测井曲线的应用

•（一）微电极测井方法： •使用装在一块橡胶极板上的微 电极系，微电极系由成直线排列 的三个电极组成。组成两个不同 类型的电极系：
•电极系：
•微梯度：A0.025M10.025M2 •微电位：A0.05M2 •测量时弹簧把极板紧紧的贴在 井壁上进行测量。
（二）微电极系探测范围
①微梯度探测范围小， 半径为4cm，反映的是 井壁上泥饼的电阻率， 而泥饼只形成于渗透性 岩层。泥饼的电阻率要 远远小于冲洗带电阻率。 ②微电位探测范围较大， 半径为10cm，主要反映 冲洗带的电阻率，泥浆 滤液是淡水电阻率较高。
当地层水和泥浆滤液的矿化度 确定时，岩性就是影响自然电位的 关键因素，纯砂岩的异常幅度最大， 含泥砂岩等的异常幅度就相应地有 所降低，含泥愈多，其异常幅度就 愈低。
㈣. 自然电位曲线的应用
1）划分渗透性岩层， 2）观察岩性变化。估计泥质含量。 砂岩的岩性变细，含泥量增加时自然电位幅度降低。 3）确定地层水电阻率。利用SP图版确定地层水电阻率 4）判断水淹层：一般的规律是渗透性好的部分容易被水 淹（如，正韵律的底部。水淹较严重） 油层水淹后，由于注入水的矿化度界于地层水和泥 浆滤液矿化度之间，自然电动势的变化，使自然电位曲 线上出现泥岩基线偏移，如图：
一、自然电位测井：利用井内泥浆和地层水的电化学作用产生自然 电场来研究岩层的测井方法。（就是测量自然电位随井深变化的曲线） （一）、自然电位产生的原因： 1、扩散：溶液中溶质的离子，由于热运动的原因由浓度高的地方 向浓度低的地方运动。一般情况下，地层水的矿化度（水中含有各种 矿物盐的总量）比钻井泥浆的矿化度高（C 1 〉C 2 ）。则地层水中 的盐类离子就要向浓度低的井筒中扩散。 地层水主要容纳在砂岩的孔隙中，水中的盐类主要是氯化钠，在 钻遇渗透性的砂岩层时，砂岩中的地层水与泥浆接触时，地层中的钠 离子和氯离子就向泥浆中扩散。地层水中的氯离子的迁移率比钠离子 的迁移率大，因此，氯离子比钠离子跑的快，扩散到井筒中的氯离子 比钠离子多，所以在正对渗透性岩层井段的井筒中泥浆带有一个负电 位，是由离子的扩散造成的叫扩散电位。（负电位）
视电阻率曲线的影响因素：1.电极系的影响. 2.井的影响 3.围岩-层厚影 响. 4.泥浆侵入影响. 5.高阻邻层的屏蔽影响. 6.地层倾角的影响
T103区块 西 27-28.4 井综合解释成果图


三．微电极测井
微电极测井是电极距极小而又紧贴井壁的一种普通电阻 率测井。是为了弥补普通电极系的不足而发展起来的一种测 井。 普通电极测井存在着两个明显的缺点。 第一，普通电极系不能判别地层的渗透性。例如同是高电 阻率地层，但究竟是孔隙度和渗透性都好的油层，还是非渗 透性的致密岩石层，普通电极系是无法判别的。 第二，普通电极系受电极距较长和邻层围岩的影响很大，分 层能力差，不能精确地确定薄夹层的界面和厚度，无法提供 精确的储量计算参数。微电极测井就是为了解决这两个问题 而发展起来的一种测井。（即能反映渗透性又能反映含油性）
顶部梯度：成对电极在单电极上面。 底部梯度：成对电极在单电极下面
2）电位电极系：单电极到与其相邻的成对电极之间的距离远 小于成对电极之间的距离。
电 极 系 类 型
（三）视电阻率电阻率曲线：
视电阻率曲线的特点：
1.梯度电极系的视电阻率曲线是不对称的。顶部梯度视电阻率曲 线在高阻岩层顶部出现极大值。底部梯度视电阻率曲线在高阻 岩层底部出现极大值。 2.地层很厚时对应于地层中部的一段视电阻率值与地层电阻率值 相近。 3.地层变薄时，视电阻率值相应变小，这时底部梯度电极所测的 视电阻率曲线，在地层底部界面的极值和地层电阻率相近。顶 部梯度电极系所测的视电阻率曲线，在地层顶部的极值和地层 电阻率相近。 4.电位电极系的曲线呈上下对称的圆滑状。曲线极小值到极大值 之间的中点成为半幅点。上下半幅点之间的距离即显示层的厚 度。
（三）微电极曲线特征（如图）
微梯度曲线和微电位曲线的 坐标是重叠在一起的，微梯度电 极系的视电阻率曲线用实线表示， 微电位电极系视电阻率曲线用虚 线表示。 1．在渗透性岩层，泥浆滤液浸 入地层，井壁上形成泥饼，由于 泥饼电阻率要远低于冲洗带电阻 率，因此，曲线出现正差异。 2．在非渗透岩层，如泥岩段无 泥饼形成曲线无差异（重迭）或 出现负差异（盐水地层可出现负 差异），出现锯齿状高峰。 3．含油砂岩与含水砂岩一般都 出现正幅度差。相邻的同岩性含 油砂岩的幅度与幅度差都高于含 水砂岩。
侧向测井电极系电流分布图
微电极系和微侧向测井电流分布图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
①三侧向 : a .深三侧向 b. 浅三侧向 ②七侧向 ③八侧向 ④ 微侧向 深三侧向: 电极系内短路连接B1,A1和B2,A2. 屏蔽电极各 长 2.1米,探测深度大。 浅三侧向: 仪器内部B1, B2接屏蔽电极A1,A2电源的另一端, 即成为A1,A2电极流出的电流返回电极,称为浅三侧向,屏 蔽电极较短(0.8米)探测深度小.
㈤.
水淹层自然电位基线偏移示例
二．视 电 阻 率 测 井：
渗 透 层 介 质 电 阻 率 的 分 布
视电阻率测井，是把一个按一定顺序编排的电极系下入井内， 测量地层电阻率变化的曲线。
（一）原理：由供电电极AB供给电流，在岩层中造成一个人 工电场，然后用测量电极MN测量岩层某两点的电位差，即可 算出岩层的电阻率。 在测量井下岩层的电阻率时，把由供电电极AB和测量电极 MN按不同距离组成的电极系下入井内，从供电电极AB通入电 流，测量MN两点的电位差，此电位差的大小可代表这段岩层 的电阻率的大小。把电极系从井底缓慢的提向井口则可以得到 一条连续记录的岩层电阻率曲线，曲线从左到右代表电阻率的 增高值，因测量是在井中进行的受许多因素的影响，所测得的 岩层的电阻率，叫视电阻率。

（四）微电极曲线的用途：
1.确定地层界面，划分地层薄夹层。由于微电极视电阻率曲 线本质上仍是梯度电极系和电位电极系曲线，所以在理论上 应用极值法和半幅点法划分岩层界面，由于电极距小，实际 上微电极和微电位曲线的界面线是重合的，地层界面上视电 阻率曲线都表现为一个突变的跃变异常，实际工作中都以这 一突变划分地层界面。 2..判断渗透层。渗透层和非渗透层的差别是在井壁上是否形成泥饼和冲洗 带，反映在微电极曲线上就是微梯度和微电位曲线是否重合。不重合的就 叫存在差异，通常把微电位视电阻率大于微梯度视电阻率的现象叫做正差 异。反之，叫负差异。无差异就是非渗透性地层。表现曲线出现幅度差， 幅度差大小反映地层渗透性的好坏。 3.判断岩性：致密灰岩，微电极曲线幅度特别高，常呈锯齿状有幅度不大 的幅度差。灰质砂岩，微电极曲线比普通砂岩高，但幅度差比普通砂岩小。 4.估计油水层。油层微电极电阻率值，往往高于水层微电极电阻率值。如 盐水地层还可能出现负异常。水层幅度差小于油层
自然电位曲线的特征

曲线特征： ( C1〉C2 )在 地层水矿化度高于钻井泥 浆矿化度情况下： 1)大段泥岩的自然电位曲 线基本上是一条直线。 2)泥岩与砂岩接触面电流 最大,电位降大,曲线偏负。 3）若砂岩岩性均匀，砂 岩中点分为对称的两部分。 4）异常幅度的半幅点是 岩层界面。如图：
㈢. 实测自然电位曲线
5.确定泥饼和冲洗带电阻率
实 测 微 电 极 曲 线
油层、水层测井曲线实例
水层、气层测井曲线实例
四、侧向测井：
侧向测井是针对泥浆电阻率远远小于地层电 阻率而发展起来的一种电阻率测井方法，其基本 原理是运用电化学原理改变供电电流的分布状态。 阻止电流在纵向上单一的沿井筒泥浆进行分布， 从而使其分布与侧向的地层因素有关。
视电阻率电阻率曲线
1. 底部梯度视电阻率曲线 2. 电位电极系视电阻率曲线：
（四）视电阻率曲线的用途：
1. 确定井下地层的深度。井下各个地层的岩性是不同的，表现在视 电阻率曲线的有不同的特征，据此确定岩层的界面。 2. 判断岩性。根据各种岩石的不同性质确定岩性。致密岩层的电阻 率大于渗透性岩层的电阻率。 3. 判断地层的油水性质。 当地层含油时，由于原油的电阻率始终是高于泥浆滤液电阻率 的，所以，泥浆滤液驱替地层中原油所形成的侵入带电阻率，总 是低于地层的原状电阻率的，因而把这种状态称作减阻侵入或称 低侵。 地层水（除盐水泥浆外）电阻率都是低于泥浆滤液电阻率的 所以在绝大多数含水地层中泥浆滤液排除地层水所形成的侵入带 电阻率都是高于地层原状电阻率的。所以，这种侵入状态称作增 阻侵入或简称高侵。显然，如果我们能测得两条以上的视电阻率 曲线,就可由其相互之间的差别、性质和程度判断出地层是属于低 侵，还是高侵，进而就可以判断出地层含油还是含水。
结构:
㈠. 三 电 极 侧 向 测 井
1.深三侧向电极系结构和原理：
由三个金属短柱组成，中间的短电极A0称作主电极；两侧的 长电极A1和A2称作屏蔽电极，两者是用导线连结在一起，各电 极相互之间由绝缘层分开。在电极系上方较远处设有对比电极N 和电流回路B。测井时给主电极A0供一稳定的主电流，同时给屏 蔽电流A1和A2供以和主电极同极性的屏蔽电流，使各电极表面 保持有相等的电位值。当地层电阻率有所变化，各电极的电位变 得不相等时，电阻线路就自动调整屏蔽电流，使各电极表面的电 位重新处于等电位状态。所以，三侧向测井所测的视电阻率曲线 主要取决于深部原状地层的电阻率值。深度记录点在主电极的中 点，通过记录主电极中点和对比电极之间的电位差就可计算出三 侧向测井的视电阻率。由于上述三侧向电极系的长度很长，探测 范围很深，所以把这种三侧向测井称为深三侧向测井，因而较好 的反映地层深处的真电阻率，
视电阻率测井原理图：
（二）电极系：
电极系的探测范围：用探测半径表示，梯度电极系的探测半 径是一个电极距L。 两种形式：MAB （双极供电） 和AMN（单极供电） 1）梯度电极系：单电极到相邻成对电极间的距离（MA或AM ）远大于成对电极之间的距离。成对电极的中点称为记录点。由记 录点到电极的距离称为电极距。电极距大的电极系能够测量到较深 的侵入带或非侵入带的岩石电阻率。
（一）
扩散吸附作用
2、 泥岩中水的性质与砂岩 水的性质一样，由于泥岩对 氯离子有选择性吸附作用。 则氯离子被吸附在泥岩颗粒 表面，因此，泥岩表面只产 生钠离子的扩散，所以在正 对泥岩井段的井筒中形成一 个正电位，叫扩散吸附电位 （正电位）。
㈡.自然电位测井方法和自然电位曲线
1、测井方法：井内放一个铅制 的测量电极M，在地面放一 个铅制的测量电极N，则在M 和N中间产生一个电位差值， 若将电极M由井底向井口缓 慢提过就可测量得一条由井 底到井口的经过各岩层的自 然电位曲线. 2、自然电位曲线：自然电位曲 线测量的是相邻两层的电位 差值，曲线向左表示负值， 向右表示正值。单位是毫伏
地球物理测井原理和应用
扶余采油厂地研所
2005年7月
韩学敏
目
一.自然电位测井 二.视电阻率测井 三. 微电极测井
录
四. 侧向测井
五. 声波速度测井 六 .自然伽玛测井 七. 测井资料的应用 ㈠. 利用电测井曲线鉴别油、气、水层的方法 ㈡. 利用电测井曲线进行沉积相的研究
电测井的概念：用各种不同的仪器下入井内，测出井内的各种岩层的 物理参数。这些物理参数能反映岩层的物性和含油情况。从而判 断油气水层。解决油气田勘探和开发过程中的一系列问题。
电极系的探测范围是正比于其电阻率的，因而判断侵入用的是长短电 极系组合测井。短电极探测范围浅，其视电阻率主要反映的是侵入带电祖 率，长电极探测范围深，其视电阻率主要探测的是地层的原状电阻率。 目前现场上用的短电极系，多是0.45米，1米梯度电极系或0.5米电位 电极系。长电极系多为2.5米和4米梯度电极系，因此，前者的视电阻率值 小于后者时既为油层，反之，既为水层。
侧向测井的基本原理
原理：测量电极由一点状的主电极和次主电极为圆心的园环电极组 成，整个电极都镶在一小块绝缘极板上。用弹簧支架将极板压向井 壁，然后给主电极通以电流（主电流）给最外面一个园环电极（屏 蔽电极）通以极性和主电极一样的电流（屏蔽电流）利用同性相斥 的原理迫使主电流成一束状垂直于井壁流入地层，用自动平衡装置 保持主电流的强度不变。然后测量位于主电极和屏蔽电极之间的两 个园环电极（测量电极）中的任意一个电极和电缆外皮之间的电位 差，这个电位差的大小和靠近井壁附近的地层电阻率大小成正比， 则连续记录沿井深变化的电阻率曲线。如图: