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普通电阻率测井

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第2章普通电阻率测井(Ra)

第2章普通电阻率测井(Ra)
1.确定岩层界面，划分薄层 和薄互层
2.判断岩性、确定渗透层及 其有效厚度
3.确定冲洗带电阻率和泥饼 厚度
4.辅助划分沉积环境
目的：掌握对于薄或薄互层状地层中渗透层的划分方
法及高阻渗透层及非渗透层的区分。
*思考题：视电阻率测井与自然电位测井组
合如何区分高电阻渗透层与非渗透层。
微梯度L=0.0375 微电位L= 0.05 探测范围：微电位8-10cm，微梯度4-5cm;
2.测量原理
二、微电极测井曲线特征
曲线重叠法原则 正、负差异 1.渗透性砂岩：中、均、正 2.泥岩：一级低值，直线 3.致密层：曲线重叠，阻值高 4.灰岩：阻值一级高值 5.岩盐、膏岩：重叠
三、微电极测井应用
Ra=k•⊿UMN/I0 Ra=f(Rt，Ri,Rm,Rs,D,d,h,L等） 1.装置系数k，来自于仪器本身，I
是否恒定。 2.仪器类型（顶、底） 3.地层厚度：
h大，测量精度高，h小，精度差. 4.井径d：
d大，对测井不利，d越大，泥浆 多。 5.泥浆电阻率：
淡水泥浆，有利 盐水泥浆，不利
四、地质应用(4)
c-d段： RMN=R1 R2
j
MN
c=
j
d MN
Rac>R1 Rad>R1
d-e段： RMN=R2
j MN jo
Ra>R2
e点及其附近： j MN = jo RMN=R2
Ra=R2
e-f段 ： j MN < jo RMN=R2
Ra<R2 f-g段： I’=2R2·I/(R1+R2)
Ra=常数
第二章 普通电阻率测井(Ra)
介绍视电阻率概念，讨论影响因素，研究测井原理及曲线特征及 应用

《电法测井》普通电阻率测井

《电法测井》普通电阻率测井
详细描述
普通电阻率测井使用电极系进行测量，电极系包括供电电极 、测量电极和回路电极等。电极排列方式有多种，如梯度电 极系、聚焦电极系等，不同的电极排列方式适用于不同的测 量需求和地层条件。
测量方法与测量系统
总结词
普通电阻率测井的测量方法与测量系统密切相关，测量系统的性能直接影响测量结果的准确性和可靠 性。
评估油气储量
通过分析地层电阻率的变 化，可以估算出油气储量， 为资源评估和开发计划提 供数据支持。
指导钻探和开发
通过电阻率测井数据，可 以确定最佳的钻井位置和 开发方案，提高油气开采 效率和效益。
煤田勘探
识别煤层
通过测量煤层电阻率，可以确定煤层的厚度、深度和位置，为后 续的采煤和矿区规划提供依据。
案例二
某煤田利用普通电阻率测井技术发现煤层中 存在异常区域，经进一步勘探证实存在煤层 气富集区。
工程地质案例分析
案例一
某工程利用普通电阻率测井技术探测地下岩 土层的电阻率，为工程设计和施工提供了地 质依据。
案例二
某工程利用普通电阻率测井技术监测地下水 位变化，及时发现渗漏和塌陷等安全隐患。
环境地质案例分析
普通电阻率测井的历史与发展
历史
普通电阻率测井技术自20世纪初诞生以来，经历了漫长的发展历程，技术不断 改进和完善。
发展
随着科技的不断进步，普通电阻率测井技术也在不断创新和发展，测量精度和 稳定性不断提高，应用范围也不断扩大。未来，普通电阻率测井技术将继续向 着高精度、高效率、自动化和智能化方向发展。
油气田案例分析
案例一
某油田在开发过程中，通过普通电阻 率测井技术探测到油层电阻率变化， 成功发现潜在的油藏。
案例二
某油田利用普通电阻率测井技术对油 层进行监测，发现油层电阻率异常， 及时调整开发方案，提高了采收率。

第二章普通电阻率测井

第二章普通电阻率测井

2024/4/3
测井方法
6
3）、计算等效氯化钠溶液浓度
C
' w
52011021.05
4631.6
9432
2050.32 22 0.93 15567 ppm
4)、计算地层温度
t t0 H dt 25 12203.2 /100 64.04 0C t 64.041.8 32 147.30F
2024/4/3
测井方法
28
2）、电位电极系：成对电极之间的距离大于 不成对电极间的距离。 电极距：不成对电极间的距离。 记录点：不成对电极的中点。
例: M0.5A2.25B, 电位电极系。 电极距为0.5米,记录点位于AM中点.
2024/4/3
测井方法
29
3）、电极系的探测深度 以供电电极为中心，以某 一半径作一球面，如
E=RJ
di的电位U：
U RI 1 C
4 r
(2-10)
2024/4/3
测井方法
23
所以，介质电阻率R ：
R 4r U
(2-11)
I
2024/4/3
测井方法
24
二 、非均匀介质中的电阻率测井 1、井剖面的特点 实际井剖面地层如图2-5所示。
程度。
I Rt
(2-2)
R0
2024/4/3
测井方法
10
实验发现，电阻率增大系数 I与岩石含油饱和 度有关，I随岩石含油饱和度的增加而增大，二者 关系为：
I
b (1 s0 )n
(2-3)
其中：Rt-含油地层电阻率； So-岩石含油饱和度（小数）； b、n仅与岩性有关，n又称为饱和指数。
2024/4/3

普通电阻率测井

普通电阻率测井

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：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。

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。

普通电阻率测井

普通电阻率测井

电缆保护器
保护电缆不受损坏，确保数据传输的稳定性。
井口控制器
控制井口设备的开关和调节，如泥浆泵和气 体分离器等。
03
普通电阻率测井的操作 流程
测井前准备
01
02
03
仪器检查
确保测井仪器工作正常， 无故障，并按照要求进行 校准。
井场调研
了解井场的地质、地层、 井况等信息，为测井提供 基础数据。
工具准备
通过集成人工智能、物联网和大数据等技术，实 现电阻率测井的智能化和自动化，提高测量效率 和精度。
多学科交叉融合
加强与其他地球物理、地质学、环境科学等学科 的交叉融合，拓展电阻率测井技术的应用领域和 范围。
绿色环保与可持续发展
在电阻率测井技术的发展过程中，注重环境保护 和可持续发展，降低测量过程中的能耗和污染。
地面设备
电源系统
为井下仪器提供电源，通常采 用直流电源。
采集系统
用于采集井下仪器传输的数据 ，具备数据存储和处理功能。
控制系统
对井下仪器进行控制，包括发 送指令和接收数据。
显示器
实时显示测量数据和图像，便 于现场分析和解释。
井下仪器
01
02
03
04
电阻率探头
测量地层电阻率的传感器，通 常采用四极或三极探头。
地层岩石的孔隙度决定了地层中流体的分布和流动性，从而影响电阻率的测量值。一般来说，低孔隙度的岩石具 有较高的电阻率，而高孔隙度的岩石则具有较低的电阻率。因此，在分析普通电阻率测井结果时，需要考虑地层 岩石的孔隙度因素。
05
普通电阻率测井的优缺 点
优点
精度高
普通电阻率测井能够提供高精度的地 层电阻率测量结果，有助于准确评估 地层特性。

电阻率测井

电阻率测井
油的电阻率非常高，基本是不导电的。沉积岩主 要靠岩石孔隙中地层水所含离子导电。 ②岩石电阻率与地层水性质的关系 沉积岩的导电能力主要取决于其孔隙中的地层水 的性质—地层水电阻率。 地层水的电阻率与地层水所含盐的化学成份有关， 与地层水的温度、浓度成反比。
③含水岩石电阻率与孔隙度的关系
地层因素F：完全含水（100%含水）岩石的 电阻率Ro与地层水电阻率Rw的比值。即定义：
微球型聚焦-测量原理（恒压法）
测井时，主电极Ao发出总电流I，其中一 部分电流和辅助电极形成回路，叫辅助电流Ia， 主要分布在泥饼中；另一部分电流经过B电极 形成回路，叫主电流Io,主要分布在冲洗带中。 通过自动调整电路调节Io和Ia的大小，直到监 督电极之间的的电位相等，即Um1=Um2,同时 测量电极Mo与两个监督电极M1和M2的中点 O之间的电位差为给定值，即ΔUMoO=Vref(参 考电压)为止。
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(底 部)梯度 电极系
单极供电 倒装(顶 部)梯度 电极系
双极供电 正装(底 部)梯度 电极系
双极供电 倒装(顶 部)梯度 电极系
称
1、岩石的电阻率
①岩石电阻率与岩性的关系 不同岩性的岩石电阻率不同，主要造岩矿物和石
梯度电极系曲线特点
②高阻层厚度很 大时，对着地层 中部Ra曲线出现 一个直线段，其 幅度值接近地层 的真电阻率Rt。
电位电极系Ra曲线
①电位电极系的Ra 曲线对地层中点对 称；
②Ra曲线对着地层 中点取得极值。当 厚度h>AM(大于电 极距L)时，对应高 阻地层中点，Ra呈 现极大值，且h越大， 极大值越接近Rt； 当h<L时，对应地层 中点，Ra呈现极小 值，不能反映地层 Rt的变化。

七章二节电阻率测井

七章二节电阻率测井

2. 梯度电极系视电阻率理论曲线特征
设R1=R3=Rs=1 m ，R2=5 m ，且不考虑井的影响， 可以得到理想梯度电极系是电阻率曲线。可以看到，顶部 和底部梯度电极系Ra曲线形状刚好相反
定性说明梯度电极系在厚、中、薄地层Ra变化规律的方法： 由于忽略了井的影响，并使用理想梯度电极系，则Ra为
电极系：放置在井中的三个电极形成的一个相对位置不变的体系。 测井时 ，把电极系放入井中，而另一个电极（B或N）留在地 面。当电极系由井底向 井口移动时，有供电电 极A，B供给电流I，有 测量电极M，N测量电
位差 U ，电位差
的变化就反映了井内 不同地层电阻率井眼所穿过的地层是均匀各向同性的无限大 介质，即岩性相同，且电阻率都是R。以点电源A（电 流强度为I）为球心,空间任取一点P，它到A的距离为r， 以r为半径作一球，求球面上任一点P的电位。 球面上的电流密度为：
综上所述，根据梯度或电位、正装或倒装、单极供电 或双极供电，可以把电极系分为8种不同的电极系，见下表
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。 （4）电极系互换原理 把电极系中的电极和地面电极功能互换（原供电电 极改为测量电极，原测量电极改为供电电极），而各电极 间的相对位置不变，则所得到的视电阻率值不变，这称为 电极系互换原理。根据互换原理，表7-4中的梯度电极系 实质上只有两种类型，电位电极系只有一种类型。 （5）电极系探测深度通常以探测半径r来表示，在均匀介质 中，以供电电极为中心，以某一半径划一假想球面，若假 想球面内包含的介质对电极系测量结果的贡献占整个测量 结果的50%，则此半径r就是该电极系的探测深度或探测半 径。一般梯度电极系的探测范围是1.4倍电极距L，而电位 电极系的r=2L。由此可知，L越大探测深度也越大。

普通电阻率测井

普通电阻率测井
• 浅三侧向主要反映井壁附近岩层电阻率的变化， 在渗透井段就反映了侵入带的电阻率值。
•深、浅三侧向测井电极系的区别： 结构差异：屏蔽电极和的长度以及回路电极； 电流分布差异：深三侧向测井电极系发出的主 电流分布为径向圆盘状，深入到较远处才开始发 散；浅三侧向测井电极系发出的主电流径向流入 地层不远处即开始发散； 视电阻率反映：深部原状地层和井壁附近岩层。
• 对于浅侧向，这两个柱状电极是回路电极 B1、 B2，产生的屏流对主电流的控制作用减 弱，主电流流入地层不远处发散，使探测 器的探测深度较浅，测量结果主要反映侵 入带的电阻率。
• 电极系尺寸完全相同，电极距相同，受上 下围岩的影响相同。
• （4）当h减小时，“小平台”发生倾斜，
当h AM
（薄层）时，“小平台”靠地层 外侧一点被夸张为高值点，通常称为“假 极大”。
四、影响因素
• 1、电极系的影响； • 2、井的影响：井径 ；井内泥浆电阻率 ； • 3、围岩和层厚的影响 ； • 4、侵入影响 ： 冲洗带 ；过渡带 ； 侵入
带 ；原状地层
• 2、测量原理
• 过程：
• 振荡器信号源供电 ，由屏流输出变压器B3 向屏流电极供电发出屏流Is ；给主电极供
电发出I0 ；满足平衡条件UA0UA1UA2
• 仪器上升过程中，电场平衡条件被破坏， • 主电极和屏流电极之间的采样电阻r两端产
生电流，通过调制放大器使 UA0 UA1，重新 建立平衡条件，以使屏流Is和I0 不受影响。
Ra
K UM1 I0
• 3、存在的问题
• 七侧向在纵向分辨率、原状地层电阻率、 冲洗带电阻率测量等方面有所改善；
• 但是由于深浅七侧向的电极距不同，因此 它们的纵向分辨率不同，受到的围岩的影 响不同，这给解释造成了一定的困难（重 叠法确定地层的含油性）。

普通电阻率测井

普通电阻率测井

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。

3 普通电阻率测井

3 普通电阻率测井

似乎只由A、M组成，则有
R 4 AM AN U MN 4 AM 4 AM U MN U M I I I MN
可见用它测得的视电阻率与测量电极M点处的电位成正比，所以这类
电极系叫电位电极系。
4、电极系
（2）电极系互换原理
在一个电极系中，保持电极之间的相对位置 不变，只把电极的功能改变 (即原供电电极改为测 量电极；原测量电极改为供电电极 )，测量条件不 变时，用变化前、后的两个电极系对同一剖面进 行视电阻率测井，所测曲线完全相同，这叫电极 系互换原理。 因此，在实际测井时，可根据需要互换供电
钻头 直径 过 渡 带 原 状 地 层
，在其上下有围岩，围岩周围有邻层，这
些岩层的电阻率通常各不相同。 其次，钻孔内充填有泥浆，电极是放 在泥浆中，而泥浆的电阻率一般都与岩层 的电阻率不同。 另外，对于油气钻井中有意义的地层 而言，都不同程度地具有孔隙、可渗透。
泥浆
普通电阻率测井(Ra)
3、视电阻率
的电位梯度，或O点的电场强度成正比。
4、电极系 （1）电极系的分类
②电位电极系 在电极系的三个电极中，成对电极间的距 离大于不成对电极到与它相邻那个成对电极之 间的距离时，叫电位电极系。如右图中最左侧 图，即有
MN AM
如果成对电极之间的距离→∞，则称为理想 的电位电极系。在这种情况下，此时电位电极系
du E gradU dr
U RI 4
可见，只要测量出这
种均匀场中任意点的电位
du RI dr 4r 2
U RI 4r
dr RI r 2 4r C 值就可根据该式得出该点 介质的电阻率。
这就是电阻率测井的 理论依据。
U R 4r I

第三章 普通电阻率测井 地质测井资料

第三章 普通电阻率测井 地质测井资料

的关系，则M、N点电位分别为：
Rt
4
AM AN MN
U MN K I
UM
U MN
RIt I •
4
K 4 AM AN
1 MN AM
—为电极系系数
故电阻率的通式为：U N
RtRIt • 1K 4 AN
U MN I
§3 普通电阻率测量原理
2、非均匀介质中的电阻率测井 实际电阻率测井要受到井眼、围岩、层厚、泥浆（冲
电位电极系由于成对电极间的距离较大和所测的Ra对地层中点对
称等，正装、倒装曲线形状相同，电位电极系的细致分类没有实
际意义。
{ 顶部
梯度电极系 底部
X米底部（顶部）梯度电极系
电位电极系
X米电位电极系
②岩石的导电类型 对于金属矿物来讲，它们的导电能力取决于金属的丰富的 自由电子，对于致密岩石由于孔隙度很小，它的导电能力也取 决于自由电子，只不过本身含的自由电子很少，因此电阻率很 高，这类依靠自由电子导电的岩石叫电子导电型岩石； 对于孔隙型和裂缝型的岩石，它们的孔隙空间充满了地层 水，地层水含有盐类离子，此类岩石的导电能力取决于这些离 子，称之为离子导电类型岩石。 沉积岩石电阻率的大小主要决定于组成岩石的颗粒大小、组 织结构和岩石中所含流体的性质。
通常电极系下井仪：三个井下电极， 另一个地面电极。
成对电极：在三个井下电极中，与地面系统接在
A
同
一电路的电极称为成对电极(A、B或
M
成对电极M要、么N都)；是供电电极A、B，要么都是
测量电极M、N。N来自单电极：另外一个与地面电极接在同一电路的电极 称为单电极（N或B）。
2、梯度电极系
单电极A到相邻的成对电极M之间的距离远大于成对

第二章普通电阻率测井

第二章普通电阻率测井

4.非均匀介质中电阻率的测量（视电阻率）
泥浆 侵入带 （Ri)
（Rm)
原状地层
全非均匀介质：
（Rt)
Rt Rs
R m R mc R i R t
围岩 （Rs) 泥饼 (Rmc)
视电阻率Ra ：将电极系在实际井眼和地层条
件下测量的电位差 UMN 按
R K U I
MN
计
算的电阻率，称为视电阻率。普通电阻率测井 按上式刻度测量得到的曲线称为视电阻率曲线。 说明： 1）只要电极系选择合适，Ra 反映 Rt 的变化 2）Ra 大小及曲线形态与井眼、地层、电极系结 构有关
（3）理想电位电极系 AB AB / AM 9
我国常用A0.5M2.25N,L=0.5。常称为0.5米电位。
电极系分类表
二、梯度电极系视电阻率曲线
1、理想梯度电极系视电阻率理论曲线
条件：理想梯度电极
系，无井眼存在，地
层看成纵向阶跃介质， 采用镜像法原理计算 出视电阻率曲线。 h = 10
二、普通电阻率测井原理
供电电极：A、B
有一个固定在地面，其 余三个在井下（电极系）
测量电极：M、N
1.均匀各向同性无穷介质中电阻率测量原理 电流密度： 设采用A M N电极系（B在地面），因为电极 的尺寸比电极之间的距离小得多，将其看成 点电极。
J I
电场强度：
dU E dr
r = RL/s
地层电阻率与岩性、孔隙性、含油性、地层水 性质有关
地层电阻率与岩性的关系
离子导电：连通孔隙中盐离子导电 导电类型 沉积岩（砂岩、泥岩），导电能力 强，电阻率低，取决于孔隙度、地 层水电阻率、含油饱和度等。 电子导电：矿物本身的自由电子导电

电阻率测井

电阻率测井

电阻率值既不可能等于某一岩层的真电阻率，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。

我们称之为视电阻率，记作Ra 。

所以通常把普通电阻率测井叫普通视电阻率测井。

其电阻率计算式为为便于对电极系进行研究，还进一步把其中处在同一个回路中的两个电极叫做成对电极，另一个与地面电极组成回路的电极叫做不成对电极。

成对电极之间的距离小于不成对电极到与它相邻那个成对电极之间的距离，叫梯度电极系成对电极间的距离大于不成对电极到与它相邻那个成对电极之间的距离时，叫电位电极系⑵电极系互换原理在一个电极系中，保持电极之间的相对位置不变，只把电极的功能改变(即原供电电极改为测量电极；原测量电极改为供电电极)，测量条件不变时，用变化前和变化后的两个电极系对同一剖面进行视电阻率测井，所测曲线完全相同，这叫电极系互换原理。

梯度电极系的记录点规定在成对电极的中点。

电位电极系的记录点规定在相距最近的两个电极的中点。

电极系的电极距是人们用来说明这种探测装置长短的，通常用L表示。

电极距的大小，实际上反映了能影响视电阻率测值的空间介质范围⑷电极系探测深度探测深度，是指在垂直于井轴的方向上所能探测到的介质的横向范围。

均匀介质中梯度电极系的探测深度约为1.4电极距，电位电极系的探测深度约为2倍电极距。

⑸电极系的表示方法电极系的书写方式是按照电极在井内自上而下的顺序写出电极的名称，并在字母之间写上电极间的相应距离(以米为单位)来表示这种电极系，例如A0.95M0.1N，表示电极距为1米的底部梯度电极系，其记录点为MN电极的中点。

1、梯度电极系视电阻率理论曲线对于高阻厚层模型，其理论曲线特征如下：①顶部和底部梯度电极系视电阻率曲线形状正好是相反的；②顶部梯度曲线上的视电阻率极大值、极小值分别出现在高阻层Rt的顶界面和底界面，而底部梯度曲线上的极大值和极小值分别出现在高阻层的底界面和顶界面。

③中部视电阻率测量时不受上下围岩的影响，故在地层中部，曲线出现一个直线段其幅度为Rt对于高阻中等厚度层模型，其理论曲线特征如下①曲线在高阻层界面附近特点和厚地层视电阻率曲线基本相同；②地层中部差异较大，随着地层的变薄，地层中部的平直线段部分不再存在，曲线变化陡直，幅度变低。

地球物理测井5(普通电阻率测井)

地球物理测井5(普通电阻率测井)

5.1.3电极系的基本参数和性质 电极系的基本参数和性质
⑵电位电极系： 电位电极系： ③探测半径：2L 探测半径：
5.1.3电极系的基本参数和性质 电极系的基本参数和性质
⑵电位电极系： 电位电极系： 电极系系数（ ④电极系系数（K） 。
K = U MN Ra = K I
5.1.3 电极系的基本参数和性质
⑴梯度电极系： 梯度电极系：
4π AM AN U MN Rt = I MN
MN → 0时
U MN du = = E0 dl MN 电位的梯度
5.1.3 电极系的基本参数和性质
⑴梯度电极系： 梯度电极系： 记录点（ ）：成对电 ①记录点（o）：成对电 极的中点（ 极的中点（o）就是记 录点。 录点。当电极系处于 某一位置进行测量时， 某一位置进行测量时， 其没量结果认为是某 一点的结果， 一点的结果，这一点 就是记录点。 就是记录点。
5.4 视电阻率曲线的应用
确定岩层真正电阻率Rt 确定岩层真正电阻率Rt 对视电阻率作相应的校正（井眼、 ⑵ 对视电阻率作相应的校正（井眼、 层厚、侵入……） 层厚、侵入 ） 每一种仪器在不同的情况下， 每一种仪器在不同的情况下，采用不 同的图版或经验公式进行校正 。
5.5 标准测井
标准测井的概念： 标准测井的概念： 使用几种测井方 法在全地区的各口 井中采用相同的深 度比例及相同的横 向比例对全井段进 行测量， 行测量，这种组合 的测井就是标准测 ES，SP，GR， 井（ES，SP，GR， CAL等等 等等）。 CAL等等）。
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测井解释电阻率测井

测井解释电阻率测井
向的短。 浅三测向的回路电极离屏蔽电
极较近，深三测向的回路电极 离屏蔽电极较远。
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一、三电极侧向测井
1、测量原理
测井过程中，A1、A0、 A2具有相同有极性和电位 且与B的极性相反。
深、浅三侧向的电流侧 向流入地层。
深三侧向的主电流能流 入到地层较深的地方才开 始发散。这主要是屏蔽电 极长，回路电极远，聚焦 能力强所导致的。
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四、三、七、双侧向对比
2、纵向分层能力：
三侧向的分层能力最好（层厚：0.4～0.5m） 七侧向与双侧向相同且较三侧向差。
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四、三、七、双侧向对比
3、影响因素：
影响因素相同，但影响的大小不同。 三侧向受井眼、围岩及侵入的影响最大，且深、 浅三侧向的探测深度差不大，不利于对比分析。 双侧向受井眼、侵入的影响最小，且深、浅侧 向的电流层厚度相同有利于对比分析。 七侧向介于三侧向和双侧向之间，且深、浅七 侧向的主电流厚度不同不利于对比。
记录点：A0的中点。
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二、七电极侧向测井
1、测量原理
测量过程中：A1、A0、A2的极性相 同;主电流强度Ｉ0不变，通过自动调 节电路调整Is的大小使 Um1=Um1’,Um2=Um2’,即使主电流 Io侧向流入地层之中.
深浅七侧向的电极系分布比S不同， 聚丝能力不同。深七侧向的主电流 能流入到地层的深部，而浅七侧向 的主电流进入地层后不久就开始发 散。
加大探测深度，减小井眼及泥浆侵入的影响。 使深浅探测的主电流层厚度相同，且受围岩和影 响小。
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三、双侧向测井
1、测量原理
电极的结构及电流分布： 电极的数目：9个 电极的形状:
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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
和5Ω·m；围岩的纵横向电阻率分别为5Ω·m和1Ω·m。

由结果同样可以看到倾角的增加
对整个电阻率测井曲线产生的影响，这里不仅目的层的视电阻率而且上下围岩层的视电阻率
值都随着倾角的增大而增大。

特别需要指出的是，在围岩也是各向异性的情况下，地层边界附近的视电阻率曲线不再出现视电阻率值的明显起伏。

这一现象在对包括井眼泥浆影响的垂
直井眼进行的正演模拟时仍然成立，所以说目的层和围岩是否各向异性对整个电阻率测井的
影响很大。

第二个模型是研究砂泥岩薄交互层在不同倾角情况下电阻率测井的响应特征及其与各
向异性地层在响应特征上的等价性。

该薄交互层中各个砂泥岩的单层厚度均是0.05m，砂岩层仍假定为各向同性地层，其电阻率值为20Ω·m；而泥岩层和围岩均为各向异性地层，其
纵横向电阻率分别为5Ω·m，1Ω·m。

这些薄砂泥岩组成了厚度分别是0.6，1.2和1.6m 的薄交互层，其砂泥岩的体积比为1:1，且各个交互层之间被厚度为 2.45m的泥岩隔开。

应用等价关系，该砂泥岩薄交互层在宏观上与纵横向电阻率是12.5Ω·m和1.91Ω·m的各向异性地层等价。

在井眼倾角分别是0°，30°，60°和85°时薄交互层与其等价各向异性地
层的正演计算结果表明，由于各个薄层的单层厚度已大大小于测井仪器的纵向分辨率，各个薄交互层上的响应与其等价的各向异性地层基本一致，整个视电阻率均随着地层倾角的增加
而增加，唯一的区别是薄交互层的响应存在微小的波动和跳跃。

汪宏年等[18]对水平层状各向异性介质中普通电阻率测井进行研究时,应用模式匹配算法对非轴对称、无井眼地层模型进行了探索,并用0.5 m电位电极系对不同的地层模型做了
大量的正演计算,系统地考察了井斜角(地层倾角)、地层厚度以及地层的各向异性等对普通
电阻率测井的影响.在研究中由于忽略井眼的影响,地层仍然具有旋转对称性,故采用柱坐标系,仍然是二维的模式匹配.
谭茂金等2007年发表文章“非轴对称条件下用三维模式匹配法计算电阻率测井响应”，文中采用模式匹配法研究了非轴对称条件下普通电阻率测井响应，研究了倾斜地层等各种非
轴对称的地层模型电阻率测井响应，系统地考察了井斜对普通电阻率测井响应的影响。

当地层中含有井眼时,必须对井眼在Z方向上进行“层的划分”,使得井眼折线近似为一
个圆。

图6a为一个地层界面(两层介质模型)、不同井斜角的电阻率响应。

可以看出,由于泥浆电阻率的影响,地层界面的特征不明显,已经没有明显的台阶。

随着井斜角的增加,电阻率的响应数值逐渐降低。

图6b为两个地层界面、不同井斜角的视电阻率响应。

可以看出,由于泥浆电阻率的影响,地层界面的特征不明显,已经没有明显的台阶,但是出现了一个类似“奶嘴”状的特征,这是由于井眼视电阻率和地层较薄受围岩的影响较大造成的。

随着井斜角的增加,视电阻率的响应数值逐渐降低,同时层的厚度也越来越厚。

在远离地层界面的地方,井斜影响造成的视电阻
率差距越来越小,但是其数值都比直井要小,这是由于围岩受井眼影响的结果。

图5 三层地层模型(a)和多层地层模型(b)
井眼轨迹与地层倾角之间的关系对电阻率有较大的影响，这主要表现在电阻率测井时不
能准确地测量地层的垂向或水平电阻率，而是两者影响的综合反映，并且该测量值随测量方
向的不同而不同，这给测井解释造成很大的困难。

目前，对地层电性各向异性的研究一般通
过对各种地质模型的正演模拟，从而得出在相应地质条件下，地层电性各向异性对电阻率测
井的影响程度。

在非平行界面地层环境下，当目的层视厚度、围岩电阻率、侵入深度及侵入带电阻率处
于一定范围内时，地层界面倾斜会使双感应测井响应发生一定程度的偏离，界面倾角越大，
偏离程度越严重。

为此，在水平井测井解释工作中，必须对不同条件下的地层界面倾角影响
进行不同程度的环境校正。

有效地控制井眼轨迹能大大降低钻井成本和提高效益。

同时根据电阻率响应特征和其他
测井曲线正确地划分地层界面，能有效地提高测井解释精度及为工程施工提供更好地依据。

测井曲线形态取决于所测量的特定的井眼和地层，近年来国内外学者采用了不同的研究方法
来研究地层倾角对电阻率测井的影响，通过对仪器响应的分析和数值模拟有了以下认识：（1）斜井中所有的测井仪器响应均受影响，其影响来源于井眼和地层间的相对倾角以及仪器类
型；（2）对斜度小于30°的井，所有测井曲线稍作校正即可作定量解释。

（3）对斜度为30°～60°的井，电阻率曲线可通过数值模拟手段进行视倾角校正。

（4）对斜度60°～80°的井，地层电阻率R t可由电阻率曲线确定，但受多种因素影响不可能准确（如各向异性、
地层倾角、侵入、井眼条件以及仪器偏心等）。

（5）对斜度大于80°的井，就定量评价和
解释而言，所有曲线都受到影响。

解释成功与否关键取决于由井眼成像测井确定的井眼与地
层间的关系以及用于确定真垂直厚度（TVT）和真地层厚度（TST）的倾角精度。

这些参数如
不很准确，任何解释最多也只能是定性的。