普通电阻率测井曲线

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。

井下地层是由各类岩石组成，不同的岩石具有不同的物理化学性质，为了研究各类岩石的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产，建立了一门实用性很强的边缘学科---地球物理测井学，简称“测井”，它以地质学、物理学、数学为理论基础，采用计算机信息技术、电子技术及传感器技术，设计出专门的测井仪器，沿着井身进行测量，得出地层的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息，为石油天然气勘探、油气田开发提供重要数据和资料。

测井的井场作业如图所示，由测井地面仪器、绞车和电缆组成，通过电缆把下井仪器放到井底，在提升电缆过程中进行测量。

第一节：概述普通电阻率测井就是把一个电极系放入井内，测量井内岩层电阻率变化，用以研究地质剖面、判断油气水层。

又称视电阻率测井。

内容：梯度电极系、电位电极系、微电极测井主要任务：通过测井岩石电阻率的差别来区分岩性、划分油气水层，进行剖面地层对比等。

岩石电阻率一、岩石电阻率与岩性的关系不同岩性的岩石，电阻率不同。

主要造岩矿物的电阻率很高，石油的电阻率很高，几乎不导电。

沉积岩是靠岩石孔隙中所含地层水中的离子导电的。

二、岩石电阻率与地层水性质的关系岩石骨架：组成沉积岩的造岩矿物的固体颗粒部分。

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。

1.地层水电阻率与含盐类化学成分的关系2.地层水Rw与矿化度Cw的关系：反比3.Rw与温度的关系：反比三、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与地层水电阻率的比值。

即F=Ro/Rw该比值只与岩石的孔隙度、胶结情况和孔隙结构有关，与Rw无关。

实验证明：F=a/φ（m）其中：a—与岩性有关的系数，0.6-1.5；m—胶结指数，随岩石胶结程度不同而变化，1.5-3；例：某油田第三系一含水砂岩的电阻率为7.2欧姆.米，地层水电阻率为1.2欧姆.米。

试求该层的孔隙度。

（a=0.93,m=1.64）解：F=Ro/Rw=7.2/1.2=6F=a/φ(m)=0.93/φ(1.64)得，φ=32%四、含油岩石电阻率Rt与含油饱和度So的关系电阻增大系数I：含油岩石的电阻率与该岩石完全含水时电阻率的比值。

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。

利用测井资料判定岩性及油气水层一、普遍电阻率测井（双侧向、三侧向、、、七侧向、微电极）1、大体原理：电阻率测井是由一个供电电极或多个供电电极供给低频或较低频电流I，当电流通过地层时，用另外的测量电极测量电位U，利用Ra＝K U/IK：电极系数Ra：视电阻率U：电位I：电流2、应用（1）求地层电阻率利用微球形聚焦、微电极，求取冲洗带电阻率。

利用浅侧向、求取侵入带电阻率。

利用深侧向、求取原状地层电阻率。

（2）确信岩性界面：利用微球形聚焦、微电极划分界面，界面划在曲线最陡或半幅点处。

利用侧向划分界面，界面可划在曲线半幅点处。

利用划分界面，顶界划在极小值，底界划在极大值。

（3）判定岩性泥岩：低电阻，微球形聚焦、微电极、双侧向大体重合，、平直。

灰质岩：高阻，微球形聚焦，微电极、双侧向大体重合，、都高。

盐膏岩：电阻专门高，井径规那么时深侧向>浅侧向＞微球聚焦。

＞>微电极。

页岩、油页岩：高阻，井径规那么时微球、双侧向大体重合，、、微电极大体重合。

（4）判定油气水层①油气层：高阻,A、Rmf>Rw ，增阻侵入，随探测深度增加电阻率降低。

Rmf――泥浆滤液电阻率，Rw――地层水电阻率。

B、Rmf<Rw ，减阻侵入，随电探测深度增加电阻率增加。

②水层：低阻A、Rmf>Rw，增阻侵入，R深＜R浅。

B、Rmf<Rw，减阻侵入，R深＞R浅。

C、Rmf≈Rw，那么R深≈R浅。

R深――深电极R浅――浅电极（5）识别裂痕发育带碳酸盐岩剖面裂痕发育带，在高阻中找低阻。

二、感应测井1、大体原理感应测井是测量地层的电导率。

它是由假设干个同轴线围组成的－组发射线圈和一组同意线围的复合线圈系。

当发射线圈发出恒定强度为20000周的高频率交变电流时，由此产生的交变磁场那么在地层中感应次生电流，而次生电流在与发射线圈同轴的环形地层回路中流动，又形成了次生磁场，如此使在同意线圈中感应出电动势。

显然，同意线圈感应电动势ε的大小与地层的电导率б成正比：ε＝KбK:与线圈系尺寸、发射电流、岩石磁导率等参数有关的系数。

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。

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。

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。

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。

[实验名称] 普通电阻率测井中屏蔽影响的测定
一、实验目的
定性的了解高阻层对目的层的屏蔽影响。

二、实验原理
参考第45页（5），高阻邻层的屏蔽影响
三、实验内容
本实验要求测三条视电阻率曲线，以观察地层屏蔽影响。

实验时改变高阻层与目的层的距离，观察高阻层对目的层的屏蔽影响的曲线特点。

夹层厚度(即水层厚度)可通过调节两个石蜡层之间的距离来改变。

夹层厚度可分别选择50cm、15cm、4cm。

四、验设备及实验仪器、装置的连接
实验设备及实验仪器、装置的连接与“模型井中普通电阻率曲线测量”实验相同，只是在供电回路中串接一直流毫安表，以校验横向比例。

实验仪器、装置的连接要在教师的指导下进行。

五、实验步骤
1．连接实验线路，检查确认无误后，开启直流稳压电源开关，X—Y函数记录仪开关。

关闭供电电流，可记录基线位置，可通过X轴调零旋钮走“基线”即零线。

调X轴的调零旋钮，对准某一个“深度”线，便可进行测量工作。

一条曲线测完后，关闭稳压电源开关，调X轴的调零旋钮，沿“基线”走一段，并闭“记录”旋钮，再开始下一条曲线的测量。

每条曲线的始末均应记录“基线”和“刻度线”，三条曲线的测量可参考下面图示按排在记录纸上的位置。

目的层与屏蔽层的厚度分别为10cm、6cm。

图1-7 定量测定屏蔽影响的Ra曲线图
六、实验结果分析
通过实验测量，明确实验的原理。

将测得的三条曲线进行对比，分析曲线之间的差异、影响的原因。

分析由于屏蔽影响，目的层的数值Ra有何变化，在实际的测井曲线上如何进行判断和解释。

测井方法总结总共学习的测井方法有：普通电阻率测井（包括梯度电极系、电位电极系、微电极测井）、深浅三侧向、深浅双侧向、微侧向、邻近侧向、微球形聚焦、感应测井、自然电位、声波时差、自然伽马和自然伽马能谱、放射性同位素测井、密度测井和岩性密度测井、中子测井、地层倾角测井、成像测井。

梯度电极系曲线特征：1、曲线为非对称曲线，顶部梯度电极系的视电阻率曲线在高阻层顶部出现极大值，在高阻层底部（距界面一个电极距）出现极小值；底部梯度电极系的视电阻率在高阻层底部出现极大值，在高阻层顶部（距界面一个电极距）出现极小值。

2、厚地层（参考仪器电极距），地层中部的测量值接近地层电阻率；3、随地层厚度的减小，围岩电阻率的影响增加，测量结果偏离实际值。

地层越薄，围岩影响越大。

电位电极系曲线特征：1、曲线为对称曲线2、视电阻率曲线在地层中部取得极值。

当h>L(电极距)时，随地层厚度增加，地层中部的Ra 接近地层的真电阻率。

3、在地层界面处，出现了一个小平台，其中点对应地层界面。

视电阻率曲线应用：1、划分岩性由不同岩性的地层，其电阻率不同，因此，可以根据视电阻率曲线划分不同岩性的地层。

2、确定地层的真电阻率Rt3、求地层孔隙度、地层水电阻率及含油饱和度.4、比较电极距不同的电极系测量曲线，可确定地层的侵入特征.在条件许可的情况下，可确定孔隙流体性质。

微电极测井曲线特征：1、渗透层两条曲线不重合，微梯度小于微电位，出现正幅差。

2、泥岩段两条曲线重合，读数低3、致密灰岩幅度高呈锯齿状，有幅度不大的正或负的幅度差4、生物灰岩读数高，正幅差大5、孔隙性、裂缝性石灰岩，读数低，有明显幅度差微电极测井曲线应用：1、划分岩性剖面2、确定岩层界面，曲线纵向分层能力强，划分薄层及薄夹层好3、确定含油砂岩有效厚度4、确定井径扩大段5、确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc普通电阻率测井仪在井内产生的电场为发散的直流电场，当井内泥浆的矿化度高或井剖面为高阻地层时，井眼分流作用大，测量值与地层电阻率间的误差增大。