等效电路图
U SP SSp
1 rsd rsh 1 rm
第一章 自然电位测井（SP）
§2 自然电位测井原理及曲线特征
2、总电动势
在纯的、巨厚含水砂岩地层：测量结果 Usp可以看作 是静自然电位SSP； Usp SSP
对于薄层： r Usp I r SSP rm SSP sd m rsh rsd rm 含油气地层： Usp SSP
因而，在砂泥岩剖面，实际上测量得到的SP电位实际 上都小于静自然电位，故而SSP应在井段内的测量结果 最大值处读取。
2
—
半幅点及半幅点法确定地层界面方法： 半幅点：SP曲线基线与最大值的0.5倍处 半幅点法确定地层界面方法：1~4步
+
0.5△USP a
3
h
4
b
△USP
1 半幅点法确定地层界面示意图
1、判断岩性，划分渗透层；
2、用于地层对比；
3、求地层水电阻率； 4、估算地层泥质含量； 5、判断水淹层； 6、研究沉积相。
•曲线特点
砂泥岩剖面： 泥岩处 砂岩处 SP曲线平直（基线） 负异常（Rmf > Rw )
负异常幅度 与粘土含量 成反比，Rmf / Rw 成正比
四、自然电位测井曲线应用
图1-6 自然电位测井理论曲线
厚层砂岩总电动势(静自然电位)：
rsh rsd
rm
SSP I rm I rsd I rsh
总电流：
I
SSP rm rsd rsh
有限厚砂岩层自然电位幅度：
U sp
SSP rm I rm rm rsd rsh
与静自然电位关系：
SSP 69.6 lg Rmf Rw
§2 自然电位测井原理及曲线特征
2、SP（ Usp ）曲线及其特点
①SP曲线要素
随电极M的上升，测量一条随井深变化的曲线， 即为SP曲线，曲线的基本形态如图所示。 基线—实测SP曲线没有绝对的零点，而是以井 段中较厚的泥岩层的SP幅度为基线，称为泥岩基 线； 异常—在砂岩层处SP曲线相对于泥岩基线发生 偏转，对应的曲线峰称为异常。曲线相对于泥岩 基线可以向正方向偏转，称为正异常；也可以向 负方向偏转，称为负异常。 正异常：盐水泥浆 负异常：淡水泥浆
自然电位测井（SP）
本章的主要内容 1、井内自然电场 2、自然电位测井原理及曲线特征 3、自然电位曲线的主要用途 划分岩性（储集层）、确定Rw、计 算Vsh、判断水淹层。
§1井内自然电场
导线 + — + — + — + — Cw + — Cm 电极
渗透性薄膜
一、扩散电动势
“负”离子Cl迁移率》“正” 离子Na迁移率
二、扩散吸附电动势
导线
— — — —
+ + + + Cm + Nacl溶液 电极
Cw
粘土隔板
—
Cw>Cm
粘土颗粒表面具“-”电性，有选 择性吸附“正”离子Na
Байду номын сангаас
C1 R2 Eda Kda lg Kda lg C2 R1
纯泥岩层的扩散-吸附电动势
在纯泥岩层，井壁处地层水矿化度 Cw，泥浆滤液矿化度Cmf，对于淡 水泥浆，则Cmf<Cw，将泥岩看成 是粘土隔板，则由于离子的扩散作 用：
Nacl溶液
Cw>Cm
扩散电动势产生示意图
纯砂岩层的扩散电动势
在纯砂岩层，井壁处地层水矿化度 Cw，泥浆滤液矿化度Cmf，对于淡 水泥浆，则Cmf<Cw，将泥饼看成 是渗透性隔膜，则由于离子的扩散 作用：
Ed Kd lg
Cw Rm f Kd lg Cm f Rw
图1-3井内自然电场分布示意图
Cw Rm f C1 R2 Eda Kdalglg Kda Kda lg Eda Kda lg Cm2 Rw Cf R1
图1-3井内自然电场分布示意图
扩散吸附电动势：
E da K da
Cw lg Cm
溶液矿化度转化为溶液电阻率后：
E da K da
Rmf lg Rw
扩散吸附电动势系数：Kda——与阳离子交换能力有关
若储层中泥值的阳离子交换量较高，则会导致低电阻率油层。
§2自然电位测井原理及曲线特征
§2 自然电位测井原理及曲线特征 第一章 自然电位测井（SP）
2、总电动势
E总 Ed Eda K lg Rmf def Rw SSP
通常把 E 称为静自然电位，记 作SSP； 总 Ed的幅度称为砂岩线； Eda的幅度叫泥岩线。 在18 oC，极限情况下，静自然电 位系数: K=Kd-Kda=-11.6-58=69.6 （ mv ） ， 所以，在18℃时的纯砂岩层处的 SSP为：
1.划分渗透层
幅度、半幅点
—
0.5△USP
+
a
h
b
△USP
砂泥岩剖面较常用。
地层对比
注意:
淡水——下部水淹
无论是淡水还是咸水： 大段对比确定基线； 符合地质规律。
正韵律下部易水淹； 反韵律上部易水淹；
电阻率测井的应用
1、岩性识别