电位电极系理想曲线特征


当上下围岩电阻率相等时，电位电极系的视电阻率R a曲 线对地层中心对称。 当地层厚度大于电极距时，对应高电阻率地层中心，视电 阻率曲线显示极大值，地层厚度越大，极大值越接近地层 真电阻率。 当地层厚度小于电极距时，对应高电阻率地层中心，视电 阻率曲线显示极小值 对厚层取视电阻率曲线的极大值作为电位电极系的视电阻 率数值。对厚层取视电阻率曲线的极大值作为电位电极系 的视电阻率数值。
电祖率测井主要作用
求解含油饱和度 例：Archie 公式（1942年） 地增大系数：
含水饱和度：
Rt b I n Ro S w
Sw
n
aRw m Rt
岩石电阻率与岩性、孔隙度和含油饱和度的关系
岩石的组织结构 岩石孔隙内地层水中盐类的化学成分、浓度、温度； 岩石孔隙度（φ）; 岩石的含油饱和度（So）。
岩石电阻率与孔隙度的关系
对于含水砂岩来说，岩石的孔隙度 越大，所含地层水电阻率越低，胶结 程度越差，岩石的电阻率就越低。反 之岩石的孔隙度越小，所含地层水电 阻率越高，胶结程度越好，岩石的电 阻率就越高。
I
Rt b b n Ro S w (1 S o ) n
岩石电阻率与含油饱和度的关系
视电阻率曲线的影响因素
高阻邻层的屏蔽影响：
（1）位于单电极方向的高阻层，可能成为屏蔽层。用底部梯度电极系测量视电 阻率曲线时，测量层上方的高阻层可能对测量层的视电阻率曲线产生屏蔽作用 。 （2）当测量电极M、N位于测量层时，高阻层的底界面与单电极之间的距离大于 一个电极距时，屏蔽作用不大，可不必考虑。 （3）高阻层的底界面与单电极之间的距离小于一个电极距时，出现增阻屏蔽， 距离越小，屏蔽作用越大，视电阻率曲线升高越明显。当电极位于高阻层顶面 之上时，出现减阻屏蔽，视电阻率曲线显著降低。 （4）单电极位于高阻层之中时，在高阻层的底面附近为增阻屏蔽，在高阻层的 顶面附近为减阻屏蔽，在地层中部偏下，没有屏蔽作用。
电极系的表示方法
梯度电极系和电位电极系都可用符号表示出来，通常按 照电极在井中的次序，由上到下写出代表电极的字母， 字母间写出相应电极间的距离（以米单位），表示出电 极系的类型。例如：A0.4M0.1N，表示单电极供电，电极 距为0.45m的底部梯度电极系。电极A、M之间的距离为 0.4m，MN之间的距离为0.1m。
梯度电极系理论曲线特征
高电阻率厚层（h≥L）梯度电极系视电阻率曲线：底部梯度电极系的视电阻率曲线，在高阻层的底界面出现极大值，顶界面出 现极小值。顶部梯度电极系的视电阻率曲线，在高阻层的顶界面出现极大值，底界面出现极小值。视电阻率曲线的中部直线段 最接近地层的真电阻率，应取这部分曲线的平均值作为视电阻率的基本值。
视电阻率曲线的影响因素
1、井的影响：底界面极大值特征点仍然明显，而顶界面 的极小值不易分辨，整个曲线变得平缓。 2、电极系的影响：由于探测深度不同，泥浆电阻率和围 岩电阻率对测量结果贡献不同， 不同类型的电极系所测 视电阻率曲线形状不同，即使同一类型的电极系在同样的 测量条件下，电极系的尺寸不同，所测的视电阻率曲线的 形状及幅度也不一样。 3、地层倾斜的影响：改变地层倾角β时，随着β的增加 极大值向地层中心移动使曲线变的较对称；曲线的极大值 随β的增加而减低，曲线变的平缓，极小值模糊不清。 4、高阻邻层的屏蔽影响：
梯度电极系理论曲线特征
R2
高阻中厚层：由顶界面往下一个电极距的地方（如图4-4），作一条 与深度轴垂直的直线，然后再作一条与深度轴平行的直线，使图上 阴影部分A的面积与阴影部分B的面积大致相等，此平行深度轴直线 的横坐标，即为视电阻率的基本值，这种方法的基本值叫面积平均 值。 高阻薄层：视电阻率曲线只有一个尖峰，取它的极大值作为视电阻 率的基本值。
电极系分类
电极系的记录点和电极距
对于梯度电极系，记录点选择 在成对电极的中点，测量的视 电阻率曲线的极大值和极小值 ，正好对准地层的界面。 记录点一般用符号“O”表示， 由不成对电极到记录点O的距 离叫电极距(如图所示OA)。2.5 米梯度电极系是电极距为2.5米 的梯度电极系 对于电位电极系，当记录点选 择在两个相近电极A、M的中点 时，记录的视电阻率曲线，正 好与相应地层的中心对称，单 电极到最近一个成对电极之间 的距离叫电位电极系的电极距 （如图AM）。0.4米电位电极 系是电极距 为0.4米的电位电 极系 .
岩石电阻率与岩性的关系
岩石电阻率与岩性的关系
岩石电阻率与其矿物成分有关 1、导电良好的矿物：如硫化矿（黄铁矿、黄铜矿、方铅石等）、 某些氧化矿物（磁铁矿、镜铁矿等）、石墨和高级煤等，属于电子 导电的导体。它们对岩石电阻率的影响取决于这些矿物的百分含量 和分布情况。含量高（如百分之几十）分布好（能形成较好的通路 ），岩石电阻率可能降低很多（小于1欧姆/米），若含量很低（例 如小于百分之五），则这些导电矿物被导电差的矿物所分隔，几乎 对岩石的电阻率没有影响。 2、粘土：与上述导电矿物不同，粘土的导电过程是一种离子交换 过程，即在外电场作用下离子（通常为正离子）在粘土颗粒的表面 依次交换它们的位置，粘土对岩石导电性的影响不仅取决于粘土含 量、粘土成分和分布情况，还与地层水的性质和相对含量有关。 3、不导电的矿物：如石英、长石、云母、方解石、白云石、岩盐 、钾盐、石膏、无水石膏等。由于这些矿物晶体的电解性能不好， 而游离的电子数目也不多，电阻率很高，一般可认为是不导电的。
岩石电阻率与地层水性质的关系
沉积岩是由造岩矿物的固体颗粒组成，这些固体 颗粒称为岩石的骨架。一般来说，岩石骨架的自由 电子很少，因此电阻率很高，所以沉积岩的导电能 力，主要取决于岩石孔隙中地层水的导电能力。 地层水的电阻率，取决于其溶解盐的化学成分、 溶液含盐浓度和地层水的温度，因为它们影响地层 水中离子的数目和速度。
微电极测井资料的应用
1、确定岩层界面、划分薄层和薄的交互层
薄层
微电极测井资料的应用
2.判断岩性和确定渗透性地层 泥岩：微电极曲线幅度为低值，无幅度差或只有很小的正幅度差（微电位大于微梯度）或负 幅度差，曲线平直 . 渗透性砂岩：幅度中等，明显正幅度差，幅度和幅度差有随粒度变粗而增加的趋势。
泥岩
渗透砂岩
视电阻率曲线的影响因素
高阻邻层的 屏蔽影响：
（a）底部梯度电极系进行测量，电极距小于夹层厚度，当测量电极M、N正 对高电阻Ⅰ时，A电极位于高阻层Ⅲ的下方，由于高阻层Ⅲ对电流的排斥作 用，使M、N电极间的电流密度增大，于是高阻层Ⅰ的 Ra曲线升高，形成增 阻屏蔽。 （b）当用顶部梯度电极系时，上部高阻层Ⅲ没有屏蔽作用，高阻层Ⅰ的视 电阻率曲线不发生畸变，但因高阻层Ⅰ的屏蔽作用，使高阻层Ⅲ的视电阻 率曲线升高。 (c)电极距大于高阻层Ⅰ、Ⅲ和低阻层Ⅱ的总厚度，因此当测量电极M、N 正对高阻层Ⅰ时，A电极在高阻层Ⅲ上方，流向下方的电流，受到高阻层Ⅲ 的屏蔽作用，使得记录点O处的电流密度减小。于是高阻层Ⅰ的Ra曲线降低 ，形成减阻屏蔽。
岩石电阻率与岩性的关系
岩石中的泥质含量及胶结程度
一般泥质砂岩比砂岩电阻率低，泥质含量越高 电阻率越低，这是由于含有泥质的岩石的比面积 （单位体积岩石内，岩石颗粒表面积的总和）增 大、附加导电性（粘土颗粒表面形成偶电层）， 外层离子在外电场作用下移动形成电流，增加岩 层的导电能力，称为附加导电性增大，岩石导电 能力增强，电阻率变低。另外，在地层水矿化度 比较低的情况下，由于泥质颗粒中，部分矿物水 解使地层水中离子数目增多，也会使岩石电阻率 变低。
Rt b b I n Ro S w (1 So ) n
指数n和系数b与岩性有关，不同地 区地层的n和b值不同，可用实验方法 确定。当知道n和b之后，可利用建立 的公式或I与So的关系曲线，求出地层 的含油气饱和度。
普通电阻率测井测量原理
U MN Ra k I
将供电电极A和测量电极M、 N组成的电极系放到井下，供 电电极的回路电极B（或者N） 放在井口，当电极系向上提 升时，由A电极供应电流I，M、 N电极测量电位差，它的变化 反映了周围地层电阻率的变 化，这样得到的电阻率是地 层的视电阻率 Ra。
普通电阻率测井
1
普通电阻率测井
普通电阻率测井是测井方法中使用最早，也是最常用 的方法，到目前为止，在划分钻井地质剖面和判断岩性 等工作中仍起着一定的作用。普通电阻率测井包括梯度 电极系，电位电极系和微电极测井。这些测井法是根据 岩石中导电性的差别，在井内研究钻井剖面。它测量的 参数是地层电阻率。因为在井的条件下，测量地层电阻 率时，要受井径，泥浆电阻率，上下围岩以及电极距等 因素的影响，测量的参数不等于地层的真电阻率，它叫 地层的视电阻率，因此这种测井方法又叫视电阻率测井 。 岩石电阻率与岩性，储油物性和含油性有着密切的 关系。普通电阻率测井的主要任务，是根据测量的岩层 电阻率，来判断岩性，划分油气水层，研究储集层的含 油性、渗透性和孔隙性。
Rxo Rmc
5、确定冲洗带电阻率R xo和泥饼厚度h mc确定冲洗带电阻 率R xo和泥饼厚度h mc 1）从微电极测井曲线上读出及 R梯度及R电位的值； 2）根据泥浆电阻率R m查图版确定泥饼电阻率R mc； 3）计算比值R梯度/R mc， R电位/R mc； 4）根据解释层的井径，选择相应的图版； 5）在图版上找出R梯度R梯度/R mc及R电位/R mc的坐标点， 读出通过该点实线的参数μ，则冲洗带电阻率R xo为： Rxo=μRmc 由虚线模数可直接读出泥饼厚度。 图版是在一定条件下制作的，使用时，应尽量符合其条 件，才不至于产生很大的误差。
电极、电位电极系测井原始曲线质量要求
1、电极系曲线进套管的测量值应接近零值，长电极系干扰 值应小于0.2Ω.m。 2、在大段泥岩处，长、短电极系测量值应基本相同。 3、重复曲线与主曲线形状应相同，重复测量值相对误差应 小于10％
微电极测井
在普通视电阻率曲线上划分出的高阻 层可能是孔隙性、渗透性很好的油气储集层 ，也可能是非渗透性的致密层；为了计算储 量，需要把油层中的泥质或钙质薄夹层划分 出来以便计算油层的有效厚度。从提高纵向 分辨能力出发应当采用更小的电极距组成的 电极系，但电极距小泥浆的影响增大，无法 求准Rxo，为此设计出一种贴井壁的特殊装 置——微电极。