• 3.对砂岩渗透层，相对泥岩基线，SP曲 线可向左（负异常）或向右（正异常）偏 转，这主要取决于地层水与泥浆滤液的相 对矿化度。当Cw>Cmf时，SP曲线显示负 异常；当Cw<Cmf时，曲线显示正异常。
自然电位测井的影响因素主要有：
1.Rw/Rmf的影响，地层水电阻率和泥浆滤 液电阻率的比值越大，自然电位的总电动 势越大，曲线异常幅度ΔUsp越大，反之则 越小。
• 5.井径及侵入带：目的层有钻井液侵入时， 钻井滤液与地层水的分界面移向地层内部， 使自然电流流经的目的层和围岩的路径增 大，使R增大，ΔUsp随之减小。
自然电位曲线形状与地层关系示意图：
Fresh Water
Salt Water
120 100
80 60 40 20
0 一月
二月
三月
亚洲区 欧洲区 北美区
四月
Salt Water
Salt Water
Shale Clean SS Shale Clean SS Shale Clean SS Shale
Shaly SS
根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电 位曲线的应用如下： • 1.划分渗透层：
• 淡水泥浆钻井时，在砂岩渗透层处，SP曲线 出现负异常，对厚度较大（h>4d)的地层，可用曲 线半幅点确定地层界面。含泥质的砂岩，随泥质 含量的增加SP异常幅度减小。一般，含水砂岩的 自然电位异常幅度略大于含油砂岩的ΔUsp。对厚 度较大的地层，曲线半幅点间的距离接近地层厚 度，厚度越大，精度越高。
• 油井中的自然电位主要是由于钻井滤液与 地层水之间产生的扩散电动势和扩散吸附 电动势产生的，由于钻井液柱的压力只是 略高于地层压力，因此过滤电位常忽略不 计。通常，自然电位曲线需符合以下规律：
• 1.对称性:上下围岩岩性相同时，曲线对 地层中部对称；
• 2.对厚度较大（h>4d）的地层， ΔUsp=SSP,且曲线半幅点深度对应地层界 面。
到。该套高电阻率地层为灰质砂岩与含砾砂 岩互层 ,其中 :灰质砂岩碎屑颗物性差 ,录井无油气显示 ;含砾砂岩碎 屑颗粒也以石英为主 ,灰质胶结 ,胶结物含 量低 ,较疏松 ,储集物性相对较好 ,录井无油 气显示 。
• 但是 ,其电性 特征自然电位 正异常幅度却 很大 ,电阻率 也较高 ,声波 差较小与较大 间互 ,较大声 波时差与微电 极较小值对应
• 分析认为 ,这种自然电位异常是非渗透 性高电阻率致密灰质砂岩与具渗透性的较 疏松含砾砂岩交互所致 ,不能完全反映地层 渗透性 。
• 例2：沙一段底部生物灰岩多出现在凹陷的斜坡地 带 ,在垦利 、河滩 、孤北 、桩西等地区都可见到 。 有的生物灰岩碎屑以塔螺为主 ,砂质 、灰质胶结 , 胶结物较少 ,较疏松 ,储集物性较好 ,录井见油气显 示 。虽然自然电位异常幅度不大 ,电阻率也不太 高 ,却形成了良好油气层 。如 ZH 893 井生物灰 岩 1 层 2 . 5 m试油获日产约 40 t 的工业油流 。 有的生物灰岩碎屑 (如 K 98 井) 以介形虫为主 ,局 部塔螺较多 ,灰质胶结 ,胶结物含量高 ,较致密 ,储 集物性差 ,录井无油气显示 。
质含量为：
根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电位曲线 的应用如下：
• 3、确定地层水的电阻率Rw
• 对低矿化度的地层水和泥浆滤液：
SSP K lg Rmf Rw
Rw
当溶液的矿化度较高时，用“等效电阻率”：
SSP
K
lg
Rmfe Rwe

Rmfe
图版 Rw
根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电 位曲线的应用如下：
• 在实际工作中，我们发现某些高电阻率地 层中所测自然电位曲线按照常规方式进行 解释的结果与现实发生明显冲突。通常认 为高电阻率和自然电位明显异常是油气储 集层的特征 ,可是录井却没见油气显示 ,就 是见了油气显示也会出现岩电矛盾 ，因此 , 有必要对高电阻率地层及其自然电位异常 情况进行分析。
• 例1：东营组底部灰质砂岩出现在凸起与凹 陷的结合部,是东营组在上古生界之上超覆 沉积的结果 ,目前仅在埕东凸起北部缓坡见
• 2.岩性：泥质含量的多少，影响ΔUsp的大 小，泥质含量越少，自然电位幅度越大， 反之则越小。
自然电位测井的影响因素主要有：
• 3.岩石电阻率Rt：Rt越大，自然电流越 小，ΔUsp随之减小，油层的ΔUsp一般小于 相邻的水层。
• 4.地层厚度：地层厚度增大，即R减小， 则ΔUsp增大，反之则ΔUsp减小。
• 4、判断水淹层
• 油层顶部或底部水
淹的水淹层在自然电
位曲线上的特点：自
然电位曲线的泥岩基 线在该层的上部（顶
Esp

K lg
Cw C注

K lg
R注 Rw
部水淹）或下部（底 R注、C注 分别为注入水的电阻率和矿化度 部水淹）发生偏移。
其主要原因是注入水
与原地层水的矿化度
不同。偏移值的大小 为：
• 然而 ,其自然 电位异常幅度 却很大 ,电阻 率也很高 ,较 小声波时差夹 大时差 ,高时 差对应的微电 极电阻率变小
• 分析认为 ,这种自然电位异常是高电阻率致 密生物灰岩 (介形虫为主) 夹薄层即具渗透 性的较疏松的生物灰岩 (塔螺为主) 所致 ,也 不能反映地层渗透性 。
• 例3：灰质页岩和油页岩在沾化凹陷均有沉 积 ,多出现在凹陷低部位的沙三段下部第 3 、 第 4 油页岩段之中 。因普遍含灰质成分且 有机质丰富 ,故电阻率较高 。沾化凹陷西南 部的 H 12 井 1693. 0～1709. 5 m*井段相 当于沙三段下部第 4 油页岩段 (见图 3) ,其 电阻率较高 ,自然电位负异常 ,但井壁取心 结果全部取上灰质泥岩 。
根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电位曲线 的应用如下：
• 2、估计泥质含量，
可使用图版法，也可
用经验公式法———
层状泥质与砂岩形成
Qsh
1
PSP SSP
砂泥质交互层，且层 PSP 含泥质泥质砂岩的自然异常幅度；
状泥质与砂质层的电 SSP 本地区含水纯地区含水自然电然电
阻率相差不大时，泥
辨析异常自然电位曲线
测井四分公司 刘长忠
• 自然电位作为胜利油田标准测井曲线 之一，在测量时有时会碰到一些与常 规认识不相符的正异常或负异常，正 确判断这些异常的正确与否是提高时 效的关键。
• 知晓自然电位测量原理，了解地区规 律，结合实际现象分析高阻薄互层对
自然电位曲线的影响，掌握外界因素
对自然电位的影响，是快速解决问题， 避免无效劳动的基础。