地层的侵入带电阻率。

2.5米底部梯度视电阻率曲线用于地层对比，划分储集层，基本反映地层真电阻率，恢复地层剖面。

3 在资料解释中，普通电阻率曲线的应用延长油田综合测井系列：重点反映目的层段钻井剖面的地层特征。

比例尺1：200。

由自然伽马、自然电位、微电极、声波时差、双感应-八侧向、视电阻率（4米、2.5米、0.5米）、井径曲线组成。

标准测井系列：全面反映钻井剖面地层特征，测量井段由井底到井口（黄土层底部）。

多用于盆地宏观地质研究。

比例尺1：500。

由2.5米电阻率、自然伽马、自然电位、井径、声波时差曲线组成。

一、SP曲线和GR曲线测井基本原理用淡水泥浆钻井时，由于地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度而在砂岩段形成扩散电位——在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一个平行于地层且正极指向地层的“电池”（第一个）。

在泥岩段，因为泥浆滤液与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位——在井眼内泥岩段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的“电池”（第二个）。

又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个“电池”串联了起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段（第一个电池负极）。

在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和。

用M电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的电位降即得自然电位曲线。

其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，则电位降上升，异常幅度增大。

另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发生过滤作用形成过滤电动势——动电学电位。

沉积岩的放射形取决于岩石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥质含量越高放射性越强。

GR曲线主要测量地层的放射性。

1、曲线幅度反映沉积时水动力能量的强弱；2、曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；3、顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；4、曲线的光滑程度水动力对沉积物改造所持续时间的长短；5、曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；6、曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的变化。

影响自然电位曲线异常幅度的因素：（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。