地球物理测井-8-感应测井

第一章自然电位1 石油钻井中产生自然电场的主要原因是什么？扩散电动势ED扩散吸附式电动势EDA和过滤电动势EF产生的机理和条件是什么？自然电位形成原因：由于泥浆与地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井壁附近两种不同矿化度的溶液发生电化学反应,产生电动势,形成自然电场.一般地层水为NaCL溶液,当不同浓度的溶液在一起时存在使浓度达到平衡的自然趋势,即高浓度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移,这种过程叫离子扩散.在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯离子迁移速度大于钠离子(后者多带水分子),这样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)高浓度溶液富集钠离子(正电荷),形成一个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed同样离子将要扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子,扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda此外还有过滤电动势,这种电动势是在压力差作用下泥浆滤液向地层渗入时产生的,只有在压力差较大时才考虑过滤电动势的影响.2 影响SP曲线幅度的因素是什么？想想在SP曲线解释过程中，如何把影响因素考虑进去，从而得到与实际相符的结论？在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自然电位曲线(SP).影响因素：1 溶液成分的影响;2岩性的影响砂岩泥岩3温度的影响;4地层电阻率的影响5地层厚度影响厚度增加SP增加6井眼的影响井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小3 SP的单位是什么？毫普第二章普通电阻率测井1 岩石的电阻率和岩性有什么关系？沉积岩属于什么导电类型？沉积岩石在水中沉淀的岩石碎屑或者矿物经胶结压实而成，其结构可视为矿物骨架与空隙中流体的组合。

1.声波时差曲线：在泥砂岩剖面上，砂岩显示低时差，其数值随孔隙度的不同而不同；泥岩一般为高时差，其数值随压实程度的不同而变化；页岩的时差介于泥岩和砂岩之间；砾岩的时差一般都较低，并且越致密声波时差值越低．在碳酸盐剖面上，致密石灰岩和白云岩声波时差最低，如含有泥质时，声波时差增高，若有孔隙和裂缝，声波时差明显增大，甚至出现周波跳跃．石膏岩盐剖面，渗透性砂岩最高？，泥岩（含钙质、石膏多）与致密砂岩相近，泥质含量高时增大，岩盐扩径（井直径）严重，周波跳跃？气体比油水的时差要大的多，岩性一定时候，含气层段出现周波跳跃。

2.自然Gamma曲线：在泥砂岩剖面上，纯砂岩在自然Gamma曲线上显最底值，泥岩显最高值，粉砂岩和泥质砂岩介于二者之间，并随着岩层中泥质含量增加曲线幅度增加；在碳酸盐剖面上，泥岩和页岩显最高值，纯的石灰岩、白云岩有最低值，而泥灰岩、泥质石灰岩、泥质白云岩自然Gamma测井曲线值介于二者之间，并随泥质含量增加幅值增大．3.微电极测井曲线中砂岩异常幅度差大于粉沙岩异常幅度差．4.泥岩在密度测井曲线上值较高而煤层密度测井值在剖面上看很低5.在淡水泥浆的沙泥岩剖面井中，自然电位测井曲线以大断泥岩层部分的自然电位曲线为基线，此时出现负异常的井段都可认为是渗透性岩层。

在含有泥质的砂岩中由于泥质对溶液产生吸附电动势使总电动势降低。

所以纯砂岩的自然电位异常幅度要比泥质岩石的异常幅度大，而且随着砂岩中泥质含量的增加，自然电位异常幅度会随之减小自然电位与自然伽马对砂岩泥岩都很敏感，但是自然电位容易受到流体性质、岩层厚度的影响，含油气或者薄层时，幅度很低。

粉砂和泥的比值大于1:2,幅度趋于0.自然伽马虽然也受到层厚影响，层厚小于0.8米时才开始显现影响。

以上为一般情况（正常压实），如果欠压实，情况相反，砂岩出现高时差，如渤海湾明化镇组所以具体地区具体问题具体分析（要根据岩心资料建立具体解释模型）6.感应测井为了获取井下地层的原始含油饱和度资料，用油基钻井液钻井;为了不破坏井下地层的渗透率，有时采用空气钻井；这时井中没有导电介质，不能传导电流，为了解决这个问题，发明了感应测井。

第四章感应测井感应测井可在井眼不导电的情况下（如油基泥浆井，空气钻井等）测量地层的电导率。

这种方法对低阻层反应灵敏，因此更适合区分低阻油、水层和油水过渡带。

第一节感应测井的基本理论一、基本原理感应测井是利用交变电磁场研究岩石导电性的一种方法。

发射线圈 T ，通以 20kHz 交变电流，该电流在周围介质中产生交变电磁场中。

φ 1 在介质中适应出环形电流 i 1 ，同时在接收线圈 R 中，产生感应电动势 E 1 。

环形电流 i 1 ，在介质中亦将引起二次磁场φ 2 ，φ 1 在 R 中引起适应由动势 E 2 。

φ 1 在 R 中引起的电动势为无用信号，而φ 2 在 R 中引起的感应电动势 E 2 与 i 1 有关， i 1 又与地层导电能力有关，因而，通过测量 E 2 的大小，便可测量介质的导电能力。

在均匀无限介质的条件下，通过求解电磁场的基本方程可得出，接收线圈中，总适应电动势的表达式：该式展开后，可简化为：上式中，虚部是无用信号，实部与σ成正比，是有用信号，二者相位上差 90 °。

这就是感应测井的基础。

上式的得出是忽略了三次方以上的高次项的结果，是忽略了趋肤效应影响的一种近似方法。

这样就可把有用信号看作是介质各部分所引起的感应由动势线性相加的结果，这种方法就是“几何因子”理论。

几何因子理论要点：①认为发射电磁场与每个单元环电磁场之间互不发生作用（即幅度衰减和相位移动场可忽略）②认为电磁波瞬间便可通过地层，（而实际地层中电磁波传播速度仅为自由空间的 0.15% ）。

根据几何因子理论，得到的接收线圈中的有用信号为：dE 2 = kg σ· ds几何因子 g 的物理意义：在均匀无限介质中，任意一点上截面积为一个单位的单元介质环对总信号的相对供献。

二、均匀介质双线圈系感应测井的电磁理论1 ．传播效应（趋肤效应）2 ．麦克斯韦方程组及其解3 ．感应测井信号的虚、实分量第二节感应测井线圈系特性空间各部分介质对总的感应电动势贡献大小是由每部分介质的电导率与它的几何因子两部分因素决定的，因此，必须研究几何因子的空间分布，才能研究各部分介质对感应电动势的贡献，而几何因子的空间分布与线圈系结构有关，因而必须研究线圈系的特性。

感应测井原理感应测井是一种利用电磁感应原理测量地下岩石物性参数的方法。

它是通过在井内向地层发送电磁信号，然后接收地层对这些信号的响应，从而得到地层的一些物理参数，如电导率、自然伽马辐射等。

感应测井广泛应用于石油、天然气勘探和地质勘探领域，对于确定地层的含油气性、岩性、孔隙度等具有重要意义。

感应测井的原理是基于电磁感应现象。

当在地下岩石中通过交变电流时，会在周围产生交变磁场。

而地层中的导电体会对这个磁场产生响应，导致感应电流的产生。

感应电流的大小与地层的电导率有关，通过测量感应电流的大小和相位，可以推断出地层的电导率，从而得到地层的一些物理参数。

感应测井的原理可以用以下几个步骤来描述，首先，感应测井仪器在井中发射高频电磁信号；其次，这些信号在地层中传播，与地层中的导电体相互作用产生感应电流；然后，感应测井仪器接收这些感应电流，并测量其大小和相位；最后，根据感应电流的测量结果，推断出地层的电导率和其他物理参数。

感应测井的原理具有一些优点。

首先，它不需要直接接触地层，可以在井眼中进行测量，避免了传统测井方法中需要取芯的麻烦和成本。

其次，感应测井可以在井眼中实时测量地层的物性参数，为地质勘探和油气勘探提供了重要的实时数据支持。

最后，感应测井可以对地层进行全方位的测量，可以得到地层的横向和纵向分布规律，对于地质模型的建立具有重要意义。

然而，感应测井也存在一些局限性。

首先，地层中的含水量会对感应测井的结果产生影响，需要进行校正和解释。

其次，地层中的其他非导电体也会对感应测井的结果产生干扰，需要进行进一步的分析和解释。

最后，感应测井仪器本身的性能和精度也会对测量结果产生影响，需要进行仪器校准和数据处理。

综上所述，感应测井原理是一种通过电磁感应来测量地下岩石物性参数的方法。

它具有实时、全方位的测量优点，但也存在一些局限性。

在实际应用中，需要综合考虑地层特点、仪器性能和数据解释，才能得到准确可靠的测量结果。

感应测井在石油、天然气勘探和地质勘探领域有着重要的应用前景，对于资源勘探和开发具有重要的意义。

地球物理测井整理版
地球物理测井，运用物理学的原理和方法，使用专门的仪器设备，沿钻井（钻孔）剖面测量岩石的物性参数，包括电阻率，声波速度，岩石密度，射线俘获及发射能力等参数。

根据这些参数，了解井下地质学信息及资源赋存状态。

工程人员根据对这些信息的研究，发现并评价资源（包括石油、天然气、煤、金属、非金属、地热、地下水等资源）的储量和赋存状态。

在此基础上，制定各种资源的合理有效的开发方案。

也就是说，地球物理测井是包括油气藏、煤、水资源、金属及非金属等各种资源勘探开发极其重要的技术手段。

甚至在城市的市政规划中地基勘测、高速铁路建设及地铁建设中也发挥着重要的作用。

岩石和矿物有不同的物理特性，如导电特性、声波特性、放射性等。

这些特性统称为岩石和矿物的物理性质。

在地球物理勘探中相应地建立了许多种测井方法，如电法测井、声波测井、放射性测井和气测井等。

应用范围
确定井剖面的岩石性质，评价油（气）、水层，发现煤、金属、放射性等矿藏，并确定其埋藏深度及有效厚度；测量计算储量所需要的各种地质参数，如岩性成分、孔隙度、饱和度、渗透率煤田储量计算参数等；确定地层倾角、岩层走向和方位，以及钻孔倾角和方位角，
研究沉积环境等；检查井下技术情况，如检查固井质量和套管破裂情况等；发现和研究地下水源（淡地层水）。

感应测井原理感应测井是一种利用电磁感应原理来测量地下岩石物性参数的方法。

在石油勘探和开发中，感应测井技术被广泛应用，它能够提供地层中各种参数的定量信息，为油气勘探和开发提供了重要的技术支持。

感应测井原理的核心是利用电磁感应原理来测量地下岩石的电性参数。

当感应测井仪器通过井眼下的地层时，会发出高频交变电磁场，这个电磁场会感应出地层中的感应电流。

根据感应电流的大小和相位差，可以推导出地层中的电导率、介电常数等物性参数。

感应测井原理的基本思想是利用地层中的电性差异来进行识别和解释。

地层中不同岩石的电性参数差异很大，因此可以通过测量地层中的感应电流来判断地层中的岩石类型、孔隙度、渗透率等参数。

这为油气勘探和开发提供了重要的地质信息。

感应测井原理的应用范围很广，不仅可以用于油气勘探和开发，还可以用于地热能、水资源等领域。

感应测井技术可以在不同地质环境下进行应用，包括陆地、海洋、深海等。

它可以提供精确的地层物性参数，为地质勘探和工程建设提供重要的参考信息。

感应测井原理的发展经历了多个阶段，随着电子技术和地球物理学的发展，感应测井技术不断得到改进和完善。

现代感应测井仪器具有体积小、测量精度高、适应性强等特点，可以实现对复杂地质条件下的测量，为地质勘探和工程建设提供了可靠的技术支持。

总的来说，感应测井原理是一种利用电磁感应原理来测量地下岩石物性参数的技术方法。

它具有应用范围广、测量精度高、适应性强等特点，为油气勘探和开发提供了重要的技术支持。

随着技术的不断发展，感应测井技术将会在地质勘探和工程建设中发挥越来越重要的作用。

感应测井原理
感应测井是一种利用电磁感应原理测量地层物性的方法。

它利用了地层岩石对电磁场的不同响应，从而获得有关地层的信息。

感应测井是通过电磁感应探测原理来测量地层的电性和导电性。

当感应测井仪器通电时，在测井仪器周围形成一个交变电磁场，这个交变电磁场会穿透地层。

在地层中，交变电磁场会诱导出感应电流。

这个感应电流会遇到地层中电阻和导电性变化而发生变化，这样就可以通过测量感应电流的变化来推断地层的性质。

测量中，感应测井仪器通常采用的是多频道感应测井技术。

它可以同时测量多个频率的电磁场和感应电流，从而提高测量的准确性和分辨率。

感应测井的原理是基于法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组。

它适用于测井井内的地层物性测量，如电导率、介电常数等。

这些测量结果可以帮助地震学家、地质学家等判断地层性质、岩性和含矿等情况，进而指导油气勘探和开发。

感应测井在勘探领域具有重要的应用价值，尤其是在油田勘探和开发中。

它可以提供关于地下油藏的电性和导电性信息，帮助勘探人员确定油田的边界和储量，进而优化开发方案，提高采收率。

总之，感应测井利用电磁感应原理来测量地层物性的特点。

通过测量地层对交变电磁场的响应，可以得到有关地层的电性和
导电性信息。

这一技术在油气勘探和开发中有着广泛的应用，对于提高勘探效果和开发效率具有重要意义。

思考题第一课自然电位测井SP？*1.分析自然电位的成因，写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。

答：自然电场的产生(原理)扩散电动势、扩散吸附电动势、过滤电动势1.扩散电动势产生原因：泥浆和地层水矿化度不同——电化学过程——电动势——自然电场产生过程：溶液浓度不同——离子扩散——离子迁移率不同——两边分别富集正、负离子 (延缓离子迁移速度)——产生电动势(直到正负离子达到动态平衡为止 ) 公式：2.扩散吸附电动势产生原因：泥浆和地层水矿化度不同——产生阳离子交换——产生电动势——自然电场产生过程：溶液浓度不同——带电离子扩散——阳离子交换——孔隙内溶液阳离子增多——浓度小的一方富集正电荷，浓度大的一方富集负电荷产生电动势（扩散吸附）公式：3.过滤电动势产生原因：泥浆柱与地层之间的压差造成离子的扩散。

一般在近平衡钻井情况下不考虑。

总电动势公式：*2.不同Cw、Cmf情况下自然电位测井曲线有哪些特征？1.当Cw>Cmf：（Rmf>Rw,E<0）负异常（淡水泥浆）2.当Cw<Cmf：（Rmf<Rw,E>0）正异常（咸水泥浆）3.当Cw=Cmf：（Rmf=Rw, E=0）无异常，自然电位测井失效*4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面？1.划分渗透层（半幅点法，砂泥岩剖面较常用）2.估算泥质含量3.地层对比依据： 1)相同沉积环境下沉积的地层岩性特征相似; 2)同一段地层有相同或相似的沉积韵律组合; 3)由1)和2)决定同层、同沉积（相）的SP曲线特征一致。

4.确定、划分沉积相5.确定油水层及油水界面（△USP油小于△USP水）6.识别水淹层(依据 Cw <或> Cwz) 渗透层水淹后SP基线偏移，偏移量与Cw/Cwz(注入)有关7.确定地层水电阻率Rw3.影响自然电位测井的因素有哪些？1.Cw/Cmf影响（地层水矿化度/泥浆滤液矿化度）当Cw>Cmf：（Rmf>Rw,E<0）负异常（淡水泥浆）.当Cw<Cmf：（Rmf<Rw,E>0）正异常（咸水泥浆）当Cw=Cmf：（Rmf=Rw, E=0）无异常，自然电位测井失效2 .岩性影响砂泥岩剖面泥岩(纯泥岩)——基线纯砂岩——SSP(h>4d)当储层Vsh 增大，自然电位幅度△USP（变小）<SSP 靠近泥岩基线3..温度影响温度对离子运动，离子扩散速率有影响不同深度地层温度不同4.地层水、泥浆滤液中含盐性质影响（溶液中离子类型不同，迁移速率不同，直接影响Kd、Kda）5.地层电阻率影响（当地层电阻率较大时，其影响不容忽视。

相对渗透率Kro:是指岩石的有效渗透率与绝对渗透率的比值，其值在0~1之间。

通常用Kro,Krg,Krw分别表示油，气，水的相对渗透率。

视电阻率：因为地层是非均匀介质，所以，进行电阻率测量时，电极系周围各部分介质的电阻率对测量结果都有贡献，测出的不是岩石的真电阻率，将这种在综合条件影响下测量的岩石电阻率称为视电阻率。

周波跳跃：在疏松地层或含气地层中，由于声波能量的急剧衰减，以致接收器接受波列的首波不能触发记录，而往往是后续波触发接收器，从而造成声波时差的急剧增大，这种现象称为周波跳跃。

康普顿效应：当伽马光子的能量较核外束缚电子的结合能大的多且为中等数值时，它与原子核外轨道电子相互作用时可视为弹性碰撞，能量一部分转交给电子，使电子以与伽马光子的初始运动方向成角的方向射出，形成康普顿电子，而损失了部分能量的伽马光子则朝着与其初始运动成角的方向散射，这种效应称为康普顿效应。

声波时差：声波传播单位距离所用的时间。

绝对渗透率：当岩石孔隙中只有一种流体时，描述流体通过岩石能力的参数。

增阻侵入（泥浆高侵）：地层电阻率较低，侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt的现象。

地层压力：又称地层孔隙压力，指作用在岩石孔隙内流体（油，气，水）上的压力。

视地层水电阻率Rwa：是指地层电阻率Rt与其地层因素F的比值，用符号Rwa表示，即Rwa=Rt/F。

含油气孔隙度Sh:岩石含油气体积占有效孔隙体积的百分数，用Sh表示，且Sw+Sh=1。

有效孔隙度:是指具有储集性质的有效孔隙体积占岩石体积的百分数。

缝洞孔隙度：是指有效缝洞体积占岩石体积的百分数。

储集层有效厚度：是指在目前经济技术条件下，能够产出工业性油气流的储集层实际厚度，即符合油气层标准的储集层厚度扣出不符合标准的夹层（如泥岩或致密层）剩下的地层厚度。

裂隙孔隙度：单位体积岩石中裂缝体积所占的百分数。

残余油饱和度Sor：当前开发技术，经济条件下无法开采出的油气占有效孔隙体积的百分数。

地球矿场物理（测井）复习总结（电法测井部分）第一篇：地球矿场物理(测井)复习总结(电法测井部分)1．自然电动势产生的主要机理？淡水泥浆沙泥岩刨面井，砂岩层和泥岩层井内自然电位的特点？答：井壁附近两种不同矿化度溶液接触产生电化学过程，结果产生电动势。

自然电动势主要由扩散电动势和扩散吸附电动势产生。

扩散电动势主要存在砂岩中满足渗透膜原理，扩散吸附电动势存在于泥岩中，主要是因为泥岩隔膜的阳离子交换作用。

在沙泥岩剖面中钻井，一般为淡水泥浆钻进（CW>Cmf）,故在砂岩渗透层井段自然电位曲线出现明显的负异常，泥岩渗透层井段自然电位曲线出现明显的正异常。

2．如何确定自然点位测井曲线的泥岩基线？答：在实测的自然电位曲线中，由于泥岩或页岩层岩性稳定，在自然电位曲线上显示为一条电位不变的直线，将它作为自然电位的基线，这就是所谓的泥岩基线。

泥岩基线：均质、巨厚的泥岩层对应的自然电位曲线。

3．自然电位测井的影响因素？答：①CW和Cmf的比值（比值>1，负异常，比值<1，正异常）②地层水及泥浆滤液中含盐性质③岩性（泥质含量增加，SP曲线幅度降低）④地层温度（温度升高，Kda、Kd增加）SSP•rm⑤地层电阻率的影响（电阻率升高，SP幅度下降）∆Usp=⑥地层厚度的影响（厚度减小，SP幅度下降）rm+rsd+rsh⑦井径扩大和侵入的影响，（井眼越大，侵入越深，SP幅度越小）4．自然电位测井的主要应用？答：①划分渗透性层；②估计泥质含量；③确定地层水电阻率Rw；④判断水淹层。

5．描述岩石电阻率与孔隙度和饱和度的关系，并详细给出阿尔奇公式。

答：地层因数F＝R0/RW=a/φm，R0为孔隙中100％含水的地层电阻率，RW为孔隙中所含地层水的电阻率，a为岩性比例（0.6~1.5），m为胶结指数（1.5~3）,F只与岩石孔隙度、胶结情况有关，而与饱含在岩石中的地层水电阻率无关。

阿尔奇公式是地层电阻率因数F、孔隙度ψ、含水饱和度S和地层电阻率之间的经验关系式F=1ψm，F=ROR1, t=n RWRoSw式中：Rt 为地层电阻率；Ro为地层全含水时的电阻率层水电阻率；m为胶结指数；n为饱和度指数。