第二章 普通電阻率測(cè)井課件

1、 地層電阻率與巖性、物性及含油性密切相關(guān)。地層電阻率與巖性、物性及含油性密切相關(guān)。因此，通過研究地層因此，通過研究地層電阻率電阻率的差異，即可進(jìn)行巖性、的差異，即可進(jìn)行巖性、儲(chǔ)層物性、孔隙流體性質(zhì)分析及剖面對(duì)比。儲(chǔ)層物性、孔隙流體性質(zhì)分析及剖面對(duì)比。 電阻率電阻率：描述介質(zhì)導(dǎo)電能力強(qiáng)弱的物理量，單：描述介質(zhì)導(dǎo)電能力強(qiáng)弱的物理量，單位為歐姆米。介質(zhì)的電阻率僅與介質(zhì)的物理狀態(tài)、位為歐姆米。介質(zhì)的電阻率僅與介質(zhì)的物理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)及組分有關(guān)，與其幾何形態(tài)無關(guān)。結(jié)構(gòu)及組分有關(guān)，與其幾何形態(tài)無關(guān)。 各種巖石在外加電場(chǎng)作用下其導(dǎo)電能力各不相各種巖石在外加電場(chǎng)作用下其導(dǎo)電能力各不相同，導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可用物理量同

2、，導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱可用物理量電阻率表示。電阻率表示。 SLRr LSrR 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用“四極法四極法”測(cè)定巖石的電阻率。測(cè)定巖石的電阻率。對(duì)于一個(gè)給定的圓柱狀巖樣，若長(zhǎng)度對(duì)于一個(gè)給定的圓柱狀巖樣，若長(zhǎng)度L L和橫截面積和橫截面積S S已已知，只要能測(cè)出其電阻知，只要能測(cè)出其電阻r r，則可由上式計(jì)算出電阻率，則可由上式計(jì)算出電阻率R R。IUrMNMNSlRIUMNIUKIUlSRMNMN一、巖石電阻率與巖性的關(guān)系一、巖石電阻率與巖性的關(guān)系 自然界中巖石是由不同的礦物及組分組成的；不同礦自然界中巖石是由不同的礦物及組分組成的；不同礦物及成分的導(dǎo)電能力不同，因此，組成的不同巖性的巖

3、石物及成分的導(dǎo)電能力不同，因此，組成的不同巖性的巖石的導(dǎo)電能力也不同。根據(jù)巖石內(nèi)導(dǎo)電方式的不同，可把巖的導(dǎo)電能力也不同。根據(jù)巖石內(nèi)導(dǎo)電方式的不同，可把巖石分為：電子導(dǎo)電類型的巖石，導(dǎo)電能力差。如不含水的石分為：電子導(dǎo)電類型的巖石，導(dǎo)電能力差。如不含水的致密火成巖；離子導(dǎo)電類型的巖石，導(dǎo)電能力強(qiáng)，電阻率致密火成巖；離子導(dǎo)電類型的巖石，導(dǎo)電能力強(qiáng)，電阻率低，如沉積巖中的砂巖、碳酸巖孔隙中的流體。低，如沉積巖中的砂巖、碳酸巖孔隙中的流體。表 1-1-1 常見巖石、礦物的電阻率 巖 石 名 稱 電 阻 率(m) 礦 物 名 稱 電 阻 率(m) 粘土 110 石英 10121010 泥巖 560 白云

4、母 41011 頁(yè)巖 10102 長(zhǎng)石 41011 泥質(zhì)頁(yè)巖 5103 方解石 510351012 疏松砂巖 250 硬石膏 104106 致密砂巖 20103 無水石膏 109 含油砂巖 2103 巖鹽 104106 貝殼石灰?guī)r 202102 石墨 10-6310-4 泥灰?guī)r 55102 磁鐵礦 10-4610-3 石灰?guī)r 606103 黃鐵礦 10-4 白云巖 506103 黃銅礦 10-3 玄武巖 6102105 石油 1091016 花崗巖 6102105 無煙煤 10-3101 沉積巖的主要造巖礦物電阻率都在沉積巖的主要造巖礦物電阻率都在10106 6歐姆歐姆米以上，因此米以上，因此

5、，大多數(shù)沉積巖，當(dāng)其不含導(dǎo)電流體時(shí)，由造巖礦物組成的巖，大多數(shù)沉積巖，當(dāng)其不含導(dǎo)電流體時(shí)，由造巖礦物組成的巖石骨架幾乎是不導(dǎo)電的。而許多沉積巖之所以能導(dǎo)電，則是因石骨架幾乎是不導(dǎo)電的。而許多沉積巖之所以能導(dǎo)電，則是因?yàn)樗鼈冊(cè)诘叵虏煌潭鹊木哂幸欢ǖ目紫?，在其中充填了一定為它們?cè)诘叵虏煌潭鹊木哂幸欢ǖ目紫?，在其中充填了一定?shù)量的鹽水溶液造成的。這些存在于巖石中的鹽水溶液，由于數(shù)量的鹽水溶液造成的。這些存在于巖石中的鹽水溶液，由于鹽類離解形成了正離子鹽類離解形成了正離子( (如如NaNa+ +，CaCa2+2+和和MgMg2+2+等等) )和負(fù)離子和負(fù)離子( (如如C1C1- -，SOSO2-2

6、-等等) )，離子在電場(chǎng)作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，就構(gòu)成了沉積巖中電，離子在電場(chǎng)作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，就構(gòu)成了沉積巖中電流流動(dòng)的媒介物。于是，電流通過孔隙水流過巖石，巖石也因流流動(dòng)的媒介物。于是，電流通過孔隙水流過巖石，巖石也因此而具有一定的導(dǎo)電性。此而具有一定的導(dǎo)電性。二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系 組成沉積巖石的固體顆粒部分稱為巖石骨架，這部分導(dǎo)電組成沉積巖石的固體顆粒部分稱為巖石骨架，這部分導(dǎo)電能力很差，幾乎不導(dǎo)電，因此沉積巖石的導(dǎo)電能力主要取決能力很差，幾乎不導(dǎo)電，因此沉積巖石的導(dǎo)電能力主要取決于地層水的電阻率。地層水電阻率與地層水性質(zhì)有密切關(guān)系于地層水的電阻率。地層

7、水電阻率與地層水性質(zhì)有密切關(guān)系。 主要包括三個(gè)方面：主要包括三個(gè)方面：地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系地層水電阻率地層水電阻率RwRw與溶液礦化度的關(guān)系與溶液礦化度的關(guān)系地層水電阻率與溫度的關(guān)系地層水電阻率與溫度的關(guān)系 地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系 在溫度、濃度相同條件下，溶液內(nèi)所含鹽類不同，其電在溫度、濃度相同條件下，溶液內(nèi)所含鹽類不同，其電阻率也不同。地層水中常含有阻率也不同。地層水中常含有NaClNaCl、KClKCl、GaCOGaCO3 3、NaNa2 2SOSO4 4、MgSO

8、MgSO4 4等鹽分，且各種成分含量不同。求取地層水電阻率等鹽分，且各種成分含量不同。求取地層水電阻率R RW W可可按下列方式進(jìn)行：按下列方式進(jìn)行： A A、當(dāng)?shù)貙铀畠?nèi)只含有、當(dāng)?shù)貙铀畠?nèi)只含有NaClNaCl，或除，或除NaClNaCl外只含有微量的外只含有微量的非非NaClNaCl鹽類，則可將地層水視為鹽類，則可將地層水視為NaClNaCl溶液，用溶液，用“NaClNaCl溶液電溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版”求出地層水電阻率。求出地層水電阻率。 B B、當(dāng)?shù)貙铀兴姆?、?dāng)?shù)貙铀兴姆荖aCINaCI鹽類的含量不可忽略時(shí)，應(yīng)當(dāng)鹽類的含量不可忽略時(shí)，應(yīng)

9、當(dāng)先用先用“不同離子的換算系數(shù)不同離子的換算系數(shù)”圖版求出地層水中所含各種鹽圖版求出地層水中所含各種鹽類離子的換算系數(shù)，然后分別乘上各離子的礦化度，最后算類離子的換算系數(shù)，然后分別乘上各離子的礦化度，最后算出各離子上述乘積的總和，即是該地層水的等效出各離子上述乘積的總和，即是該地層水的等效NaClNaCl溶液礦溶液礦化度?；取?此時(shí)將含非此時(shí)將含非NaClNaCl鹽類的地層水看作是鹽類的地層水看作是NaClNaCl溶液，即可用它溶液，即可用它的等效的等效NaClNaCl溶液礦化度在圖版求出該地層水電阻率。溶液礦化度在圖版求出該地層水電阻率。 這種情況下關(guān)鍵是首先使用這種情況下關(guān)鍵是首先使用“

10、不同離子的換算系數(shù)圖版不同離子的換算系數(shù)圖版”確定非確定非NaClNaCl離子的換算系數(shù)。離子的換算系數(shù)。 例例1 1 某地層水樣分析結(jié)果為：某地層水樣分析結(jié)果為：CaCa2+2+ 460ppm 460ppm，SOSO4 42-2- 1400ppm 1400ppm，NaNa+ +Cl+Cl- - 19000ppm 19000ppm。求該水樣的電阻率。求該水樣的電阻率。解：首先確定水樣的總礦化度，然后求取地層水電阻率。解：首先確定水樣的總礦化度，然后求取地層水電阻率。求水樣的總礦化度求水樣的總礦化度 總礦化度總礦化度=460ppm+1400ppm+19000ppm=20860ppm=460ppm

11、+1400ppm+19000ppm=20860ppm 求離子換算系數(shù)求離子換算系數(shù) 在在1-1-31-1-3圖版的橫坐標(biāo)軸上找到水樣總礦圖版的橫坐標(biāo)軸上找到水樣總礦化度化度20860ppm20860ppm點(diǎn)，過該點(diǎn)作一條平行于縱軸的直線與曲線相交，點(diǎn)，過該點(diǎn)作一條平行于縱軸的直線與曲線相交，在在CaCa2+2+離子曲線的交點(diǎn)處讀出其縱坐標(biāo)值離子曲線的交點(diǎn)處讀出其縱坐標(biāo)值0.810.81就是就是CaCa2+2+的換算的換算系數(shù)，同樣在系數(shù)，同樣在SOSO4 42-2-離子曲線的交點(diǎn)處讀出換算系數(shù)為離子曲線的交點(diǎn)處讀出換算系數(shù)為0.450.45。求等效氯化鈉溶液礦化度求等效氯化鈉溶液礦化度 各種離

12、子的礦化度與它的換算系各種離子的礦化度與它的換算系數(shù)的乘積之和就是該水樣的等效氯化鈉溶液礦化度。數(shù)的乘積之和就是該水樣的等效氯化鈉溶液礦化度。 等效氯化鈉溶液礦化度：等效氯化鈉溶液礦化度： 4604600.81+14000.81+14000.45+19000=20000ppm0.45+19000=20000ppm 求地層水電阻率求地層水電阻率 若地層水的溫度已知，即可在若地層水的溫度已知，即可在NaClNaCl溶液溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版” ” 中找出標(biāo)有中找出標(biāo)有20000ppm20000ppm的的斜線與已知溫度的交點(diǎn)，交點(diǎn)的橫坐標(biāo)讀數(shù)就是所求地層水電

13、斜線與已知溫度的交點(diǎn)，交點(diǎn)的橫坐標(biāo)讀數(shù)就是所求地層水電阻率阻率RwRw。地層水電阻率地層水電阻率RwRw與溶液礦化度的關(guān)系與溶液礦化度的關(guān)系 一般將地層水視為一般將地層水視為NaClNaCl溶液，隨著溶液的礦化度增高，溶液，隨著溶液的礦化度增高，溶液內(nèi)離子數(shù)目增加，其導(dǎo)電能力加強(qiáng)，因此電阻率變低。溶液內(nèi)離子數(shù)目增加，其導(dǎo)電能力加強(qiáng)，因此電阻率變低。溶液的礦化度與其電阻率之間的關(guān)系可以由溶液的礦化度與其電阻率之間的關(guān)系可以由“NaClNaCl溶液電溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版” ” 看出。在同一溫度下，看出。在同一溫度下，溶液的電阻率隨礦化度的增高而下降。并且已

14、知溶液礦化溶液的電阻率隨礦化度的增高而下降。并且已知溶液礦化度時(shí)可以求出該溶液在任何溫度下的電阻率值。度時(shí)可以求出該溶液在任何溫度下的電阻率值。地層水電阻率與溫度的關(guān)系地層水電阻率與溫度的關(guān)系 地層水電阻率與溫度的關(guān)系也非常密切，一般地層水溫度地層水電阻率與溫度的關(guān)系也非常密切，一般地層水溫度越高，其電阻率越低，反之亦然。這是因?yàn)殡S溫度升高溶液中越高，其電阻率越低，反之亦然。這是因?yàn)殡S溫度升高溶液中的離子遷移速度隨之加大，在外加電場(chǎng)的作用下溶液的導(dǎo)電能的離子遷移速度隨之加大，在外加電場(chǎng)的作用下溶液的導(dǎo)電能力加強(qiáng)，溶液電阻率變低。力加強(qiáng)，溶液電阻率變低。 地層水的溫度決定于地層的埋藏深度。地層水

15、的溫度決定于地層的埋藏深度。 通常測(cè)井時(shí)，常在井口測(cè)泥漿的電阻率和溫度，在需要知通常測(cè)井時(shí)，常在井口測(cè)泥漿的電阻率和溫度，在需要知道地層溫度下泥漿電阻率道地層溫度下泥漿電阻率R Rm mt t時(shí)，則可以利用本圖版求出時(shí)，則可以利用本圖版求出R Rm mt t。三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于完全含水巖石，其電阻率與孔隙水實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于完全含水巖石，其電阻率與孔隙水電阻率的比值與巖性、孔隙度有關(guān)，將比值稱之為地電阻率的比值與巖性、孔隙度有關(guān)，將比值稱之為地層因素層因素F。地層因素。地層因素F與孔隙度的關(guān)系如圖與孔隙度的關(guān)系如圖0mWRaFRR0孔隙中孔隙中

16、100含水時(shí)的地層電阻率；含水時(shí)的地層電阻率；Rw地層水電阻率；地層水電阻率；孔隙度；孔隙度；a比例系數(shù)，與巖性有關(guān)；比例系數(shù)，與巖性有關(guān)；M膠結(jié)指數(shù)膠結(jié)指數(shù)地層因素F與孔隙度關(guān)系曲線四、巖石電阻率與含油飽和度的關(guān)系四、巖石電阻率與含油飽和度的關(guān)系 由于油、水導(dǎo)電性相差很大，因此隨巖石含油量的由于油、水導(dǎo)電性相差很大，因此隨巖石含油量的增加，其導(dǎo)電能力將下降。通常用電阻增大系數(shù)反映增加，其導(dǎo)電能力將下降。通常用電阻增大系數(shù)反映導(dǎo)電能力的變化程度。其定義為：導(dǎo)電能力的變化程度。其定義為：0RRIt 研究發(fā)現(xiàn)，電阻增大系數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，電阻增大系數(shù)I與巖石含油飽和度有關(guān)，與巖石含油飽和度有關(guān)，I隨巖石

17、含油飽和度的增加而增加，二者關(guān)系為：隨巖石含油飽和度的增加而增加，二者關(guān)系為：nonwtSbSbRRI10式中式中 b 系數(shù)，僅與巖性系數(shù)，僅與巖性有關(guān)；有關(guān)； n 飽和度指數(shù)，飽和度指數(shù)，n2。 b，n只與巖性有關(guān)，表示只與巖性有關(guān)，表示油水在孔隙中的分布狀況對(duì)油水在孔隙中的分布狀況對(duì)含油巖石電阻率的影響。不含油巖石電阻率的影響。不同巖石的同巖石的b、n值不同，可值不同，可應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法得到，一般應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法得到，一般b接近于接近于1，n接近于接近于2。 合稱為合稱為ArchieArchie公式，它們是應(yīng)用電阻率測(cè)井資料解公式，它們是應(yīng)用電阻率測(cè)井資料解釋具有顆粒孔隙的含水巖石和含油氣巖石

18、的兩個(gè)基本解釋具有顆?？紫兜暮畮r石和含油氣巖石的兩個(gè)基本解釋公式。釋公式。 nonwtSbSbRRI10mwaRRF0nmtwwRabRS10wmaRR五、阿爾奇公式的應(yīng)用五、阿爾奇公式的應(yīng)用 1 1、確定孔隙度、確定孔隙度 已知水層電阻率、地層巖性及孔隙度，由地層因素表已知水層電阻率、地層巖性及孔隙度，由地層因素表達(dá)式即可計(jì)算地層孔隙度。達(dá)式即可計(jì)算地層孔隙度。mwRaR02 2、確定地層水電阻率和視地層水電阻率、確定地層水電阻率和視地層水電阻率 已知水層電阻率、地層巖性及孔隙度，應(yīng)用地層已知水層電阻率、地層巖性及孔隙度，應(yīng)用地層因素表達(dá)式即可計(jì)算地層水電阻率。當(dāng)?shù)貙雍蜌庖蛩乇磉_(dá)式即可計(jì)

19、算地層水電阻率。當(dāng)?shù)貙雍蜌鈺r(shí)，應(yīng)用地層因素表達(dá)式即可計(jì)算地層水電阻率時(shí)，應(yīng)用地層因素表達(dá)式即可計(jì)算地層水電阻率RwaRwa。maFFRRw0FRRtwa地層水電阻率地層水電阻率Rwa定義為：地層空隙內(nèi)含多相流體時(shí)，孔隙流體定義為：地層空隙內(nèi)含多相流體時(shí)，孔隙流體的電阻率的電阻率3 3、確定孔隙流體性質(zhì)、確定孔隙流體性質(zhì) 已知地層巖性、地層水電阻率、地層電阻率、地已知地層巖性、地層水電阻率、地層電阻率、地層孔隙度，應(yīng)用阿爾奇公式即可計(jì)算地層含油飽和層孔隙度，應(yīng)用阿爾奇公式即可計(jì)算地層含油飽和度。度。nmtwwabRRSwoSS1一、均勻介質(zhì)電阻率的測(cè)量一、均勻介質(zhì)電阻率的測(cè)量 在電阻率為在電阻

20、率為R的均勻、各向同的均勻、各向同性的無限大介質(zhì)中，放入一個(gè)性的無限大介質(zhì)中，放入一個(gè)點(diǎn)電源，點(diǎn)電源發(fā)出的直流電點(diǎn)電源，點(diǎn)電源發(fā)出的直流電流為流為I，其電場(chǎng)分布如圖所示，其電場(chǎng)分布如圖所示，其電場(chǎng)的等位面為球面，球面其電場(chǎng)的等位面為球面，球面的球心就是點(diǎn)電源。根據(jù)靜電的球心就是點(diǎn)電源。根據(jù)靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度E、電位、電位U及電及電流密度流密度J間的關(guān)系：間的關(guān)系： E=RJ divJ=0 E=-U24 rISIj24 rRIRjEdrdugradUE24 rRIdrduCrRIrdrRIU442rRIU4IUrR4 顯然，在這種介質(zhì)中，電流將顯然，在這種介質(zhì)中，電流將以以A A為

21、中心呈輻射狀流出，由電流為中心呈輻射狀流出，由電流密度的定義可知，距離點(diǎn)電源密度的定義可知，距離點(diǎn)電源A A為為r r的任意點(diǎn)的任意點(diǎn)M M處的電流密度為處的電流密度為 可見，只要測(cè)量可見，只要測(cè)量出這種均勻場(chǎng)中任意出這種均勻場(chǎng)中任意點(diǎn)的電位值就可根據(jù)點(diǎn)的電位值就可根據(jù)該式得出該點(diǎn)介質(zhì)的該式得出該點(diǎn)介質(zhì)的電阻率。電阻率。 這就是電阻率測(cè)這就是電阻率測(cè)井的理論依據(jù)。井的理論依據(jù)。 在均勻介質(zhì)中，根據(jù)在均勻介質(zhì)中，根據(jù)R R與電位與電位U U之間這一簡(jiǎn)單的關(guān)系，我們就可之間這一簡(jiǎn)單的關(guān)系，我們就可以建立起前圖所示兩種測(cè)量地層電阻率裝置的以建立起前圖所示兩種測(cè)量地層電阻率裝置的UUMNMN與與R R

22、之間的定之間的定量關(guān)系式，從而用來計(jì)算地層的電阻率。量關(guān)系式，從而用來計(jì)算地層的電阻率。如果采用單極供電電路，井下電如果采用單極供電電路，井下電極系由極系由A A、M M、N N組成。組成。 4141RIANURIAMUNM那么那么, ,在測(cè)量電路上測(cè)量的電位差在測(cè)量電路上測(cè)量的電位差 ANAMMNRIANAMRIUUUNMMN4114則電阻率表達(dá)式為則電阻率表達(dá)式為IUKIUMNANAMRMNMN4其中其中 MNANAMK4稱為電極系系數(shù)，其大小僅與電極之間的距離有關(guān)，當(dāng)電極之稱為電極系系數(shù)，其大小僅與電極之間的距離有關(guān)，當(dāng)電極之間的距離保持不變時(shí)，間的距離保持不變時(shí)，K K為常數(shù)。為常數(shù)。

23、可見，利用一定的電極裝置（可見，利用一定的電極裝置（K K為已知），通以電流為已知），通以電流I I，測(cè)量，測(cè)量M M、N N的電位差的電位差UUMNMN后，就可得到均勻介質(zhì)的電阻率值。后，就可得到均勻介質(zhì)的電阻率值。4141RIANURIAMUNMIUAMRIUUUUMMNMMN40 叫電位電極系系數(shù)，令KAMK4二、二、 非均質(zhì)介質(zhì)中的電阻率測(cè)井非均質(zhì)介質(zhì)中的電阻率測(cè)井1、井剖面的特點(diǎn)、井剖面的特點(diǎn) 實(shí)際工作中的電阻率測(cè)量是測(cè)量井剖面地層的實(shí)際工作中的電阻率測(cè)量是測(cè)量井剖面地層的電阻率。由于鉆井及井下地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，無電阻率。由于鉆井及井下地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，無論是縱向還是橫向，井剖面地層

24、都不具備均勻、論是縱向還是橫向，井剖面地層都不具備均勻、無限大各向同性介質(zhì)所應(yīng)用的條件。因此，在討無限大各向同性介質(zhì)所應(yīng)用的條件。因此，在討論如何應(yīng)用均勻介質(zhì)電阻率的測(cè)量方法測(cè)量井剖論如何應(yīng)用均勻介質(zhì)電阻率的測(cè)量方法測(cè)量井剖面地層電阻率之前，首先分析下井剖面。面地層電阻率之前，首先分析下井剖面。從井軸向地層方從井軸向地層方向，根據(jù)各部分向，根據(jù)各部分介質(zhì)導(dǎo)電性的差介質(zhì)導(dǎo)電性的差異，可分為鉆井異，可分為鉆井液（液（Rm）泥餅?zāi)囡灒≧mc）沖洗沖洗帶（帶（Rxo）過過渡帶渡帶原狀地層原狀地層（Rt）。）。視電阻率視電阻率 當(dāng)某一電阻率測(cè)井儀處于某一深度時(shí)，測(cè)井儀當(dāng)某一電阻率測(cè)井儀處于某一深度時(shí)，測(cè)

25、井儀只有輸出值，它不僅與周圍介質(zhì)的導(dǎo)電性有關(guān)，只有輸出值，它不僅與周圍介質(zhì)的導(dǎo)電性有關(guān)，還與測(cè)井儀有關(guān)，通常把這個(gè)輸出值稱為視電阻還與測(cè)井儀有關(guān)，通常把這個(gè)輸出值稱為視電阻率，記作率，記作Ra，所以通常把普通電阻率測(cè)井叫普通，所以通常把普通電阻率測(cè)井叫普通視電阻率測(cè)井。視電阻率測(cè)井。IUKRa其中：其中：K是與電阻率測(cè)井儀有關(guān)的系數(shù)是與電阻率測(cè)井儀有關(guān)的系數(shù)2、電極系、電極系 電極系：有供電電極（電極系：有供電電極（A, B）和測(cè)量電極（）和測(cè)量電極（M，N）按一定規(guī)律組成的測(cè)量系統(tǒng)。按一定規(guī)律組成的測(cè)量系統(tǒng)。 成對(duì)電極：功能相同的電極，如成對(duì)電極：功能相同的電極，如A與與B、M與與N;不成對(duì)

26、電極：功能不相同的電極，如不成對(duì)電極：功能不相同的電極，如A與與M、A與與N、B與與M和和B與與N根據(jù)電極的排列方式的不同，電極系可分為根據(jù)電極的排列方式的不同，電極系可分為梯度電極梯度電極系系和和電位電極系電位電極系。1）梯度電極系梯度電極系：成對(duì)電極之間的距離小于不成對(duì)電極：成對(duì)電極之間的距離小于不成對(duì)電極間的距離。間的距離。A2.25M0.5N. 頂部梯度電極系：成對(duì)電極位于電極系上方；頂部梯度電極系：成對(duì)電極位于電極系上方； 底部梯度電極系：成對(duì)電極位于電極系下方。底部梯度電極系：成對(duì)電極位于電極系下方。 電極距：不成對(duì)電極到成對(duì)電極中點(diǎn)的距離。電極距：不成對(duì)電極到成對(duì)電極中點(diǎn)的距離。

27、 記錄點(diǎn)：成對(duì)電極的中點(diǎn)記錄點(diǎn)：成對(duì)電極的中點(diǎn)2）電位電極系電位電極系：成對(duì)電極之間的距離大于不成對(duì)電極：成對(duì)電極之間的距離大于不成對(duì)電極間的距離。間的距離。 A2.25B0.5M. 電極距：不成對(duì)電極之間的距離。電極距：不成對(duì)電極之間的距離。 記錄點(diǎn)：不成對(duì)電極的中點(diǎn)。記錄點(diǎn)：不成對(duì)電極的中點(diǎn)。3）電極系的探測(cè)深度：以供電電極為中心，以某一半）電極系的探測(cè)深度：以供電電極為中心，以某一半徑作一球面，如果球面內(nèi)包括的介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢徑作一球面，如果球面內(nèi)包括的介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)為獻(xiàn)為50%時(shí)，此半徑定義為該電極系的探測(cè)深度。電時(shí)，此半徑定義為該電極系的探測(cè)深度。電位電極系的探測(cè)深度為電極距

28、的位電極系的探測(cè)深度為電極距的2倍，梯度電極系的探倍，梯度電極系的探測(cè)深度為電極距的測(cè)深度為電極距的1.4倍。倍。3、地層電阻率的測(cè)量、地層電阻率的測(cè)量 測(cè)井時(shí)，用電纜把儀器放入含有導(dǎo)電性流體的井筒測(cè)井時(shí)，用電纜把儀器放入含有導(dǎo)電性流體的井筒內(nèi)的某一深度，而后，用纜車上的設(shè)備按一定速度上內(nèi)的某一深度，而后，用纜車上的設(shè)備按一定速度上拉儀器，地面測(cè)量?jī)x和井下儀器同時(shí)工作，進(jìn)行測(cè)量，拉儀器，地面測(cè)量?jī)x和井下儀器同時(shí)工作，進(jìn)行測(cè)量，最后，地面儀器記錄到一條隨地層深度變化而變化的最后，地面儀器記錄到一條隨地層深度變化而變化的電阻率曲線，該曲線反映了測(cè)量層段井剖面導(dǎo)電性的電阻率曲線，該曲線反映了測(cè)量層段

29、井剖面導(dǎo)電性的變化情況。變化情況。一、視電阻率曲線的特點(diǎn)一、視電阻率曲線的特點(diǎn) 1、梯度電極系理論曲線的特點(diǎn)、梯度電極系理論曲線的特點(diǎn) 1）梯度電極系曲線為非對(duì)稱曲線。）梯度電極系曲線為非對(duì)稱曲線。 A、頂部梯度電極系的視電阻率曲線在高阻層頂、頂部梯度電極系的視電阻率曲線在高阻層頂部出現(xiàn)極大值，在高阻層底部出現(xiàn)極小值。部出現(xiàn)極大值，在高阻層底部出現(xiàn)極小值。 B、底部梯度電極系在高阻層底部出現(xiàn)極大值，、底部梯度電極系在高阻層底部出現(xiàn)極大值，在高阻層頂部出現(xiàn)極小值。在高阻層頂部出現(xiàn)極小值。2）、地層厚度較大時(shí)，在地層中部電阻率的測(cè)量值接）、地層厚度較大時(shí)，在地層中部電阻率的測(cè)量值接近地層電阻率；近

30、地層電阻率；3）隨地層厚度的減小，圍巖電阻率的影響增加，測(cè)量）隨地層厚度的減小，圍巖電阻率的影響增加，測(cè)量結(jié)果偏離實(shí)際值。地層越薄，圍巖影響越大。結(jié)果偏離實(shí)際值。地層越薄，圍巖影響越大。2、電位電極系理論曲線的特點(diǎn)、電位電極系理論曲線的特點(diǎn) 1）電位電極系曲線為對(duì)稱曲線。）電位電極系曲線為對(duì)稱曲線。 2）視電阻率曲線對(duì)地層中點(diǎn)取得極值。當(dāng)）視電阻率曲線對(duì)地層中點(diǎn)取得極值。當(dāng)hL（電（電極距）時(shí)，隨地層厚度增加，地層中部的極距）時(shí)，隨地層厚度增加，地層中部的Ra接近于地接近于地層的真電阻率；當(dāng)層的真電阻率；當(dāng)h5Rw。 如果井內(nèi)介質(zhì)與地層的導(dǎo)電性相差很大，井內(nèi)介質(zhì)如果井內(nèi)介質(zhì)與地層的導(dǎo)電性相差很

31、大，井內(nèi)介質(zhì)的分流就會(huì)很明顯，得到的地層視電阻率低。一般的分流就會(huì)很明顯，得到的地層視電阻率低。一般情況下，要求情況下，要求Rm5Rw。2）圍巖）圍巖層厚影響層厚影響 當(dāng)圍巖電阻率與地層電阻率不同時(shí)，隨地層厚度當(dāng)圍巖電阻率與地層電阻率不同時(shí)，隨地層厚度的減小，圍巖電阻率對(duì)視電阻率貢獻(xiàn)逐漸增加。當(dāng)?shù)臏p小，圍巖電阻率對(duì)視電阻率貢獻(xiàn)逐漸增加。當(dāng)RsRt時(shí)，時(shí)，RaRt時(shí)，時(shí)，RaRt.3）侵入影響）侵入影響 在滲透層，常常出現(xiàn)泥漿的侵入，把泥漿濾液取在滲透層，常常出現(xiàn)泥漿的侵入，把泥漿濾液取代地層原始流體的現(xiàn)象稱為泥漿侵入。含有泥漿的代地層原始流體的現(xiàn)象稱為泥漿侵入。含有泥漿的區(qū)域稱為侵入帶。區(qū)域稱

32、為侵入帶。 泥漿高侵：侵入帶電阻率大于原始地層電阻率泥漿高侵：侵入帶電阻率大于原始地層電阻率 泥漿低侵：侵入帶電阻率小于原始地層電阻率泥漿低侵：侵入帶電阻率小于原始地層電阻率4）、高阻鄰層的屏蔽影響）、高阻鄰層的屏蔽影響高阻鄰層的屏蔽影響產(chǎn)生的原因：高阻鄰層的屏蔽影響產(chǎn)生的原因： A、 供電電極產(chǎn)生的直流電場(chǎng)為發(fā)散場(chǎng)；供電電極產(chǎn)生的直流電場(chǎng)為發(fā)散場(chǎng)； B、井剖面地層為薄互層；、井剖面地層為薄互層； C、層間地層的導(dǎo)電性相差很大。、層間地層的導(dǎo)電性相差很大。 高阻鄰層屏蔽在電阻率曲線上的特點(diǎn)：高阻鄰層屏蔽在電阻率曲線上的特點(diǎn)： A、地層的視電阻率低于地層電阻率，稱之為減阻屏、地層的視電阻率低于地

33、層電阻率，稱之為減阻屏蔽；蔽； B、地層的視電阻率高于地層電阻率，稱之為增阻屏、地層的視電阻率高于地層電阻率，稱之為增阻屏蔽蔽 當(dāng)電極距大于兩個(gè)高當(dāng)電極距大于兩個(gè)高阻層厚度及其間夾層厚阻層厚度及其間夾層厚度的總和時(shí)，如圖情況度的總和時(shí)，如圖情況，A A電極發(fā)出的電流由于電極發(fā)出的電流由于受到上部高電阻率巖層受到上部高電阻率巖層的排斥，使下部高阻層的排斥，使下部高阻層上測(cè)得的視電阻率值同上測(cè)得的視電阻率值同它是單一巖層時(shí)它是單一巖層時(shí)( (對(duì)應(yīng)虛對(duì)應(yīng)虛線部分線部分) )相比，大為降低相比，大為降低；當(dāng)電極距小于兩個(gè)高當(dāng)電極距小于兩個(gè)高電阻率巖層厚度及其間電阻率巖層厚度及其間夾層厚度的總和時(shí)，如夾

34、層厚度的總和時(shí)，如圖情況，上部高阻層對(duì)圖情況，上部高阻層對(duì)電流的阻擋作用，又會(huì)電流的阻擋作用，又會(huì)使得下部高阻層上測(cè)得使得下部高阻層上測(cè)得的視電阻率值顯著增高的視電阻率值顯著增高。 不同電極距的底部梯度電極系在油層組中的實(shí)測(cè)曲線不同電極距的底部梯度電極系在油層組中的實(shí)測(cè)曲線5）、地層傾角的影響）、地層傾角的影響 當(dāng)?shù)貙酉鄬?duì)于井軸傾斜時(shí)，實(shí)測(cè)曲線與理論曲線的當(dāng)?shù)貙酉鄬?duì)于井軸傾斜時(shí)，實(shí)測(cè)曲線與理論曲線的形狀和幅度均有差異。測(cè)量結(jié)果與傾角的關(guān)系如圖：形狀和幅度均有差異。測(cè)量結(jié)果與傾角的關(guān)系如圖： A、隨地層傾角增加，曲線的極大值向地層中心移、隨地層傾角增加，曲線的極大值向地層中心移動(dòng)，使曲線趨近于對(duì)

35、稱形；動(dòng)，使曲線趨近于對(duì)稱形； B、曲線的極大值隨地層傾角的增加而減小，曲線、曲線的極大值隨地層傾角的增加而減小，曲線變平緩；變平緩； C、當(dāng)傾角大于、當(dāng)傾角大于60度時(shí)，梯度曲線的基本特點(diǎn)已不度時(shí)，梯度曲線的基本特點(diǎn)已不存在。存在。一、巖層的視電阻率讀數(shù)一、巖層的視電阻率讀數(shù) 讀取巖層視電阻率的方法取決于測(cè)量?jī)x器及地層厚讀取巖層視電阻率的方法取決于測(cè)量?jī)x器及地層厚度。度。 1、 厚度：厚地層（厚度：厚地層（h5L）時(shí)，一般用地層中部視）時(shí)，一般用地層中部視電阻率曲線的幾何平均值代表巖層的電阻率。電阻率曲線的幾何平均值代表巖層的電阻率。 2、中等厚度（、中等厚度（5LhL）的地層：取值時(shí)應(yīng)避開

36、地）的地層：取值時(shí)應(yīng)避開地層的下界面和上界面一個(gè)電極距，取所剩部分的算術(shù)層的下界面和上界面一個(gè)電極距，取所剩部分的算術(shù)平均值。去掉屏蔽區(qū)取面積平均值法平均值。去掉屏蔽區(qū)取面積平均值法 3、 由于薄層（由于薄層（hL）視電阻率受圍巖電阻率影響）視電阻率受圍巖電阻率影響很大，只能取其極值來代表地層的電阻率。很大，只能取其極值來代表地層的電阻率。二、視電阻率曲線的應(yīng)用二、視電阻率曲線的應(yīng)用 1、 劃分巖性劃分巖性 由不同巖性的地層，其電阻率不同，因此，可以根由不同巖性的地層，其電阻率不同，因此，可以根據(jù)視電阻率曲線劃分不同巖性的地層。據(jù)視電阻率曲線劃分不同巖性的地層。 2、確定巖層的真電阻率、確定巖

37、層的真電阻率Rt 3、 求地層孔隙度、地層水電阻率及含油飽和度求地層孔隙度、地層水電阻率及含油飽和度，應(yīng)用阿爾奇公式，即可完成此項(xiàng)工作。應(yīng)用阿爾奇公式，即可完成此項(xiàng)工作。 4、地層對(duì)比、地層對(duì)比 在一個(gè)油區(qū)內(nèi)，為研究巖性變化，進(jìn)行構(gòu)造形態(tài)和在一個(gè)油區(qū)內(nèi)，為研究巖性變化，進(jìn)行構(gòu)造形態(tài)和大段油層組的劃分等工作，在全地區(qū)的各口井中用相大段油層組的劃分等工作，在全地區(qū)的各口井中用相同的深度和橫向比例，對(duì)全井段進(jìn)行幾種測(cè)井方法的同的深度和橫向比例，對(duì)全井段進(jìn)行幾種測(cè)井方法的測(cè)井，這種組合測(cè)井叫標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井。測(cè)井，這種組合測(cè)井叫標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井。 普通電阻率測(cè)井曲線（普通電阻率測(cè)井曲線（2.5米底部梯度和米底部梯度和

38、0.5米電位米電位電極系）與其他測(cè)井曲線一起，組成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列。電極系）與其他測(cè)井曲線一起，組成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列。 1）用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井圖中的標(biāo)準(zhǔn)層劃分大段油層組）用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井圖中的標(biāo)準(zhǔn)層劃分大段油層組。 2）井間地層對(duì)比）井間地層對(duì)比，研究油氣層的巖性、物性、厚，研究油氣層的巖性、物性、厚度和含油、氣、水情況在油田范圍內(nèi)的變化規(guī)律。其度和含油、氣、水情況在油田范圍內(nèi)的變化規(guī)律。其依據(jù)為在一定的范圍內(nèi)，同一時(shí)代的相似沉積環(huán)境下依據(jù)為在一定的范圍內(nèi)，同一時(shí)代的相似沉積環(huán)境下形成的地層具有相似的地質(zhì)特征和地球物理特征，因形成的地層具有相似的地質(zhì)特征和地球物理特征，因此同一地層的測(cè)井曲線具有相似的形態(tài)。此同一地

39、層的測(cè)井曲線具有相似的形態(tài)。 3、 確定斷層類型。確定斷層類型。進(jìn)行地層對(duì)比，首先要分析各井測(cè)井曲線的特點(diǎn)，并從中找出進(jìn)行地層對(duì)比，首先要分析各井測(cè)井曲線的特點(diǎn)，并從中找出標(biāo)準(zhǔn)層，選擇標(biāo)準(zhǔn)層的原則是：標(biāo)準(zhǔn)層，選擇標(biāo)準(zhǔn)層的原則是：(輔助標(biāo)準(zhǔn)層輔助標(biāo)準(zhǔn)層)1)有明顯和穩(wěn)定的測(cè)井曲線特征，易與鄰層區(qū)別；有明顯和穩(wěn)定的測(cè)井曲線特征，易與鄰層區(qū)別；2)地層連續(xù)性好，在整個(gè)構(gòu)造或地區(qū)都能連續(xù)追蹤；地層連續(xù)性好，在整個(gè)構(gòu)造或地區(qū)都能連續(xù)追蹤；3)巖性穩(wěn)定，厚度變化不大。巖性穩(wěn)定，厚度變化不大。 根據(jù)測(cè)井曲線形狀、幅度、上下組合特征把井剖面分成若干根據(jù)測(cè)井曲線形狀、幅度、上下組合特征把井剖面分成若干大段，再細(xì)

40、分成若干小段，進(jìn)行詳細(xì)地層對(duì)比。最后，用線的大段，再細(xì)分成若干小段，進(jìn)行詳細(xì)地層對(duì)比。最后，用線的把各井相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)層，各層系組段的對(duì)比連起來，組成測(cè)井對(duì)把各井相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)層，各層系組段的對(duì)比連起來，組成測(cè)井對(duì)比圖。繪制測(cè)井曲線地層對(duì)比圖的方法有兩種：比圖。繪制測(cè)井曲線地層對(duì)比圖的方法有兩種：1)根據(jù)海拔高度繪制根據(jù)海拔高度繪制直觀反映地層自然起伏，反映地層在空間變化的立體概念，研直觀反映地層自然起伏，反映地層在空間變化的立體概念，研究構(gòu)造時(shí)常繪這種對(duì)比圖。究構(gòu)造時(shí)常繪這種對(duì)比圖。2)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層層面根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層層面(或目的層層面或目的層層面)即在同一水平面上作為基準(zhǔn)而即在同一水平面上作為基準(zhǔn)而繪制的

41、繪制的，反映地層巖性和，反映地層巖性和 厚度在局部范圍內(nèi)的詳細(xì)變化規(guī)律，厚度在局部范圍內(nèi)的詳細(xì)變化規(guī)律，研究油層時(shí)多用這種對(duì)比圖研究油層時(shí)多用這種對(duì)比圖l3.3.研究斷研究斷層：井間層：井間對(duì)比，個(gè)對(duì)比，個(gè)別井缺失別井缺失或重復(fù)時(shí)：或重復(fù)時(shí)：一般表明一般表明有斷層存有斷層存在地層缺在地層缺失失, ,正斷正斷層；層； 地地層重復(fù)，層重復(fù)，逆斷層。逆斷層。斷層面位斷層面位置為缺失置為缺失或重復(fù)位或重復(fù)位置，其傾置，其傾向、走向向、走向和斷距可和斷距可通過圖解通過圖解法來確定。法來確定。 普通電阻率測(cè)井儀的電極距較大，儀器的縱向分層普通電阻率測(cè)井儀的電極距較大，儀器的縱向分層能力差，為了不漏掉任何有

42、價(jià)值的儲(chǔ)層，提出了微電能力差，為了不漏掉任何有價(jià)值的儲(chǔ)層，提出了微電極系測(cè)井極系測(cè)井 一、微電極系測(cè)井原理一、微電極系測(cè)井原理 微電極系的尺寸?。ㄎ㈦姌O系的尺寸?。ˋ0.025mM10.025mM2),三三個(gè)電極根據(jù)不同組合分別構(gòu)成微梯度電極系個(gè)電極根據(jù)不同組合分別構(gòu)成微梯度電極系（A0.025mM10.025M2）微電位電極系（）微電位電極系（A0.05M2).微梯度電極系的電極距為微梯度電極系的電極距為0.0375m，探測(cè)深度為，探測(cè)深度為4-5cm，微電位電極系的電極距為，微電位電極系的電極距為0.05m，探測(cè)深度為，探測(cè)深度為8-10cm，由于電極尺寸小，測(cè)井方式為貼井壁測(cè)量。，由于電

43、極尺寸小，測(cè)井方式為貼井壁測(cè)量。 微梯度電極系的測(cè)量微梯度電極系的測(cè)量結(jié)果主要反映泥餅的導(dǎo)結(jié)果主要反映泥餅的導(dǎo)電性，微電位電極系的電性，微電位電極系的測(cè)量結(jié)果主要反映沖洗測(cè)量結(jié)果主要反映沖洗帶的導(dǎo)電性。因此在滲帶的導(dǎo)電性。因此在滲透性地層層段，由于泥透性地層層段，由于泥餅的出現(xiàn)，使得兩種電餅的出現(xiàn)，使得兩種電極系的測(cè)量值不同，極系的測(cè)量值不同，一一般為微梯度電極系的測(cè)般為微梯度電極系的測(cè)量值小于微電位電極系量值小于微電位電極系的測(cè)量值的測(cè)量值 進(jìn)行微電極系測(cè)井時(shí)，進(jìn)行微電極系測(cè)井時(shí)，微電位和微梯度是同時(shí)測(cè)量微電位和微梯度是同時(shí)測(cè)量的。因?yàn)槲㈦姌O系探測(cè)范圍的。因?yàn)槲㈦姌O系探測(cè)范圍很小，容易受極板

44、與井壁接很小，容易受極板與井壁接觸條件的影響，同時(shí)測(cè)量則觸條件的影響，同時(shí)測(cè)量則可以保證測(cè)量條件一致，還可以保證測(cè)量條件一致，還可以提高測(cè)井效率?？梢蕴岣邷y(cè)井效率。 測(cè)量時(shí)，兩條曲線采用測(cè)量時(shí)，兩條曲線采用同樣的橫向比例和縱向比例同樣的橫向比例和縱向比例。測(cè)速一般是。測(cè)速一般是800-1200800-1200米米/ /小時(shí)。小時(shí)。 通常采用重疊法將微電通常采用重疊法將微電位和微梯度兩條測(cè)井曲線繪位和微梯度兩條測(cè)井曲線繪制在成果圖中，如圖所示。制在成果圖中，如圖所示。在有的井段是重合的，有的在有的井段是重合的，有的井段是分離的，曲線分離叫井段是分離的，曲線分離叫有幅度差。有幅度差。 當(dāng)微電位曲線

45、幅度大于當(dāng)微電位曲線幅度大于微梯度曲線幅度時(shí)，稱微梯度曲線幅度時(shí)，稱“正正幅度差幅度差”；當(dāng)微電位曲線幅；當(dāng)微電位曲線幅度小于微梯度曲線幅度時(shí)，度小于微梯度曲線幅度時(shí)，稱稱“負(fù)幅度差負(fù)幅度差”。二、微電極系測(cè)井曲線的特點(diǎn)及應(yīng)用二、微電極系測(cè)井曲線的特點(diǎn)及應(yīng)用 1、曲線特點(diǎn)、曲線特點(diǎn) 通常采用重疊法將微梯度和微電位兩條曲線繪制通常采用重疊法將微梯度和微電位兩條曲線繪制在同一坐標(biāo)內(nèi)在同一坐標(biāo)內(nèi) 1）在滲透層段內(nèi)，兩條曲線不重合，微梯度的）在滲透層段內(nèi)，兩條曲線不重合，微梯度的讀數(shù)小于微電位，出現(xiàn)正幅度差。讀數(shù)小于微電位，出現(xiàn)正幅度差。 2）在泥巖段內(nèi)，兩條曲線基本重合，讀數(shù)低。）在泥巖段內(nèi)，兩條曲線基本重合，讀數(shù)低。二、微電極系測(cè)井曲線的特點(diǎn)及應(yīng)用二、微電極系測(cè)井曲線的特點(diǎn)及應(yīng)用 3） 在高阻致密層段，兩條曲線基本重合，讀數(shù)在高阻致密層段，兩條曲線基本重合，讀數(shù)高高 4）兩條