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第一節(jié) 自然電位測(cè)井( 第二節(jié) 自然伽馬測(cè)井( 第二章 泥質(zhì)指示測(cè)井 第三節(jié) 自然伽馬能譜測(cè)井( 第二章 泥質(zhì)指示測(cè)井 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 一、自然電位產(chǎn)生的原因 二、自然電位曲線(xiàn)特征 三、自然電位的影響因素 四、自然電位曲線(xiàn)的應(yīng)用 概念: 自然電位 :在沒(méi)有人工供電的情況下,井內(nèi)仍可測(cè)量到電位的變化,這個(gè)電位是自然存在的,故稱(chēng)自然電位( 自然電位測(cè)井: 用電極測(cè)量井剖面 自然電位 的方法( 它反映了巖層的含泥性,屬巖性測(cè)井系列的方法之一。 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 一、自然電位產(chǎn)生的原因 1) 泥漿的含鹽濃度 地層水的含鹽濃度。 2)離解: 離子, a + + 3)各種鹽類(lèi)和正負(fù)離子的遷移速率不同。 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 一、自然電位產(chǎn)生的原因 1、(砂巖層的)擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì) 地層水含鹽濃度 ) 泥漿的含鹽濃度 ) , 離子從高濃度向低濃度遷移 。 井筒內(nèi)負(fù)離子聚集 , 地層中正離子聚集 。 在兩種不同濃度的溶液的接觸面上。產(chǎn)生了自然電場(chǎng),因此能測(cè)到電位差。 2 w, 1 隨著離子的繼續(xù)擴(kuò)散, 受到負(fù)極的排斥作用增大,擴(kuò)散速度減慢,而 好相反,擴(kuò)散作用增強(qiáng)。最后電荷富集停止,溶液達(dá)到一種平衡狀態(tài),但電動(dòng)勢(shì)保持一定值不變。 21第一節(jié) 自然電位測(cè)井 一、自然電位產(chǎn)生的原因 這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì) 擴(kuò)散電位??捎孟率奖硎荆?稱(chēng)為擴(kuò)散電位系數(shù) 分別為地層水和泥漿濾液的濃度 理論和實(shí)驗(yàn)證明 :擴(kuò)散電位的大小、決定于溶液的濃度差、溶液的溫度和化學(xué)成分。 與溶液的溫度和化學(xué)成分有關(guān) 當(dāng) t=25 , 溶液為 則 一、自然電位產(chǎn)生的原因 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 2薄膜電動(dòng)勢(shì)(泥巖的電動(dòng)勢(shì)) 吸附電位 泥巖內(nèi)地層水與井壁泥漿濾液接觸 , 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) , 泥巖中的地層水性質(zhì) ( 成分和濃度 )與相鄰砂巖層的地層水是一樣的 。 所不同的是 , 泥巖表面吸附負(fù)電荷 , 因此 , 泥巖吸附負(fù)離子帶負(fù)電 , 它不允許負(fù)離子通過(guò) , 只讓正離子通過(guò) 。 因此 ,在井壁上主要是鈉離子的擴(kuò)散作用 。 w 、自然電位產(chǎn)生的原因 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 2薄膜電動(dòng)勢(shì)(泥巖的電動(dòng)勢(shì)) 吸附電位 當(dāng) 時(shí),泥漿帶正電,泥巖帶負(fù)電。 C 式中 , 與溶液的化學(xué)成分 , 溫度有關(guān) ,當(dāng) ,8 5地層為純泥巖時(shí),吸附電位大約為純砂巖處擴(kuò)散電位的五倍。 w 、自然電位產(chǎn)生的原因 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 3動(dòng)化學(xué)電動(dòng)勢(shì) 過(guò)濾電位 由于在鉆井過(guò)程中, 漿柱的壓力) 層壓力) 泥漿濾液向地層中滲入,為了使離子平衡,巖石孔隙中的濾液帶有相當(dāng)多的正離子向壓力低的地層一方移動(dòng),在壓力大的一端聚集較多的負(fù)離子,產(chǎn)生電位差。 二、自然電位曲線(xiàn) 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 2、曲線(xiàn)形狀 2) 在砂巖處電流強(qiáng)度增大 , 自然電位變化幅度也增大 , 但朝負(fù)方向偏轉(zhuǎn) ,在砂巖與泥巖交界處 , 自然電流強(qiáng)度最大 , 自然電位變化幅度也最大 , 向負(fù)方向急劇偏轉(zhuǎn);在地層的中心 , 電流強(qiáng)度最小 , 自然電位曲線(xiàn)幾乎與井軸平行;在交界處 , 向正方向急劇偏轉(zhuǎn) , 自然電位逐漸增大 , 大段泥巖處接近直線(xiàn) 。 ( 曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)于地層中心 ) 3)滲透性地層:向泥巖基線(xiàn)左邊偏轉(zhuǎn):負(fù)異常( 向泥巖基線(xiàn)右邊偏轉(zhuǎn):正異常 ( , 可用半幅點(diǎn)分層 , 當(dāng) 測(cè)量的自然電位幅度為井內(nèi)電位降 , 遠(yuǎn)小于自然電流回路的總電動(dòng)勢(shì) 。 以泥巖為基線(xiàn) , 滲透性砂巖為正異?;蜇?fù)異常的取決于地層水的礦化度與泥漿濾液的礦化度 。 純地層 , =0, ,靜自然電位 。 s 三、自然電位的影響因素 第一節(jié) 自然電位測(cè)井 測(cè)量時(shí) , 式中 , ( 近似公式 ) 地層(砂巖),圍巖(泥巖)及泥漿組成閉合電路而產(chǎn)生自然電流。 )(1 厚度的影響 , h 時(shí): , 當(dāng) 高含水層 5線(xiàn)偏移 90曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)于地層中點(diǎn) , ( 有極大值或極小值 ) 地層中點(diǎn)有極值 , 最能反映地層真實(shí)的放射性 。 2)當(dāng) h3d 0時(shí), 幅點(diǎn)對(duì)應(yīng)巖層界面,曲線(xiàn)半幅點(diǎn)確定的地層厚度 =真實(shí)厚度。 3)具統(tǒng)計(jì)起伏特點(diǎn):曲線(xiàn)上有小的鋸齒狀高低變化,元素的衰變不同,時(shí)間不同,具隨機(jī)性,但并不是變化很大,總是圍繞某一值變化,高值、低值均不具代表性,因此,取平均值。 第二節(jié) 自然伽馬測(cè)井 四、影響因素 1 地層變薄使泥巖 , 砂巖 , 地層越薄 ,這種影響就越大 , 因此 , h 3 應(yīng)考慮層厚的影響 。 當(dāng)?shù)貙雍穸?7 海相沉積中:灰 、 綠色頁(yè)巖 7 黑色頁(yè)巖 2 3) 與 精確 , 范圍更廣泛 , 計(jì)算泥質(zhì)含量 ,評(píng)價(jià)生油巖 , 研究沉積環(huán)境 。 212m i nm a xm i n G 1212m i nm a xm i G 泥質(zhì)指示測(cè)井 思考題 1、 井中有哪幾種自然電位產(chǎn)生 ? 前提條件是什么 ? 2、 為什么自然電位測(cè)井可以用來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算地層中泥質(zhì)含量 ? 如何計(jì)算 ? 3、 地層中主要的放射性元素有哪些 ? 沉積巖的放射
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