普通電阻率測井詳解

普通電阻率測井第一頁，共五十八頁。測量井剖面地層（巖石）的電阻率最早使用的測井方法現(xiàn)在仍在使用的常規(guī)測井方法每口井從井口到井底全井段測量項目地質(zhì)研究:地層對比，沉積相等第二章：普通電阻率測井第二頁，共五十八頁。巖石電阻率R()巖石電阻率：表示巖石導電能力的物理量，數(shù)值上相當于截面積為1m2，長度為1m的單位體積巖樣的電阻值,單位為歐姆米（m)

巖石電阻率與巖性、孔隙性、含油性、地層水性質(zhì)有關(guān)巖石電阻率的大小只與巖石本身的性質(zhì)有關(guān)，與它的幾何形狀及尺寸無關(guān)r=RL/s第三頁，共五十八頁。常見巖石、礦物電阻率巖石名稱電阻率，歐母?米礦物名稱電阻率，歐母?米粘土1~2102石英1012~1010泥巖5~60白云母41011頁巖10~100長石41011疏松砂巖2~50石油109~1016泥質(zhì)頁巖5~103方解石5103~51012致密砂巖20~103硬石膏104~106含油砂石2~103無水石膏109貝殼石灰?guī)r20~200石墨10-6~310-4泥灰?guī)r5~500磁鐵礦10-4~10-3石灰?guī)r60~6000黃鐵礦10-4白云巖50~6000黃銅礦10-3玄武巖600~105花崗巖600~105第四頁，共五十八頁。巖石電阻率與巖性的關(guān)系導電類型離子導電：電子導電：孔隙水中的鹽離子導電礦物本身的自由電子導電沉積巖(砂巖、礫巖、泥巖等），導電能力強，電阻率低，取決于孔隙度、地層水電阻率、含油飽和度等?；鸪蓭r，少量的自由電子，電阻率高金屬礦物自由電子多、導電能力強、電阻率低泥巖的導電能力強，粘土礦物表面有離子雙電層第五頁，共五十八頁。巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系100%含水純砂巖結(jié)構(gòu)（含水純）第六頁，共五十八頁。R0

—

孔隙中充滿地層水時的巖石電阻率Rw—孔隙中所含地層水的電阻率F——地層因素對一塊巖樣第七頁，共五十八頁。對同一巖性的n塊巖樣，測F和φ0nnwRFR=第八頁，共五十八頁。a

—

巖性系數(shù)，不同巖性有不同的數(shù)值m

—孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)，表征孔吼的復(fù)雜程度Φ——巖石孔隙度

第九頁，共五十八頁。（含油氣純）巖石電阻率（Rt)與含油氣飽和度的關(guān)系Rt>R0第十頁，共五十八頁。Rt

—

含油氣巖石電阻率R0

—

該巖石完全含水時的電阻率先測量巖樣的R0

，改變巖樣的含油飽和度（Sw)，測出巖樣的電阻率Rt第十一頁，共五十八頁。b—

巖性系數(shù)，不同巖性有不同的數(shù)值n

—

飽和度指數(shù)I——電阻增大系數(shù)Sw——含水飽和度第十二頁，共五十八頁。阿爾奇公式（Archie)第十三頁，共五十八頁。巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系含鹽類型、礦化度、溫度地層水電阻率RW第十四頁，共五十八頁。P19第十五頁，共五十八頁。地層水電阻率與水中的鹽類型的關(guān)系溶液濃度（g/L）18℃時的溶液電阻率（Ω.m）NaClKClMgCl20.010.101.0053654.65.7557358.26.1143145.04.99第十六頁，共五十八頁。不同離子的換算系數(shù)圖版第十七頁，共五十八頁。［例題］某地層水水樣分析結(jié)果為：Ca2+:460ppm；SO42－

:1400ppm；Na++Cl－

:19000ppm求該水樣等效NaCl的礦化度1）求水樣的總礦化度：總礦化度=460+1400+19000=20860ppm2）求換算系數(shù)：Ca2+:0.81,SO42－

:0.453）求等效NaCl溶液礦化度：460×0.8l+1400×0.45+19000=20000ppm第十八頁，共五十八頁。一、巖樣電阻率測量原理§2.1普通電阻率測井原理A、B——供電電極

M、N——測量電極

測電壓ΔUMN，電流IK——比例系數(shù)，S/L(形狀因子）

第十九頁，共五十八頁。從實驗室測量得到的啟示1.提供人工電場,要測量電阻率，必須供電2.確定電場參數(shù)與電阻率的關(guān)系(研究電場分布規(guī)律)3.測量電場參數(shù)，根據(jù)電場參數(shù)與電阻率的關(guān)系，得到電阻率第二十頁，共五十八頁。二、普通電阻率測井原理供電電極：A、B

測量電極：M、N

有一個固定在地面，其余三個在井下（電極系）第二十一頁，共五十八頁。4.非均勻介質(zhì)中電阻率的測量（視電阻率）全非均勻介質(zhì)：

泥餅(Rmc)泥漿（Rm)

侵入帶（Ri)原狀地層

（Rt)圍巖（Rs)第二十二頁，共五十八頁。視電阻率Ra

：將電極系在實際井眼和地層條件下測量的電位差UMN、電流I按計算（刻度）的電阻率，稱為視電阻率。普通電阻率測井按上式刻度測量得到的曲線稱為視電阻率曲線。說明：1）只要電極系選擇合適，Ra反映Rt的變化2）Ra大小及曲線形態(tài)與井眼、地層、電極系結(jié)構(gòu)有關(guān)第二十三頁，共五十八頁?！?.2梯度電極系和電位電極系測井一、電極系分類和基本參數(shù)第二十四頁，共五十八頁。（1）定義：單電極到靠近它的成對電極間的距離遠大于成對電極間的距離時，稱為梯度電極系。1、梯度電極系（2）根據(jù)成對電極與單電極的相對位置分：底部梯度：成對電極在下方頂部梯度：成對電極在上方（3）描述電極系參數(shù)

深度記錄點（O）：成對電極的中點

電極距（L）：單電極到深度記錄點的距離

探測半徑：以單電極為球心，球體內(nèi)包括的介質(zhì)對測量結(jié)果貢獻達到50%時，球的半徑探測半徑r≈1.4L（4）理想梯度電極系：第二十五頁，共五十八頁。2、電位電極系（1）定義：單電極到靠近它的成對電極之間的距離小于成對電極之間的距離。（2）參數(shù)深度記錄點（O）：單電極到與它相鄰的成對電極的中點。電極距（L）：單電極到與它相鄰的成對電極間的距離探測半徑：我國常用A0.5M2.25N,L=0.5。常稱為0.5米電位。（3）理想電位電極系第二十六頁，共五十八頁。電極系分類表第二十七頁，共五十八頁。二、梯度電極系視電阻率曲線1.理想梯度電極系視電阻率理論曲線(正演得到）h=10Rt=5Ω·mRs=1Ω·m，d=0條件：理想梯度電極系，無井眼存在，地層看成縱向階躍介質(zhì)，用鏡像法原理計算得到視電阻率曲線。第二十八頁，共五十八頁。鏡像法原理：電阻率為R1和R2的均勻各向同性介質(zhì)，由水平面分開，在R1中放入電極A(I)電場邊界條件：界面上電位連續(xù)，界面上電流密度法向分量連續(xù)第二十九頁，共五十八頁。第三十頁，共五十八頁。第三十一頁，共五十八頁。理想梯度電極系視電阻率理論曲線定性分析(1)、視電阻率公式簡化MANoL底部梯度電極系第三十二頁，共五十八頁。令：

joj——均勻介質(zhì)中記錄點處的電流密度

jo——記錄點處的真實電流密度Ro——記錄點處的介質(zhì)真電阻率第三十三頁，共五十八頁。（2)Ra曲線分析（定性、提升分析）第三十四頁，共五十八頁。第二章：普通電阻率測井作業(yè)1、簡述電極系互換原理的內(nèi)容并證明

2、定性分析理想頂部梯度電極系的理論曲線3、已知l、3為層厚和電阻率完全相同的地層，2為低阻夾層，且h=2m，分別采用三種電極系進行測量，畫出Ra曲線示意圖,并解釋原因。

第三十五頁，共五十八頁。a.曲線不對稱(3)曲線特征高阻層底界面出現(xiàn)極大值高阻層頂界面出現(xiàn)極小值高阻層頂界面出現(xiàn)極大值高阻層底界面出現(xiàn)極小值底部梯度頂部梯度確定地層界面第三十六頁，共五十八頁。b.高阻層內(nèi)有厚度為L的低阻區(qū)頂部在底界面上底部在頂界面下c.高阻層Ra的代表值平均值*h/L≥5:h/L≤5:極大值(3)曲線特征第三十七頁，共五十八頁。三、電位電極系視電阻率理論曲線(1)、視電阻率公式簡化第三十八頁，共五十八頁。h1=8L

h2=2L

h3=0.2L

(1)、對稱于地層中點，Ra的極值在地層中部(2)、地層界面在曲線上沒有明顯的特征(3)、代表值是Ramax(4)、h<L時，高阻層中部出現(xiàn)Ramin，曲線失真2.曲線特征第三十九頁，共五十八頁。四、實測視電阻率曲線及其影響因素1、實測曲線與理論曲線的基本形狀相同曲線變緩、數(shù)值變低第四十頁，共五十八頁。2.影響因素:（1）井的影響井徑：泥漿：d↗→Ra↘Rm↘→Ra↘（2）電極系不同類型：相同類型：曲線形狀不同（同一剖面）L不同，曲線不同（3）圍巖-層厚影響：h↘、Rs↘→Ra↘（4）侵入影響：高侵：低侵：Rxo>Rt→Ra↗Rxo<Rt→Ra↘1－Rm＝0.1Rt；2－Rm＝0.01Rt（R1=R3=Rm；R2=10Rm；d－井徑）井、電極系、圍巖層厚、泥漿侵入等第四十一頁，共五十八頁。（5）高阻鄰層的屏蔽影響第四十二頁，共五十八頁。高阻鄰層屏蔽影響：高阻鄰層可使目的層的視電阻率上升或者下降，稱高阻鄰層的屏蔽影響，前者稱為增阻屏蔽，后者稱為減阻屏蔽。第四十三頁，共五十八頁。第四十四頁，共五十八頁。第四十五頁，共五十八頁?！?

微電極測井原理Rmc=(1~3)Rm，hmc=0.5~2.5cm

Rxo=(3~5)Rmc，hxo=10~50cm

滲透層有侵入非滲透層沒有侵入:沒有泥餅和沖洗帶

區(qū)別區(qū)分滲透層和非滲透層一、方法的提出：劃分儲層中的小非滲透夾層要解決的問題第四十六頁，共五十八頁。用兩個L不同、且L很小的電極系一個反映Rmc，一個反映Rxo

選A0.025M10.025M2A0.025M10.025M2(微梯度電極系,探測半徑=1.4L=5.25cm,反映Rmc)A0.05M2(微電位電極系,探測半徑=2L=10cm,反映Rxo)構(gòu)成：解決辦法：第四十七頁，共五十八頁。二、測量原理2、視電阻率：ΔU=ΔUM1M2

UM2

K——電極系系數(shù)，需用實驗的方法得到1、電極系貼井壁第四十八頁，共五十八頁。3、微電極測井曲線曲線：以相同的基線、相同的橫向比例尺重疊繪制（視電阻率曲線）第四十九頁，共五十八頁。三、主要用途1、劃分巖性和儲集層(曲線不重合)儲層泥巖2、確定巖層界面：分歧點第五十頁，共五十八頁。3、扣除夾層（非滲透層）致密夾層泥質(zhì)夾層第五十一頁，共五十八頁。第五十二頁，共五十八頁。§4標準測井主要用于粗略劃分巖性和油氣水層，進行井間地層對比是一種簡單的組合測井全區(qū)內(nèi)每口井從井口到井底都必須測量采用相同的深度比例（1:500）同一種方法用相同的橫向比例第五十三頁，共五十八頁。一、標準測井項目原則：簡單適用（粗略劃分巖性和油氣水層）1.標準電極系測井（電阻率）反映界面清楚，但不對稱，受高阻鄰層屏蔽影響界面不清，但曲線對稱，不受高阻