当地层电阻率增高时， Rsd、Rsh与Rm比较不能忽 略，则ΔUsp<SSP。即地层电阻率↑→ΔUsp↓。
d
曲线号码h/d 不同厚度地层自然电位理论曲线
地层厚度h↑→ΔUsp↑。
井径扩大↑→井的截面积加大↑→自然电流 在井内的电位降变小↓→ ΔUsp降低↓。
泥浆侵入地层→泥浆滤液与地层水的接触面 向地层内推移→其效果相当于井径扩大↑→ ΔUsp降低↓
地层变薄时，对应地层界面的自然电位值向曲线顶 部移动。此时不能用半幅点确定地层界面
自然电位曲线特征
ab段——泥岩基线 c点——半幅点 d点——地层中部
砂泥岩剖面中
Rw<Rmf 时，以泥岩为 基线，渗透层会出现 负异常；
渗透层（砂岩）越纯， 负异常越大；
泥质含量增加，负异 常幅度变低。
自然电位曲线与自然伽 马曲线配合，划分渗透 层的界面非常有效
zvu z2vu
RT F
ln
Cmf Cw
P3
Qv→∞时：
Kda
2.3
RT zF
P5→(1-3)
显然，Ed、Eda都和绝对温度T成正比。
Ed和Eda由离子的扩散吸附形成，故当泥浆和地 层水中的化学成分不同时，其所含离子不同，导 致溶液中离子数的差异，不同离子的离子价和迁 移率又不同，这就直接影响扩散吸附电动势系数， 最终使得Ed和Eda变化。
自然电位曲线
判断渗透层 估计渗透层厚度 估算泥质含量 确定地层水电阻率
自然电位曲线特征
单个 砂岩层
曲线对地层中点对称，地层中点处 异常值（ ΔUsp）最大
地层愈厚，ΔUsp愈接近SSP
地层厚度变小， ΔUsp也随之变小，曲线顶部变尖， 根部变宽
地层厚度达到h/d>4时，自然电位的半幅点对应地 层界面。厚地层可用半幅点确定地层界面
自然电位的幅度、特点主要取决于自然电场的静自然 电位SSP和自然电流I的分布。 SSP的大小主要取决于岩性、温度、地层水和泥浆中所 含离子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。 自然电流I的分布主要取决于介质的电阻率、地层厚度、 井径大小。
一、地层水和泥浆中含盐浓度比值（Cw/Cmf)的影响
扩散电动势
估算泥质含量方法
间接法 直接法
直接法
把某地区各种含泥质的砂岩经取样测定， 直接建立自然电位幅度ΔUsp(和相对自然 电位Tsp）与泥质含Vsh的相关关系
Tsp
U sp SPmax
f (Vsh )
P11
SPmax——本地区标准层（一般纯砂岩）的自然电位幅度
间接法
经验公式
Vsh
1
PSP SSP
P12→(1-12)
确定渗透层界面——半 幅点法
薄层 厚层 图中CE连线>砂岩厚度
图中CE连线=砂岩厚度
厚
储
h
层
h h
薄储层
泥质
分散 泥质
层状 泥质
结构 泥质
一般把泥质砂岩中的细粉砂和湿粘土的 混合物叫做泥质 泥质分散在砂岩颗粒间孔隙的表面
泥质在砂岩中呈条带状
泥质颗粒代替了某些砂岩颗粒的位置
泥质的含量及其存在状态对砂岩产生的扩散吸附电动势 有直接影响→可以泥岩自然电位曲线估算泥质含量。
PSP——泥质砂岩假静自然电位 SSP——厚的纯水砂岩层的静自然电位
现场应用：以泥岩的SPsh为基线，分别读出(含泥）砂岩的 自然电位SP和厚的纯水砂岩层的自然电位SPsd，则有：
SSP SPsd SPsh；PSP SP SPsh
计算机 常用公 式
Vsh
SPsd SP SPsd SPsh
当温度在18C时：
SSP SSPmax Ed Eda
(11.6 58) lg Rmf 69.6 lg Rmf
Rw
Rw
目的层含泥质时，SSP降低，自然电位异常幅度减小。
剖面上泥岩性质变化（Qv变化）时，自然电位基线会 偏移。
绝对温度
Ed
U (xm ) U (xw)
zvu z 2vu
求纯水砂岩地层水电阻率Rw方法
1、确定静自然电位SSP
查
2、确定等效泥浆滤液电阻率Rmfe
图 版
3、确定地层水电阻率Rw
参见P13-17
注
意用SP法求地层水电阻率——要求地层有一定渗
透率、地层水成分是NaCl、泥浆电阻率不高、 过滤电位可忽略不计。无侵入效果较好。
本节要点
1、岩性、温度、地层水和泥浆中所含离 子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电阻 率之比、地层电阻率、地层厚度、井径 大小等因素对自然电位影响规律。
2、自然电位曲线特征
3、用自然电位曲线判断渗透层、估计渗 透层厚度、估算泥质含量、确定地层水 电阻率方法
第二章 自然电位测井
绪言 第一节 SP的成因 第二节 SP的影响因素 第三节 SP曲线特征及其应用
前节知识回顾
1、自然电位、静自然电位的概念 2、井下自然电位产生机理
第二节 影响自然电位的因素
不同井眼和地层条件对所测的自然电位幅度影 响很大。因此，在应用其资料时，必须考虑其 影响因素，否则将影响解释精度。
该公式对水层适用， 油气层和薄层计算 的Vsh偏高
意义
Rw是计算储层含油气饱和度的必要参数
Rw确定方法
直接法：试水 间接法：测井(电法测井、SP测井)
理论依据
SSP K lg Rmfe Rwe
Rmfe——等效泥浆滤液电阻率 Rwe——等效地层水电阻率
选择厚度较大、饱含水的纯砂岩层，将其ΔUsp 校正→SSP
18°C时几种盐溶液的Kd值
溶质 NaCl NaHCO3 CaCl2 MgCl2 Na2SO4 KCl Kd(Mv) -11.6 2.2 -19.7 -22.5 5 -0.4
书中P8（1－8）式可写成：
U sp
1
SSP Rsd Rsh
Байду номын сангаас
Rm
地层较厚时，由于岩层的截面积比井的截面积大 得多，所以，砂岩和泥岩对自然电流的电阻Rsd、 Rsh比泥浆柱的电阻Rm小得多。此时，对于纯砂岩 来讲， ΔUsp≈SSP。
Ed＝k d
lg
Cw Cmf
扩散吸附电动势
Eda
K da
lg
Cw Cmf
以泥岩为基线 当Cw>Cmf时，砂岩段出现自然电位负异常 当Cw<Cmf时，砂岩段出现自然电位正异常 当Cw＝Cmf时，不产生自然电场电动势，自然电位没有异常
二、岩性的影响
以泥岩为基线，砂质岩层自然电位常出现异常变化。
当目的层为纯砂岩时，它与围岩交界处SSP达到最 大值SSPmax。