自然电位测井
中国石油新闻中心[ 2007-04-24 15:43 ]
早期的测井是将电极系放到井下,在供电电极供给电流时,地面用电位计观察测量电极间电位差的变化。
然而,在供电电极停止供电后,当提升电极跨过地层界面时,仍然观察到电位计指针的变化。
于是,发现了自然电位测井。
生活中,当我们信步在绿草花丛中,会闻到阵阵花香;当我们穿行于茶市酒楼间,会飘来茶香酒香,这都是气体分子在空气中的扩散。
同样,液体中也会发生扩散,把墨水滴入水中,颜色范围就会逐渐扩大,即使同一种液体,由于浓度不同也会发生高浓度向低浓度的扩散。
从化学实验中知道,当浓度不同的氯化钠盐水用渗透性膜隔开时,会发生扩散,即高浓度盐水的离子穿过渗透膜移向低浓度。
然而,钠离子和氯离子的迁移率是不同的,氯离子的迁移率大于钠离子。
于是,在渗透膜的低浓度一侧负离子增多,呈现负电荷;而高浓度一侧正离子增多,呈现正电荷。
此时,若把连接电位计的两个电极分别放到高浓度和低浓度溶液中,则可观察到电位计指针的变化,这种由于扩散作用产生的自然电位称扩散电动势。
油气井中,砂岩地层孔隙中通常饱含盐水,其氯化钠浓度常常高于井内钻井液的盐浓度,因此,在正对砂岩地层处,井壁钻井液一侧呈现负电荷,而砂岩地层呈现正电荷。
由于离子扩散而引起自然电位只是产生自然电位的一种原因,由于吸附、压差、氧化还原等原因也会引起自然电位。
在石油勘探中,主要是扩散、吸附产生的自然电位。
在上述诸多原因的作用下,井内自然电位的分布如图所示。
泥岩层的自然电位为“正”,砂岩层的自然电位为“负”。
如果以泥岩的自然电位为基线,则砂岩的自然电位向负偏,且砂岩的渗透性愈好,其自然电位相对泥岩愈“负”。
由于油、气、水都是贮藏在孔隙性好、渗透性好的砂岩中,因此用自然电位测井曲线找出渗透性地层,然后再配合其他测井曲线分辨油、气、水层。
视电阻率
apparent resistivity 是电阻率法用来反映岩石和矿石导电性变化的参数。
用符号ρs表示。
在地下存在多种岩石的情况下用电阻率法测得的电阻率,不是某一种岩石的真电阻率。
它除受各种岩石电阻率的综合影响外,还与岩、矿石的分布状态(包括—些构造因素)、电极排列等具体情况有关,所以称它为视电阻率。
视电阻率测井
[视电阻率法测井] apparent resistivity logging
电阻率法测井通常测得的是视电阻率ρs,故过去常称它视电阻率法测井。
由于电阻率法测井的电极系种类越来越多,所以把使用普通电极系电阻率测井专称为视电阻率法测井。
工作时,电极系的A、B电极供电,M、N电极测量电位差,最后根据计算结果绘出与岩层电阻率有关的ρs曲线。
式中K为电极系系数,由电极系排列方式和距离决定。
视电阻率测井主要用来划分钻井的岩性剖面和进行剖面对比。
近年来电阻率法测井有了很大发展,视电阻率测井一词已经没有确切的界限,人们已不大用这一称呼了。
[普通电极系电阻率测井] common device resistivity logging
电阻率测井方法中最早的一种,所谓普通电极系是为了和后来发展的微电极系、聚焦电极系或侧向测井电极系相区别而采用的名称。
普通电极系供电电流在空间的分布,只受周围介质电阻率分布的影响,而不像微电极合侧向测井电极系那样把电流限制在某一范围内,所以它受井或邻层的影响较大。
普通电极系电阻率测井主要用于划分剖面的大层段或地层对比。
式中K为电极系系数,由电极排列方式和距离决定。