主要讨论:
1、井壁介质的电阻率分布; 2、岩石电阻率与岩性孔隙度含油饱和度的
关系; 3、普通电阻率测井原理; 4、普通电阻率测井曲线； 5、普通电阻率测井曲线应用。 6、介绍标准测井
3.1井壁介质的电阻率分布
一、泥浆侵入现象
在钻井过程中, 通常保持泥浆柱压力稍微 大于地层压力,在压力差作用下,泥浆滤液向渗 透层侵入,泥浆滤液替换地层孔隙所含的液体而 形成侵入带,同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成 泥饼,这种现象叫泥浆侵入.
4 AN
Rt 4 AM AN Umn
MN
I
当MN距离较远时（理想N无穷远）
Rt 4 AM Um
I
Hale Waihona Puke 电位电极系测量记录的是M点电位
2梯度电极系 定义:成对电极距离小于不成对电极到成对电极 距离的电极系叫梯度电极系
Um Rt I
4 AM
Un Rt I
三、岩石电阻率与孔隙度关系 1、建立测井解释模型
泥质：细粉砂与湿黏土组成，有孔隙，但无效。 岩石骨架：岩石中除了泥质以外的固体部分。
2、建立响应方程
岩石电阻率与孔隙度大小有关. 一般孔隙度越大,含流体越多,岩石的导 电能力越强,电阻率越小. 实验表明: 孔隙中完全充满水的岩石的电阻率Ro 与所含水的电阻率Rw的比值只与孔隙 度 岩性有关.即当孔隙度 岩性一定时
第三章普通电阻率测井
主讲人：唐军 长江大学
地球物理与资源学院
第三章普通电阻率测井
• 普通电阻率测井是最早出现的测井方法之一 梯度电极系测井
• 电阻率测井 普通电阻率测井 电位电极系测井 微电阻率测井
侧向测井(三/七/双) 感应测井 • 岩石的电阻率和岩性含油性有密切的关系,因此研究岩石电阻率 的差异区分岩性划分油水层是普通电阻率测井的主要任务.
在电阻率为R均匀各 向同性介质中放一点 电源A发出电流I形成 点电源场,场中任何一 点的电流密度为
I
j 4r 2
由微观欧姆定律


E R j
E R I 而E u
4r 2
r
u r

R

I
4r
2
U R I c(积分常数）
4r
根据电场无穷远边界条件，
2)探测深度
以供电电极为中心以一半径作一球面, 如果球面内的介质对测量结果的贡献为50% 则此半径为电极系的探测深度(或探测半径)
一般
电位电极系探测深度2L;
梯度电极系探测深度 2 L
• 3)记录点 • 电位电极系记录点AM中点; • 梯度电极系记录点MN中点 • 4)电极系表示方法 • 图示法: • 符号法： N0.5M2.25A;
泥浆侵入分两类: 高侵:侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt; 低侵:侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt
水层经常发生高侵现象,油层经常发生低侵现象,
高侵 低侵
二、井壁介质的电阻率分布
泥浆 泥饼 侵入带 冲洗带 过度带
Rm Rmc Ri Rxo
原状地层 Rt
3.2岩石电阻率与岩性孔隙度、含油饱和度的关
mSxon
一般在原状况地层 Sw So 1 Shr Smo So 而在冲洗带Sxo Shr 1 Smo Sxo Sw
3.3普通电阻率测井原理
一测量原理 1 实验室测量原理
rRS L
而：r Umn I
所以R K Umn（K与L、S有关） I
2普通电阻率测量原理 1)均匀各向同性介质
系
一 岩石电阻率与岩性关系 不同的岩石电阻率不同
火成岩:高(致密 坚硬 不含地层水) 岩石电阻率
岩石骨架:不导电 沉积岩:低 胶结物:依据胶结物类型
油气:不导电 孔隙
地层水:导电
二、岩石电阻率与地层水的关系 岩石的导电能力主要取决于地层水的电阻率 1、与地层水所含盐类化学成分的关系; 2、与地层水矿化度的关系
B2.25A0.5M.
3.4普通电阻率测井曲线
一梯度电极系曲线及特点
1梯度电极系曲线: 一般对于梯度电极系为方便讨论 假设围岩和泥浆的电阻率相同
Ro 常数 Rw
这个常数只与孔隙度 胶结情况和孔隙 形状有关而与地层水的电阻率无关.定 义此常数为岩石的地层因素 (相对电阻 率) 用F表示
F

Ro Rw

a
m
其中:
R0:孔隙中完全含水地层电阻率; Rw:地层水电阻率; a:与岩性有关的比例系数(0.6~1.5) m:胶结指数(1.5~3)
四 岩石电阻率和含油饱和度关系
当岩石含水和油时,油水在孔隙 中的分布特点(如图):水包围在 岩石颗粒的表面,孔隙中央部分
充填石油.因此含油岩石的电阻 率比该岩石含水时的电阻率高. 一般含油饱和度越高,岩石的电 阻率越高为此定义电阻增大系 数I:
I Rt Ro
I只与岩石的含油饱和度有关
实验研究表明
C 0 U R I
4r
R 4r U k Umn ( N在无穷远）
I
I
因此只要知道任何一点的电位就可以得到电阻率
3非均匀各向同性介质 对于非均匀各向同性介质
K Umn I
不是岩石的真正电阻率但它反映电阻率的变
化因此称之为综合条件下的视电阻率Ra
写为:
Ra K Umn I
二 测量装置---电极系
一套能够在钻孔中实 施供电和测量的装置--这种装置叫电极系. 一般电极系包含: 供电电极:A B 测量电极:M N 有两种类型: 电位电极系 梯度电极系:
1电位电极系 定义:成对电极距离大于不成对电极到成对电极 距离的电极系叫电位电极系
Um Rt I
4 AM
Un Rt I
4 AN
Rt 4 AM AN Umn
MN
I
当MN距离较小时（理想MN无穷小）
Rt

4

2
AO

Eo
I
梯度电极系测量记录的是MN电位梯度;
梯度电极系按成对电极和单电极的相对位置分为
正装和倒装梯度电极系
3电极系的相关定义
1)电极距
电极系长度:电位电极系电极距L=AM;
梯度电极系电极距L=AO;
I Rt b
b
Ro
Swn
(1 So)n
系数b只与饱和度有关,n只与岩性有
关,它们表示油水在孔隙中的分布状况对 岩石电阻率的影响.一般b=1,n=2
阿
尔 奇
F

Ro Rw

a
m
公 I Rt b Ro Swn
式
Rt Rw

ab
mSwn
(原始地层）
Rxo Rmf

ab （冲洗带）