電法測(cè)井講課教案

第七章電法測(cè)井

（Electricallogging)

第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度及含油飽和度的關(guān)系

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

第三節(jié)自然電位測(cè)井

第四節(jié)側(cè)向測(cè)井

第五節(jié)感應(yīng)測(cè)井引言電法測(cè)井是地球物理測(cè)井中三大測(cè)井方法之一電阻率電導(dǎo)率介電常數(shù)地質(zhì)剖面判斷巖性劃分油氣水層儲(chǔ)集層的含油性滲透性和孔隙性第七章電法測(cè)井電法測(cè)井電學(xué)性質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)引言研究地層導(dǎo)電性質(zhì)的各種電阻率測(cè)井,包括：普通電阻率測(cè)井、側(cè)向測(cè)井、感應(yīng)測(cè)井研究地層極化性質(zhì)的各種介電常數(shù)測(cè)井，包括：電磁波傳播測(cè)井研究地層電化學(xué)性質(zhì)的電測(cè)井,包括：自然電位測(cè)井和人工自然電位測(cè)井第七章電法測(cè)井電法測(cè)井

引言電阻率測(cè)井是電法測(cè)井中使用最早，也是最常用的方法電阻率測(cè)井地質(zhì)剖面判斷巖性劃分油氣水層儲(chǔ)集層的含油性滲透性和孔隙性第七章電法測(cè)井巖石電阻率第七章電法測(cè)井第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度及含油飽和度的關(guān)系第七章電法測(cè)井本節(jié)授課內(nèi)容及重難點(diǎn)第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系巖石電阻率與巖性的關(guān)系巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系巖石電阻率與含油飽和度關(guān)系本節(jié)授課內(nèi)容巖石電阻率的影響因素及相互關(guān)系阿爾奇公式*教學(xué)重點(diǎn)巖石的電阻率一、巖石電阻率各種巖石具有不同的導(dǎo)電能力，巖石的導(dǎo)電能力可用電阻率來表示。由物理學(xué)可知對(duì)于均勻材料的導(dǎo)體，電阻r：

第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系導(dǎo)體的材料導(dǎo)體長(zhǎng)度導(dǎo)體橫截面積導(dǎo)體電阻導(dǎo)體的材料幾何形狀（長(zhǎng)度、截面積）導(dǎo)體電阻率電阻率測(cè)井通過測(cè)量地層電阻率來反映地層的巖性、孔隙度、含油飽和度等地質(zhì)信息

通過測(cè)量流過巖樣的電流（I）和M，N之間的差，可由歐姆定律確定巖樣MN之間的電阻：第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)室電阻率測(cè)量第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系實(shí)際地層電阻率測(cè)量普通電阻率的測(cè)量與巖樣的測(cè)量原理是極其相似的。但是，井內(nèi)電場(chǎng)電位的分布很復(fù)雜，與R之間的關(guān)系也很復(fù)雜，不能用上述方法求取。第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系二、巖石電阻率與巖性的關(guān)系不同礦物、不同巖石的電阻率各不相同。一些主要造巖礦物（石英、云母、方解石）的電阻率很高。由于巖性及組織結(jié)構(gòu)不同其導(dǎo)電性質(zhì)不同火成巖電阻率高沉積巖電阻率低金屬礦物的電阻率極低（黃鐵礦、磁鐵礦）。第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系二、巖石電阻率與巖性的關(guān)系連通孔隙中所含的溶液的正負(fù)離子導(dǎo)電組成巖石顆粒本身的自由電子導(dǎo)電離子導(dǎo)電的巖石電子導(dǎo)電的巖石沉積巖巖石孔隙中所含溶液的性質(zhì)、濃度和含量火成巖電阻率很高電阻率低自由電子組成巖石顆粒本身的自由電子導(dǎo)電第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系二、巖石電阻率與巖性的關(guān)系沉積巖黏土疏松砂巖含油砂巖石灰?guī)r白云巖火成巖玄武巖花崗巖

三、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系巖石骨架：組成沉積巖的造巖礦物的固體顆粒部分因含有少量自由電子，故導(dǎo)電能力很差?？紫度芤海吹貙铀┑碾娮杪食练e巖的導(dǎo)電能力地層水的電阻率Rw影響因素溶解鹽成分溶液含鹽濃度地層水的溫度

1.地層水電阻率與地層所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系在溫度、濃度相同的條件下，溶液內(nèi)所含鹽類不同，其電阻率也不同。油田地層水的主要鹽類成分包括NaCl、KCl、Na2SO4、NaHCO3等求取地層水電阻率Rw：（1）當(dāng)?shù)貙铀兄挥蠳aCl，或除NaCl外只含有微量的非NaCl鹽類，則可將地層水視為純NaCl溶液來研究它的電學(xué)性質(zhì)，利用NaCl溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版求出地層水電阻率Rw。

1.地層水電阻率與地層所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系氯化鈉溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖板（2）當(dāng)?shù)貙铀兴姆荖aCl鹽類的含量不可忽略時(shí)，應(yīng)先用“不同離子的換算系數(shù)圖版”求出地層水中所含各種鹽類離子的換算系數(shù)，得出該地層水中等效的NaCl溶液礦化度，再利用“氯化鈉溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版”確定Rw。1.地層水電阻率與地層所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系不同離子的換算系數(shù)圖版1.地層水電阻率與地層所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系

2.地層水電阻率Rw與溶液濃度和溫度的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系

溶液濃度，溶液中離子數(shù)，溶液的導(dǎo)電性，溶液電阻率。

溶液溫度，離子遷移率，溶液的導(dǎo)電能力，溶液電阻率。（有些鹽類例外：溶液溫度，溶解度，溶液電阻。）流體：R石油>>R地層水地層：R油層>>R水層地層水電阻率第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系用水分析資料確定是目前最有效的方法。其步驟如下：根據(jù)水樣分析得到的地層水各種成分的含鹽量，計(jì)算出混合液的總含鹽量；由圖版2查出非NaCl成分轉(zhuǎn)化成等效NaCl的系數(shù)，然后，將每種離子等效系數(shù)與其含量乘積累加起來，可得到地層水等效NaCl的含鹽量；根據(jù)地溫梯度和深度確定地層溫度；利用圖版1確定地層溫度下的地層水電阻率。一般，按下式計(jì)算地層溫度：

巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系例：某一地層的地層水分析結(jié)果是Ca2+=460PPM，SO42-=1400PPM，Na++Cl-=19000PPM，該地區(qū)地溫梯度為

3.5℃/100米，地表溫度為T0=15℃,該地層的深度為

D＝1800米，試確定地層水電阻率。解：總礦化度為460＋1400＋19000＝20860PPM。從圖版2橫坐標(biāo)20860處查得，Ca2+的等效系數(shù)為0.81，

SO42-的等效系數(shù)為0.45。等效NaCl的礦化度為：

460×0.81＋1400×0.45＋19000＝20000PPM。地層溫度：T＝15＋0.035×1800＝78℃。在圖版1的縱坐標(biāo)78℃處，對(duì)應(yīng)20000PPM線交點(diǎn)，在橫坐標(biāo)的位置處，可查得Rw＝0.13。巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系例：某一地層的地層水分析結(jié)果是Ca2+=460PPM，SO42-=1400PPM，Na++Cl-=19000PPM，該地區(qū)地溫梯度為

3.5℃/100米，地表溫度為T0=15℃,該地層的深度為

D＝1800米，試確定地層水電阻率。解：總礦化度為460＋1400＋19000＝20860PPM。從圖版2橫坐標(biāo)20860處查得，Ca2+的等效系數(shù)為0.81，

SO42-的等效系數(shù)為0.45。等效NaCl的礦化度為：

460×0.81＋1400×0.45＋19000＝20000PPM。地層溫度：T＝15＋0.035×1800＝78℃。在圖版1的縱坐標(biāo)78℃處，對(duì)應(yīng)20000PPM線交點(diǎn)，在橫坐標(biāo)的位置處，可查得Rw＝0.13。巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系四、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系孔隙度：巖石本身的孔隙體積和巖石體積之比值。它是一個(gè)無量綱的量，它可以用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。孔隙度劃分為總孔隙度和有效孔隙度和縫洞孔隙度。1.總孔隙度：巖石中總孔隙體積與巖石體積之比，用表示。2.有效孔隙度：巖石中連通孔隙體積與巖石體積的比，用表示。3.縫洞孔隙度：巖石中縫洞孔隙體積與巖石體積的比，用表示。四、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系飽含水巖石結(jié)構(gòu)圖地層水電率Rw孔隙度膠結(jié)情況孔隙形狀含水砂巖電阻率Ro表示含水砂巖電阻率，則：Ro=f（Rw，，巖性）固定巖性，設(shè)法消除Rw的影響。給定的巖樣（孔隙度，不含泥質(zhì)）改變地層水的電阻率值Rw1，Rw2……

Rwn巖石電阻率Ro1，Ro2……Ron，R01/Rw1=R02/Rw2=……=R0n/Rwn四、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系Ro與的關(guān)系定義：巖石的地層因素F四、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)確定F與關(guān)系方法取同類巖石的n巖樣，其孔隙度分別為，…，將各巖樣飽和水，并測(cè)出各巖樣的電阻率分,,…

，得：且.在以F為縱座標(biāo)，為橫坐標(biāo)的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上得到F=f()關(guān)系式。a—比例系數(shù)，不同巖性有不同的數(shù)值，變化范圍在

0.6～1.5m—膠結(jié)指數(shù)，隨巖石膠結(jié)程度而變化，一般為2,變化范圍1.5～3

F與關(guān)系:四、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系a)巖石孔隙度越大或地層水的電阻率越低，巖石導(dǎo)電能力越強(qiáng)，電阻率就越低。b)巖石孔隙度越小或地層水的電阻率高，巖石導(dǎo)電能力差，巖石電阻率高。四、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系結(jié)論：五、巖石電阻率與含油飽和度關(guān)系第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系含水飽和度Sw：含水孔隙體積占有效孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。含油飽和度So：含油孔隙體積占有效孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。含氣飽和度Sg：含氣孔隙體積占有效孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。巖石孔隙中僅含有油水時(shí)：So+Sw=1巖石孔隙中僅含有氣水時(shí)：Sg+Sw=1

五、巖石電阻率與含油飽和度關(guān)系親水巖石孔隙中含有水和油時(shí)，巖性固定:

對(duì)于給定的巖樣，Rw和都一定時(shí)，So越高，Rt越大，反之，Rt

越小。引入“電阻增大系數(shù)I”，即含油巖石電阻率Rt與該巖石完全含水時(shí)的電阻率Ro之比:第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系五、巖石電阻率與含油飽和度關(guān)系擬合巖石電阻增大系數(shù)I與含水飽和度關(guān)系：選擇本地區(qū)不同孔隙度的巖樣，先測(cè)出每塊巖樣完全含水時(shí)的Ro，然后向完全含水巖樣中逐步壓入石油，改變巖樣的So，并測(cè)出對(duì)應(yīng)的Rt。在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以I為縱坐標(biāo)，Sw為橫坐標(biāo)，作出關(guān)系曲線。

b—比例系數(shù)，b=1。

n—飽和度指數(shù)，n=2。

b，n只與巖性有關(guān)，表示油水在孔隙中的分布狀況對(duì)含油巖石電阻率的影響。第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系阿爾奇公式著名的阿爾奇公式第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系應(yīng)用電阻率測(cè)井資料解釋具有粒間孔隙的含水巖石和含油巖石的兩個(gè)基本解釋公式阿爾奇公式舉例第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系例：已知一含油氣純砂巖地層Rt=40(歐姆·米)，

Rw=0.4(歐姆·米)，，a=b=1，m=n=2，求Sw、Sh。解：根據(jù)阿爾奇公式，得：則：Sh=1-Sw=0.6 本節(jié)小結(jié)巖石電阻率與巖性的關(guān)系巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系巖石電阻率與含油飽和度關(guān)系本節(jié)小結(jié)巖石電阻率的影響因素及相互關(guān)系阿爾奇公式*重點(diǎn)掌握巖石的電阻率第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度和含油飽和度的關(guān)系

第七章電法測(cè)井第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

（Resisitivitylogs)

本節(jié)授課內(nèi)容及重難點(diǎn)第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素微電極測(cè)井本節(jié)授課內(nèi)容電極系

幅度差教學(xué)重點(diǎn)普通電阻率測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井

電阻率法測(cè)井：是根據(jù)自然界中各種不同巖石和礦物的導(dǎo)電能力不同這一點(diǎn)來區(qū)別鉆井剖面上巖石性質(zhì)的一種方法。物理基礎(chǔ)：巖石電阻率與巖性、物性、含油性的關(guān)系數(shù)據(jù)采集：采用穩(wěn)定電流場(chǎng)測(cè)量井下介質(zhì)的電阻率第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井一、普通電阻率測(cè)井1、電阻率的測(cè)量原理電極系：放置在井中的三個(gè)電極形成的一個(gè)相對(duì)位置不變的體系。測(cè)井時(shí)，把電極系放入井中，而另一個(gè)電極（B或N）留在地面。當(dāng)電極系由井底向井口移動(dòng)時(shí)，有供電電極A，B供給電流I，有測(cè)量電極M，N測(cè)量電位差，電位差的變化就反映了井內(nèi)不同地層電阻率的變化。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井均勻介質(zhì)中巖石電阻率的求取

假定井眼所穿過的地層是均勻各向同性的無限大介質(zhì)，即巖性相同，且電阻率都是R。以點(diǎn)電源A（電流強(qiáng)度為I）為球心,空間任取一點(diǎn)P，它到A的距離為r，以r為半徑作一球，求球面上任一點(diǎn)P的電位。球面上的電流密度為：由歐姆定律的微分形式，得第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

而電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)E積分得當(dāng)時(shí)，，固C=0。均勻介質(zhì)中任一點(diǎn)的電位：第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井兩點(diǎn)結(jié)論：①若將點(diǎn)電源放在P點(diǎn)，則它在A點(diǎn)產(chǎn)生的電位也是電場(chǎng)的這種性質(zhì)稱為電位的互換原理。對(duì)于非均勻介質(zhì)，這個(gè)原理也是適用的。②如果在均勻介質(zhì)中放置n個(gè)點(diǎn)電源，其電流強(qiáng)度分別為，….，它們距P點(diǎn)的距離分別為，，….，那么所有點(diǎn)電源在P點(diǎn)所產(chǎn)生的電位是各個(gè)點(diǎn)電源單獨(dú)在P點(diǎn)產(chǎn)生的電位的代數(shù)和，即：

電場(chǎng)的這種性質(zhì)稱為電位的疊加原理。在均勻介質(zhì)中，電阻率R與電位U之間存在著簡(jiǎn)單的關(guān)系，由此即可求出R，普通電阻率測(cè)井正是利用這一原理求取地層電阻率的。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井①如果電極系由A,M,N組成，則有則，（1）式中K——電極系系數(shù)，其大小只與三個(gè)電極之間的距離有關(guān)ANM

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井②若電極系由A，B，M組成，則電極A的電流I和電極B的電流-I對(duì)M點(diǎn)的電位均有貢獻(xiàn)。N點(diǎn)離A,B點(diǎn)很遠(yuǎn)，

因此，（2）K—電極系系數(shù)，它的大小與電極系中三個(gè)電極之間的距離有關(guān)。由此可見，均勻介質(zhì)中的電阻率與測(cè)量電極系的結(jié)構(gòu)、供電電流以及測(cè)量電位差有關(guān)，當(dāng)電極系結(jié)構(gòu)和供電電流大小一定時(shí)，均勻介質(zhì)的電阻率與測(cè)量電位差成正比。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井2.視電阻率

以上的分析，都是假定電極系處在均勻介質(zhì)中，但實(shí)際測(cè)井遇到的情況要復(fù)雜得多。如井內(nèi)有泥漿（Rm）、地層厚度(H)有限、儲(chǔ)集層上下有圍巖(Rs)，泥漿侵入使井眼周圍橫向方向形成不同的環(huán)帶(Rmc,Rxo,R過，Rt)，要考慮這些所有情況進(jìn)行理論計(jì)算是不可能的，但為了將普通電阻率測(cè)井用于生產(chǎn)，我們將實(shí)際的電極系在實(shí)際井眼和地層條件下測(cè)量的電位差按式（1）、（2）計(jì)算的電阻率稱為視電阻率（apparentresisitivity),記為Ra,即

式中，K——電極系系數(shù)Ra是在綜合條件影響下測(cè)出的巖層電阻率，它與巖層真電阻率Rt有直接的關(guān)系。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井泥漿侵入使井眼周圍橫向（徑向）方向形成不同的環(huán)帶泥漿侵入：鉆井過程中，由于泥漿柱的壓力大于地層壓力，壓力差就會(huì)使泥漿濾液向地層中滲入，并置換了原滲透層孔隙中的流體。侵入帶內(nèi)泥漿濾液的分布是不均勻的，靠近井壁的部分，泥漿濾液把孔隙中原有的液體全部趕跑，占據(jù)了整個(gè)孔隙空間，這部分叫泥漿沖洗帶，靠近沖洗帶地層孔隙中是泥漿濾液和地層流體的混合物，該部分稱為過渡帶。而地層中未被泥漿干擾的地層稱為原狀地層。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井3.電極系

在電極系的三個(gè)電極中，有兩個(gè)在同一線路(供電線路或測(cè)量線路)中，叫成對(duì)電極或同名電極，另外一個(gè)和地面電極在同一線路（測(cè)量線路或供電線路）中，叫不成對(duì)電極或單電極。根據(jù)電極間的相對(duì)位置的不同，可以分為梯度電極系和電位電極系。（1）電位電極系：不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離小于成對(duì)電極間距離的電極系。電位電極系中成對(duì)電極之間的距離（或）較大，即，。電位電極系又分為正裝電位電極系和倒裝電位電極系兩種：正裝電位：成對(duì)電極在不成對(duì)電極之下的電位電極系。倒裝電位：成對(duì)電極在不成對(duì)電極之上的電位電極系。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

電位電極系的電極距為單電極（不成對(duì)電極）到靠近它最近那個(gè)成對(duì)電極之間的距離，即L=。L的中點(diǎn)O稱為深度記錄點(diǎn)，表示電極在井內(nèi)的深度位置，在某一深度位置上測(cè)得的Ra可看作記錄點(diǎn)處的Ra。當(dāng)成對(duì)電極系中的一個(gè)電極放到無限遠(yuǎn)處時(shí)，即，可認(rèn)為N電極對(duì)測(cè)量無影響，只有A、M對(duì)測(cè)量是有意義的，這種電位電極系稱為理想電位電極系。對(duì)理想電位電極系有：當(dāng)，，有此種電極系測(cè)出的是電阻率和測(cè)量電位M的電位成正比，故此電極系稱為電位電極系。另外，根據(jù)供電電極的多少，電位電極系又分為單極供電電位電極系和雙極供電電位電極系。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（2）梯度電極系：不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離大于成對(duì)電極間距離的電極系。梯度電極系又分為正裝梯度電極系和倒裝梯度電極系正裝梯度（底部梯度）：成對(duì)電極在不成對(duì)電極之下。倒裝梯度（頂部梯度）：成對(duì)電極在不成對(duì)電極之上。當(dāng)成對(duì)電極間的距離無限?。ㄔ跇O限情況下等于0）時(shí)的梯度電極系叫理想梯度電極系。對(duì)理想梯度電極系，當(dāng)

時(shí)，，，即：視電阻率和深度記錄點(diǎn)O的電位梯度成正比，故此電極系稱為梯度電極系。另外，根據(jù)供電電極的多少，梯度電極系又分為單極供電梯度電極系和雙極供電梯度電極系。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

綜上所述，根據(jù)梯度或電位、正裝或倒裝、單極供電或雙極供電，可以把電極系分為8種不同的電極系，見下表第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

電極系的表示方法：通常按照電極在井中的次序，由上到下寫出代表電極的字母，字母間寫出相應(yīng)電極間的距離，（以米為單位）表示電極系的類。（4）電極系互換原理把電極系中的電極和地面電極功能互換（原供電電極改為測(cè)量電極，原測(cè)量電極改為供電電極），而各電極間的相對(duì)位置不變，則所得到的視電阻率值不變，這稱為電極系互換原理。根據(jù)互換原理，表7-4中的梯度電極系實(shí)質(zhì)上只有兩種類型，電位電極系只有一種類型。（5）電極系探測(cè)深度通常以探測(cè)半徑r來表示，在均勻介質(zhì)中，以供電電極為中心，以某一半徑劃一假想球面，若假想球面內(nèi)包含的介質(zhì)對(duì)電極系測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)占整個(gè)測(cè)量結(jié)果的50%，則此半徑r就是該電極系的探測(cè)深度或探測(cè)半徑。一般梯度電極系的探測(cè)范圍是1.4倍電極距L，而電位電極系的r=2L。由此可知，L越大探測(cè)深度也越大。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井三、視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素1、電位電極系視電阻率理論曲線特征

（1）當(dāng)上下圍巖電阻率相等時(shí)，電位電極系的視電阻率曲線關(guān)于地層中心對(duì)稱；（2）當(dāng)?shù)貙雍穸却笥陔姌O距時(shí)，對(duì)應(yīng)高電阻率地層中心，視電阻率曲線顯示極大值；地層厚度越大，極大值越接近于地層真電阻率；當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮陔姌O距時(shí)，對(duì)應(yīng)高阻層中心，曲線出現(xiàn)極小值。（3）在地層界面處，曲線上出現(xiàn)“小平臺(tái)”，其中點(diǎn)正對(duì)著地層的界面，隨層厚降低，“小平臺(tái)”發(fā)生傾斜；當(dāng)H<AM時(shí)，“小平臺(tái)”靠地層外側(cè)一點(diǎn)為高值點(diǎn)，出現(xiàn)假極大值。（4）在選擇電極系時(shí)，電極距L不能太大，一般選L<hmin；由于井的影響，L又不能太小。一般選取L＝0.5m，對(duì)于h<0.5m的地層，不能用電位電極系視電阻率曲線去分辨。在實(shí)際應(yīng)用中，“小平臺(tái)”和“假極大”均難以分辨。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井2.梯度電極系視電阻率理論曲線特征

設(shè)R1=R3=Rs=1，R2=5，且不考慮井的影響，可以得到理想梯度電極系是電阻率曲線。可以看到，頂部和底部梯度電極系Ra曲線形狀剛好相反第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井定性說明梯度電極系在厚、中、薄地層Ra變化規(guī)律的方法：由于忽略了井的影響，并使用理想梯度電極系，則Ra為式中為E0記錄點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)。令

為均勻介質(zhì)的電流密度，記錄點(diǎn)O處的實(shí)際電流密度為。根據(jù)微分形式的歐姆定律有：其中為記錄點(diǎn)O所在介質(zhì)的真電阻率。在測(cè)量條件不變時(shí)(j0j不變），在某一深度上的Ra值與O點(diǎn)所在介質(zhì)的電阻率Ro成正比，與O點(diǎn)處的電流密度jo成正比。舉例用上式解釋底部梯度電極系視電阻率曲線。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（1）高組厚層（測(cè)量條件不變，即I及AO不變）設(shè)R1=R3=Rs=1，R2=Rt=5①a點(diǎn)以下Ra=Rs=1②ab段Ra逐漸增大③bc段Ra不變④cd段Ra達(dá)到最大值⑤de段Ra逐漸減?、辝f段Ra不變⑦fg段Ra逐漸減?、鄃h段Ra不變⑨hi段Ra降至最低⑩ij段Ra逐漸增大⑾j段以上Ra不變第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（2）中等厚度高組地層

同高組厚層Ra曲線形狀基本特征相同。隨地層厚度減小，曲線變得陡直，幅度降低。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井(3)高組薄層（h<AO)

在高組層下方距高組層底界面一個(gè)電極距處出現(xiàn)“假極大”b點(diǎn)，隨電極系上升Ra下降出現(xiàn)bc段，這是由于高組層很薄，A電極進(jìn)入高組層底界面時(shí)，馬上受到上部圍巖的“吸引”，使j0降低，cd段是在A電極已進(jìn)入上部圍巖中得到的。當(dāng)O穿過高組層底界面時(shí)，Ra有一個(gè)跳躍，取得視電阻率極大值。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井總結(jié)：梯度電極系視電阻率曲線特征（1）曲線與地層中點(diǎn)不對(duì)稱，對(duì)著高阻層，底部梯度電極曲線在地層底界面出現(xiàn)極大值，頂界面出現(xiàn)極小值；頂部梯度電極曲線在高阻層頂界面出現(xiàn)極大值，底界面出現(xiàn)極小值，而且兩者的曲線形狀正好倒轉(zhuǎn)。（2）地層厚度很大時(shí)，在地層中點(diǎn)附近，有一段視電阻率曲線和深度軸平行的直線，其值等于地層的真電阻率曲線（用來確定地層的真電阻率）。（3）對(duì)于h>L的中厚度巖層，其視電阻率曲線與厚地層的視電阻率曲線形狀相似，但隨著厚度的減小，地層中部視電阻率曲線的平直段變小直到消失。（4）當(dāng)用底部梯度電極系時(shí)，在薄的高阻層下方出現(xiàn)一個(gè)假極大值，它距高阻層底界面為一個(gè)電極距。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井3.實(shí)測(cè)視電阻率曲線及影響因素（1）井的影響

①實(shí)測(cè)視電阻率曲線比理論曲線幅度低，界面附近變得平緩；②泥漿電阻率變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響：RmRa③井徑大小對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響dRa為保證視電阻率曲線的測(cè)量質(zhì)量，一般要求Rm>5Rw以上。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（2）電極系的影響

從理論曲線分析中可知，電極系類型不同，所測(cè)視電阻率曲線形狀不同。即使同一類型的電極系在同樣的測(cè)量條件下，電極系的尺寸不同，所測(cè)的視電阻率曲線的形狀及幅度也不一樣。當(dāng)AO較小時(shí)，由于井的影響較大，Ra不高。隨著AO的加大，探測(cè)深度加大，地層貢獻(xiàn)占主導(dǎo)地位，Ra升高。當(dāng)電極距增大到一定程度，在增大AO，Ra降低，這是由于低阻圍巖影響的結(jié)果。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（3）圍巖-層厚的影響目標(biāo)層厚度變薄視電阻率值變小即hRa主要由于低阻圍巖影響所致第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（4）侵入影響

增阻侵入（泥漿高侵）：減阻侵入（泥漿低侵）：水層——增阻侵入：Rm>Rxo>Rw油層（油水同層）——減阻侵入：Rm<Rxo<Rt第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（5）高阻鄰層的屏蔽影響①當(dāng)夾層厚度大于或等于電極距長(zhǎng)度時(shí)（h夾層>=AO），（a）、（b)增阻屏蔽，原因高阻層使O點(diǎn)所在處實(shí)際電流密度增大。②當(dāng)夾層厚度小于電極距長(zhǎng)度時(shí)（h夾層<AO）（c)減阻侵入，原因高阻層使O點(diǎn)所在處實(shí)際電流密度減小。總結(jié)：a)位于單電極方向的高阻層，可對(duì)另一高阻層產(chǎn)生屏蔽影響，但后者對(duì)前者的讀數(shù)基本上不產(chǎn)生影響。b)當(dāng)兩個(gè)高阻層之間的距離小于電極距時(shí)，可產(chǎn)生減阻屏蔽。c)當(dāng)兩個(gè)高阻層之間的距離大于電極距時(shí)，可產(chǎn)生增阻屏蔽。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（6）地層傾角的影響①隨β曲線的極大值向地層中心移動(dòng)，趨向以地層中心對(duì)稱；②曲線極大值隨β而，且曲線變得平緩，極小值變得模糊；③當(dāng)β>60o時(shí)，梯度曲線的特點(diǎn)基本上不存在。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井4.視電阻率曲線的應(yīng)用（1）巖層的視電阻率讀數(shù)對(duì)于不同巖層采取不同的取值方法，應(yīng)選取最接近巖層正電阻率的Ra①高阻厚層實(shí)測(cè)曲線上讀地層中部較直線段的Ra平均值第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井②高組薄層Ra曲線上只有一個(gè)尖峰，盡管此極大值小于地層真電阻率Rt，但它是曲線上最接近Rt的一個(gè)值第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井③高阻中厚層去掉屏蔽區(qū)，取面積平均值法屏蔽區(qū)（盲區(qū)）：在底部（頂部）梯度電極系視電阻率曲線上，在高組層內(nèi)距頂（底）界面一個(gè)電極距的范圍內(nèi)，視電阻率值很低，這個(gè)范圍稱為屏蔽區(qū)或盲區(qū)。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（2）劃分巖性剖面

劃分巖層時(shí)，要利用曲線的突出特點(diǎn)。在實(shí)測(cè)的梯度曲線上，極小值已失去劃分巖層的價(jià)值，而極大值卻仍很突出。通常采用頂、底部梯度曲線上的極大值，分別確定高阻巖層的頂界面和底界面的深度。頂界面深度(頂部梯度曲線上Ra極大值的深度）底界面深度(底部梯度曲線上Ra極大值的深度）地層厚度h=Z底-Z頂一般常用的電極距AO=1m的兩種不同類型的梯度曲線上的極大值劃分高阻巖層，且不需MN/2的校正。

第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井四、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井：在全油區(qū)的各口井中，采用相同的幾種測(cè)井組合，用相同的深度比例（1：500）或橫向比例，對(duì)全井段進(jìn)行測(cè)井。內(nèi)容：視電阻率測(cè)井（Rt）、自然電位測(cè)井（SP）、井徑測(cè)井（CAL）/自然伽瑪測(cè)井（GR）應(yīng)用：

在一個(gè)油田內(nèi)部或一個(gè)區(qū)域內(nèi)，研究巖性變化、構(gòu)造形態(tài)、大油組劃分等工作。標(biāo)準(zhǔn)電極系選取原則：

①能夠清楚劃分地質(zhì)剖面的巖性；

②能夠盡量接近地層的真電阻率。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井

思考題1.何謂電位電極系？何謂梯度電極系？2.電極系的探測(cè)深度及其主要決定于什么？3.寫出N0.8M3.4A表示的電極系種類、電極距。4.何謂含水飽和度、含油飽和度、含氣飽和度？第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井五、微電極測(cè)井手段的提出（設(shè)計(jì)的目的)：微電極測(cè)井是在普通電阻率測(cè)井的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種測(cè)井方法。普通電阻率測(cè)井能從剖面上劃分出高阻層，但它不能區(qū)分這個(gè)高阻層是致密層還是滲透層；另外，在含油氣地區(qū)經(jīng)常會(huì)遇到砂泥巖的薄交互層，而由于普通電極系的電極距較長(zhǎng)，盡管能增加探測(cè)深度，但難以劃分薄層（這是一對(duì)矛盾）。因此，為解決上述實(shí)際問題，在普通電極系的基礎(chǔ)上，采用了貼井壁電極距很小的微電極測(cè)井。物理基礎(chǔ)：巖石電阻率與巖石的巖性、孔隙度、含油飽和度的關(guān)系。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井1.微電極測(cè)井的原理

微電極系的電極距比普通電極系的電極距小得多，為了減小井的影響，測(cè)井時(shí)使電極緊貼在井壁上，減小泥漿對(duì)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)證明：微梯度的探測(cè)深度約為40mm，泥餅電阻率微電位的探測(cè)深度約為100mm，沖洗帶電阻率第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井2.微電極測(cè)井曲線

微電極系測(cè)量結(jié)果除受泥餅、侵入帶和原狀地層的影響外，還與極板的形狀和大小有關(guān)。測(cè)量結(jié)果用視電阻率Ra表示，表達(dá)式為：

式中K——微電極系系數(shù)，K值與電極距和極板的形狀、大小有關(guān)，由于極板和電極嚴(yán)重磨損都會(huì)使K值發(fā)生變化，因此應(yīng)經(jīng)常校驗(yàn)K值。一般是在微電極校驗(yàn)池中測(cè)量得到；——微梯度測(cè)井時(shí)，微電位測(cè)井時(shí)，N為對(duì)比電極，一般用儀器主體作N電極第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井實(shí)測(cè)曲線變化規(guī)律：

通常采用重疊法將微電位和微梯度兩條曲線繪制在測(cè)井成果圖上。幅度差：微電位與微梯度測(cè)井值的差異正幅度差——微電位>幅度微梯度負(fù)幅度差——微電位<幅度微梯度幅度差大小取決于Rmc/Rxo及泥餅厚度儲(chǔ)層：一般有幅度差（常為正幅度差）砂泥巖剖面上，儲(chǔ)層滲透性（幅度差）隨泥質(zhì)含量的變化而變化。非儲(chǔ)層：一般無幅度差（或不規(guī)則差異）第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井3.微電極測(cè)井曲線的應(yīng)用（1）確定巖層界面，劃分薄層和薄的交互層

通常依據(jù)微電極測(cè)井曲線的半幅點(diǎn)或曲線分離點(diǎn)確定地層界面，一般可劃分20cm厚的薄層，薄的交互層也有較清楚的顯示。（2）判斷巖性和確定滲透性地層

在滲透性地層處，微電極測(cè)井曲線出現(xiàn)幅度差，在非滲透性地層處沒有幅度差，或出現(xiàn)正負(fù)不定的幅度差。根據(jù)微電極測(cè)井視電阻率值的大小和幅度差的大小，可以判斷巖性和確定地層的滲透性。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（2）判斷巖性和確定滲透性地層

①含油砂巖和含水砂巖：一般都有明顯的正幅度差，如果含油砂巖和含水砂巖的巖性相同，則含水砂巖的幅度和幅度差都略低于含油砂巖。砂巖含油性越好，這種差別越明顯，這是由于含油砂巖的沖洗帶中，有殘余油存在的緣故。如果砂巖含泥質(zhì)較多，含油性變差，則微電極曲線幅度和幅度差均要降低。②泥巖：微電極曲線幅度低，沒有幅度差或有很小的正負(fù)不定的幅度差，曲線呈直線狀，具有砂泥巖剖面中典型的非滲透巖層曲線特點(diǎn)。第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井（3）確定油層有效厚度

縱向分層能力強(qiáng)，可用以扣除夾層，得到有效厚度。（4）確定井徑擴(kuò)大井段

在井內(nèi)，如有井壁坍塌形成大洞穴時(shí)，微電極系的極板懸空，所測(cè)視電阻率曲線幅度低，Ra和Rm相同。（5）確定沖洗帶電阻率及泥餅厚度見教材P224第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井本節(jié)小結(jié)第二節(jié)普通電阻率法測(cè)井視電阻率曲線特點(diǎn)及影響因素微電極測(cè)井本節(jié)小結(jié)電極系

幅度差教學(xué)重點(diǎn)普通電阻率測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井

第七章電法測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井

（Spontaneouspotentiallogging)本節(jié)授課內(nèi)容及重點(diǎn)自然電位測(cè)井曲線自然電位曲線的因素自然電位曲線的應(yīng)用本節(jié)授課內(nèi)容泥巖基線自然電位曲線的應(yīng)用重點(diǎn)掌握井內(nèi)自然電位產(chǎn)生的原因第三節(jié)自然電位測(cè)井

人們?cè)谠缙诘膶?shí)際測(cè)井中，在供電電極沒有供電時(shí)，測(cè)量電極在井內(nèi)移動(dòng)時(shí)，仍能測(cè)量到與地層性質(zhì)有關(guān)的電位變化。由于這個(gè)電位是自然產(chǎn)生的，所以稱為自然電位，用SP表示。物理基礎(chǔ)：電化學(xué)作用產(chǎn)生自然電場(chǎng)。資料應(yīng)用：劃分滲透層估計(jì)泥質(zhì)含量確定地層水電阻率判斷水淹層

第三節(jié)自然電位測(cè)井一、井內(nèi)自然電位產(chǎn)生的原因

井內(nèi)自然電位產(chǎn)生的原因是復(fù)雜的，對(duì)于油井來說，主要有以下兩個(gè)原因：(1)地層水礦化度（含鹽量）與泥漿礦化度不同。(2)地層壓力不同于泥漿柱壓力。這樣在井壁附近產(chǎn)生了電化學(xué)過程，結(jié)果產(chǎn)生了自然電動(dòng)勢(shì)，形成自然電場(chǎng)。

實(shí)踐證明：油井的自然電位主要由擴(kuò)散作用（擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)和擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)）和過濾作用（過濾電動(dòng)勢(shì)）產(chǎn)生的，只有在泥漿柱和地層間的壓力差很大的情況下，過濾作用（過濾電動(dòng)勢(shì)）才成為較重要的因素。第三節(jié)自然電位測(cè)井1、擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)（Ed）

在一個(gè)玻璃容器中，用滲透性的半透膜將之隔開，兩邊NaCl溶液的濃度不同。左邊為C1，右邊為C2，且C1>C2。離子在滲透壓力作用下，高濃度溶液的離子要穿過半透膜移向較低濃度的溶液，這種現(xiàn)象稱為離子擴(kuò)散。

第三節(jié)自然電位測(cè)井

此時(shí)溶液兩側(cè)的電動(dòng)勢(shì)保持為一定值，我們把這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)或擴(kuò)散電位(Ed）。

式中，Kd——擴(kuò)散電位系數(shù),mv。對(duì)NaCl溶液來說，當(dāng)t=18℃時(shí)，測(cè)得Kd＝-11.6mV。C1，C2——溶液濃度，g/L。當(dāng)溶液濃度不很大時(shí)，溶液濃度與電阻率成反比，所以：第三節(jié)自然電位測(cè)井

與上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一樣，井內(nèi)自然電位的產(chǎn)生也是兩種不同濃度的溶液相接觸的產(chǎn)物。砂巖段由于其滲透性較好，一般產(chǎn)生擴(kuò)散電位。這是由于濃度為Cw的地層水和濃度為Cmf的泥漿濾液在井壁附近接觸產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象的結(jié)果。通常，Cw>Cmf，所以一般擴(kuò)散結(jié)果是地層水內(nèi)富集正電荷，泥漿濾液中富集負(fù)電荷。此時(shí)有：第三節(jié)自然電位測(cè)井總結(jié)擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)：產(chǎn)生原因：泥漿和地層水礦化度不同產(chǎn)生電化學(xué)過程（帶電離子擴(kuò)散）產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)自然電場(chǎng)產(chǎn)生過程：溶液濃度不同帶電離子擴(kuò)散帶電離子的遷移率不同兩邊富集正、負(fù)帶電離子（延緩離子遷移速度）產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（直到正負(fù)離子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡為止）第三節(jié)自然電位測(cè)井2.擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)（Eda）

將半透膜換成泥巖隔膜。同樣，在兩種不同濃度溶液的接觸面產(chǎn)生離子擴(kuò)散，擴(kuò)散方向仍是由C１向C２一方。但由于泥巖隔膜具有陽離子交換作用，只允許陽離子通過，而陰離子被吸附在泥巖隔板上不能移動(dòng)。這樣就在泥巖隔膜處形成擴(kuò)散吸附電位，記為Eda，其表達(dá)式為式中，Kda：擴(kuò)散吸附電位系數(shù)，t=18℃時(shí)，Kda=58mv第三節(jié)自然電位測(cè)井

在砂泥巖井段，在泥巖井壁附近，由于泥漿濾液濃度與地層水的濃度不同（Cw>Cmf）而產(chǎn)生的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)為：

不同巖層的吸附能力不同，巖層的吸附能力用表示，它是1cm3的孔隙體積中偶電層陽離子的克當(dāng)量數(shù)，也稱泥巖的陽離子交換能力.越大，巖層的吸附能力越強(qiáng)。在t=18℃時(shí)，Eda中Kda的最大變化范圍，從→0時(shí)-11.6mV到→∞時(shí)的58mV。第三節(jié)自然電位測(cè)井總結(jié)擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)：產(chǎn)生原因：泥漿和地層水礦化度不同產(chǎn)生陽離子交換產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)自然電場(chǎng)產(chǎn)生過程：溶液濃度不同帶電離子擴(kuò)散（泥巖）陽離子交換孔隙內(nèi)溶液陽離子增多濃度小方富集正電荷，濃度大方富集負(fù)電荷產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（擴(kuò)散吸附）第三節(jié)自然電位測(cè)井3.過濾電動(dòng)勢(shì)

在壓力差的作用下，當(dāng)溶液通過毛細(xì)管時(shí)，管的兩端產(chǎn)生電位差。這是由于毛細(xì)管壁吸附負(fù)離子，使溶液中正離子相對(duì)增多。正離子在壓力差的作用下，隨同溶液向壓力低的一端移動(dòng)，因此在毛細(xì)管兩端富集不同極性的離子。壓力低的一方帶正電，壓力高的一端帶負(fù)電，于是就產(chǎn)生了電位差。其表達(dá)式為：式中：—泥漿柱與地層之間的壓力差；—過濾電位系數(shù)，與溶液的成分濃度有關(guān)；—泥漿溶液的電阻率；—泥漿溶液粘度。第三節(jié)自然電位測(cè)井

在巖石中，顆粒和顆粒之間有很多孔隙，它們彼此連通，形成很細(xì)的孔道，相當(dāng)于上述的毛細(xì)管。當(dāng)泥漿柱的壓力大于地層的壓力時(shí)，由于巖層中的毛細(xì)管孔道壁和泥餅中的泥質(zhì)顆粒要吸附泥漿濾液中的負(fù)離子，而正離子隨著泥漿濾液向地層中移動(dòng)，這樣在井壁附近聚集大量負(fù)離子，在巖層內(nèi)部有大量正離子。過濾電位只有當(dāng)?shù)貙优c泥漿柱壓力差很懸殊時(shí)，而且在泥餅形成以前，才有較大的顯示。但一般鉆井時(shí)要求泥漿柱壓力只能稍大于地層壓力，相差不是很大，而且在測(cè)井時(shí)已形成泥餅，因此一般井內(nèi)過濾電位的作用可忽略不計(jì)。第三節(jié)自然電位測(cè)井二、自然電位測(cè)井曲線

在鉆穿地層的過程中，地層與泥漿相接觸，產(chǎn)生了擴(kuò)散作用和擴(kuò)散吸附作用，在泥漿與地層接觸面上產(chǎn)生了自然電位。1.井內(nèi)自然電位的分布

設(shè)砂巖、泥巖的地層水礦化度分別C2=Csd和C1=Csh，泥漿濾液的礦化度為Cmf，且有C1≥C2≥Cmf。第三節(jié)自然電位測(cè)井在砂巖和泥漿接觸面上，由于擴(kuò)散作用產(chǎn)生的擴(kuò)散電位為：

在泥巖和泥漿接觸面上，由于擴(kuò)散吸附作用產(chǎn)生的擴(kuò)散吸附電位為：在砂巖和泥巖接觸面上，由于擴(kuò)散吸附作用產(chǎn)生的擴(kuò)散吸附電位為：砂巖線泥巖線第三節(jié)自然電位測(cè)井

對(duì)于砂巖層段來說，自然電流回路的總自然電位Es（三者之和）是各接觸面上自然電位的代數(shù)和，即：

—自然電位系數(shù)Cw—砂巖中地層水礦化度

通常稱為靜自然電位，用SSP表示。當(dāng)t=18℃時(shí)，K=|-11.6|+|58|=69.6mV。

第三節(jié)自然電位測(cè)井

實(shí)際測(cè)井時(shí)以泥巖作自然電位曲線的基線（即零線），當(dāng)Cw〉Cmf時(shí)，砂巖的自然電位異常為負(fù)值，因此上式可寫為：第三節(jié)自然電位測(cè)井滲透層自然電位異常幅度的計(jì)算

井內(nèi)自然電流分布如圖,中間滲透層為含水砂巖，上下圍巖均為泥巖，令井內(nèi)泥漿、砂巖、泥巖各段電阻分別為rm,rsd,rsh,由kirchoff定律得

第三節(jié)自然電位測(cè)井滲透層自然電位異常幅度的計(jì)算

滲透層處自然電位實(shí)際上是自然電流在井內(nèi)泥漿電阻（rm)上的電位降，即：

對(duì)于巨厚地層，砂巖層和泥巖層的截面積比井的截面積大得多，所以，，而對(duì)于一般有限厚地層第三節(jié)自然電位測(cè)井2.自然電位曲線特征

圖7-46所示為含水純砂巖的自然電位理論曲線。橫坐標(biāo)為自然電位與靜自然電位之比縱坐標(biāo)為地層厚度h，曲線號(hào)碼為層厚與井徑之比h/d。當(dāng)上下圍巖巖性相同時(shí)，曲線特征為：（1）自然電位曲線關(guān)于目的地層中心對(duì)稱，地層中心處異常值最大；（2）地層越厚，越接近SSP，地層厚度變小，下降，曲線頂部變尖，底部變寬，<SSP；第三節(jié)自然電位測(cè)井（3）當(dāng)?shù)貙虞^厚（h>4d）時(shí)，的半幅點(diǎn)對(duì)應(yīng)地層的界面，因此較厚地層可用曲線半幅點(diǎn)確定地層界面，隨著厚度的變小，對(duì)應(yīng)界面的曲線幅度值離開半幅點(diǎn)向曲線峰值移動(dòng)（比實(shí)際底層要厚）。第三節(jié)自然電位測(cè)井

實(shí)測(cè)曲線與理論曲線特點(diǎn)基本相同，但由于測(cè)井時(shí)受多方面因素的影響，實(shí)測(cè)曲線不如理論曲線規(guī)則。使用自然電位曲線時(shí)應(yīng)注意：自然電位曲線幅度的讀數(shù)是基線到曲線極大值之間的寬度所代表的毫伏數(shù)。第三節(jié)自然電位測(cè)井三、自然電位曲線影響因素1.地層水和泥漿中含鹽濃度比值（Cw〉Cmf）的影響由公式

可知，主要取決于自然電場(chǎng)的總電動(dòng)勢(shì)SSP。與SSP成正比，而SSP的大小受Cw/Cmf值的影響。表現(xiàn)（在滲透性地層）：A、當(dāng)Cw>Cmf：負(fù)異常B、當(dāng)Cw<Cmf：正異常C、當(dāng)Cw=Cmf：無異常第三節(jié)自然電位測(cè)井2.巖性影響

砂泥巖剖面泥巖（純泥巖）——基線純砂巖等于SSP(h>4d)當(dāng)儲(chǔ)層Vsh自然電位幅度降低<SSP第三節(jié)自然電位測(cè)井3.溫度影響

Kd和Kda都和絕對(duì)溫度有關(guān)（成正比）。溫度與離子運(yùn)動(dòng)，離子擴(kuò)散速率有關(guān)，不同地層層位溫度不同，Kd和Kda值就不同，從而導(dǎo)致自然電位曲線幅度產(chǎn)生差異。在一般情況下，往往把某一巖層溫度為18℃時(shí)的Kda求出，當(dāng)?shù)貙訙囟葹閠℃時(shí)，有：

第三節(jié)自然電位測(cè)井4地層水、泥漿中化學(xué)成分（含鹽性質(zhì)）影響

溶液中鹽類型不同，離子類型不同，離子遷移速率不同，直接影響Kd、Kda，因而影響Ed和Eda5.地層電阻率影響

當(dāng)?shù)貙与娮杪瘦^大時(shí)，其影響不容忽視。第三節(jié)自然電位測(cè)井6.厚度影響

自然電位幅度

隨地層厚度減小而下降，這是由于h下降，自然電流流經(jīng)地層的截面積減小，電阻增大，與SSP差別加大的緣故。

當(dāng)h>4d時(shí)，SP=SSP當(dāng)h<4d時(shí)，SP<SSP第三節(jié)自然電位測(cè)井7.井徑變化影響

擴(kuò)徑：SP（井截面積增大，rm減小，減?。豢s徑：SP（井截面積增小，rm增大，增大）另外，有泥漿侵入時(shí)，地層水和泥漿濾液的接觸面向地層內(nèi)推移，所產(chǎn)生的效果相當(dāng)于井徑擴(kuò)大，使降低，侵入越深，越低。第三節(jié)自然電位測(cè)井四、自然電位曲線的應(yīng)用確定滲透性地層

在砂泥巖剖面中，當(dāng)Rw<Rmf(Cw>Cmf),在SP曲線上，以泥巖為基線，出現(xiàn)負(fù)異常的井段，可認(rèn)為是滲透性巖層，其中純砂巖井段出現(xiàn)最大的負(fù)異常；含泥質(zhì)的砂巖層，負(fù)異常幅度較低，而且隨泥質(zhì)含量的增多，異常幅度下降；此外，含水砂巖的還取決于砂巖滲透層孔隙中所含流體的性質(zhì)，一般含水砂巖的比含油砂巖的要高。第三節(jié)自然電位測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井

在識(shí)別出滲透層后，可用“半幅點(diǎn)”法確定滲透層的上下界面位置（條件：h>4d，d為井徑）。步驟：1、2、3、4如果h<4d，用“半幅點(diǎn)”法確定的滲透層厚度一般要大于實(shí)際地層的厚度，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。第三節(jié)自然電位測(cè)井2.估計(jì)地層的泥質(zhì)含量

泥質(zhì)含量和其存在狀態(tài)對(duì)砂巖產(chǎn)生的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)有直接影響，因此可根據(jù)自然電位曲線估計(jì)泥質(zhì)含量。在一個(gè)地區(qū)欲使用這種方法，必須進(jìn)行大量的試驗(yàn)工作，通過建立和泥質(zhì)含量之間的定量關(guān)系，然后才能利用自然電位曲線估計(jì)巖層的泥質(zhì)含量。有以下兩種方法：第三節(jié)自然電位測(cè)井兩種估算泥質(zhì)含量方法①對(duì)某一地區(qū)，通過試驗(yàn)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立與之間的關(guān)系曲線，再根據(jù)自然電位曲線確定地層的泥質(zhì)含量。②)利用經(jīng)驗(yàn)公式估算：式中：PSP—含泥質(zhì)砂巖的靜自然電位；SSP—為本地區(qū)含水純砂巖的靜自然電位。第三節(jié)自然電位測(cè)井3.計(jì)算地層水電阻率

確定孔隙度、含油飽和度等參數(shù)都需要Rw。

在求地層水電阻率時(shí)，要選擇剖面中較厚的飽含水的純凈砂巖層，讀出該層的靜自然電位，并根據(jù)泥漿資料確定，由下式：求出Rw的值。對(duì)于低礦化度的地層水和泥漿濾液來說，此方法是正確的。

第三節(jié)自然電位測(cè)井

但是當(dāng)溶液濃度較高時(shí)，濃度和電阻率之間就不能保持線性的反比關(guān)系，為此引入“等效電阻率”的概念，即不論溶液濃度如何變化，其溶液的等效電阻率與溶液濃度之間總保持反比線性關(guān)系，即：

式中，—等效泥漿濾液電阻率；—等效地層水電阻率。先由上式求出，再利用轉(zhuǎn)換圖版P233圖7-50將換算成Rw值。第三節(jié)自然電位測(cè)井求濃度高的純水砂巖含地層水電阻率的方法如下：（1）確定靜自然電位SSP

①當(dāng)含水砂巖層的厚度相當(dāng)大，無侵入，且時(shí)，可直接讀出該水層的作為SSP；

②當(dāng)層厚不大時(shí)，必須對(duì)該層進(jìn)行厚度、電阻率和侵入情況的校正，把換算成靜自然電位SSP，此過程可應(yīng)用P234圖7-51的校正圖版來進(jìn)行。第三節(jié)自然電位測(cè)井(2）確定泥漿濾液等效電阻率

①確定地層溫度。已知解釋目的層深度后用“估計(jì)地層溫度圖版”或已知地溫梯度公式來確定地層溫度。

②確定地層溫度下的泥漿電阻率。在測(cè)井曲線圖頭上查出18℃時(shí)的泥漿電阻率，然后利用“溶液電阻率與其濃度和溫度的關(guān)系圖版”或利用式（7-4）求出地層溫度下的泥漿電阻率。

③確定泥漿濾液電阻率。由和泥漿密度(由測(cè)井圖頭查出）用“估計(jì)和圖版”（圖7-52）確定，或用近似公式計(jì)算。

④確定值。泥漿所含的化學(xué)成分只有NaCl,當(dāng)溫度為24℃時(shí)，若，則；若，可用校正圖版進(jìn)行校正求出。第三節(jié)自然電位測(cè)井(3）確定Rwe和Rw值

可利用P236圖7-53求出Rwe,該圖版是一組曲線號(hào)碼為溫度的Rmfe/Rwe與SSP的關(guān)系曲線。先由橫坐標(biāo)SSP與已知地層溫度相交，得到交點(diǎn)縱坐標(biāo)X，則。再利用P233圖7-50由Rwe求出Rw。第三節(jié)自然電位測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井第三節(jié)自然電位測(cè)井4.判斷水淹層位

為提高油田采收率，在油田開發(fā)過程中，采取分片切割注水采油的方法。由于油層滲透率不同，注入水推進(jìn)的速度也不一樣。如果一口井的某個(gè)油層見了水，這個(gè)層就稱水淹層。水淹層在自然電位曲線上顯示特點(diǎn)較多，由于各地區(qū)的儲(chǔ)集層特點(diǎn)不同，故水淹層在自然電位曲線上的特點(diǎn)不盡相同，所以要根據(jù)本地區(qū)的曲線變化規(guī)律判斷水淹層。對(duì)部分水淹層（油層底部或頂部見水），自然電位曲線的基線在該層上下發(fā)生偏移，出現(xiàn)臺(tái)階，這是一種比較普遍的現(xiàn)象，據(jù)此可判斷水淹層；另外，根據(jù)基線偏移的大小，可以估算水淹程度。[基線偏移大于8mv時(shí)：高水淹層；5～8mv之間：中含水層；小于5mv時(shí)，低含水或油巖性變化引起。第三節(jié)自然電位測(cè)井

思考題1.分析自然電位的成因，寫出擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)、擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)、總電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式。2.不同Cw、Cmf情況下自然電位測(cè)井曲線有哪些特征？3.影響自然電位測(cè)井的因素有哪些？4.自然電位測(cè)井曲線在油田勘探開發(fā)中應(yīng)用于哪些方面？5.自然電位曲線的泥巖基線是：——（1）測(cè)量自然電位的零線；（2）衡量自然電位異常的零線；（3）沒有意義；（4）其值大小沒有實(shí)際意義。6.偏向低電位一方的自然電位異常稱為——，其數(shù)值是：（1）負(fù)的；（2）正的；（3）無正負(fù)之分。7.明顯的自然電位正異常說明：（1）Cw>Cmf;(2)Cw<Cmf;(3)Cw=Cmf.8.注入水水淹的儲(chǔ)集層產(chǎn)生SP基線偏移的原因是：（1）儲(chǔ)集層上部與下部泥質(zhì)含量不同；（2）注入水時(shí)產(chǎn)生過濾電位；（3）注入水含鹽量與原生水含鹽量有明顯差別9.用SP計(jì)算泥質(zhì)含量的有利條件是：（1）地層含油氣；（2）薄層；（3）侵入深的地層；（4）完全含水、厚度較大和侵入較淺的水層。第三節(jié)自然電位測(cè)井本節(jié)小節(jié)自然電位測(cè)井曲線自然電位曲線的因素自然電位曲線的應(yīng)用本節(jié)小結(jié)泥巖基線自然電位曲線的應(yīng)用重點(diǎn)掌握井內(nèi)自然電位產(chǎn)生的原因第三節(jié)自然電位測(cè)井

第七章電法測(cè)井

第四節(jié)側(cè)向測(cè)井（Lateralog)

本節(jié)授課內(nèi)容及重點(diǎn)七電極側(cè)向測(cè)井雙側(cè)向測(cè)井沖洗帶電阻率測(cè)井本節(jié)授課內(nèi)容屏蔽電極雙側(cè)向和微球形聚焦測(cè)井原理重點(diǎn)掌握三電極側(cè)向測(cè)井第四節(jié)側(cè)向測(cè)井側(cè)向測(cè)井手段的提出a)存在問題：為了評(píng)價(jià)含油性，必須較準(zhǔn)確的求出地層的電阻率，在地層厚度較大、地層電阻率和泥漿電阻率相差不太懸殊的情況下，可以采用普通電極系測(cè)井來求地層電阻率；但在地層較薄、電阻率很高，或者在鹽水泥漿的情況下，由于泥漿和圍巖電阻率很低，使得電極流出的電流大部分都在井和圍巖中流過，進(jìn)入測(cè)量層的電流很少。因此測(cè)量的視電阻率曲線變化平緩，不能用來分層，確定Rt。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井b)解決辦法

在電極系主電極的上下兩側(cè)各增設(shè)一個(gè)屏蔽電極，迫使供電電極發(fā)出的電流徑向流入地層，從而減小井內(nèi)泥漿對(duì)電流的分流和圍巖的影響，提高縱向分辨能力和徑向探測(cè)深度。

側(cè)向測(cè)井種類：三側(cè)向、雙側(cè)向、微側(cè)向、鄰近側(cè)向、微球形聚焦測(cè)井第四節(jié)側(cè)向測(cè)井一、三電極側(cè)向測(cè)井三電極側(cè)向測(cè)井簡(jiǎn)稱三側(cè)向測(cè)井，現(xiàn)已基本被雙側(cè)向所取代，但作為側(cè)向測(cè)井最早的一種（其它側(cè)向測(cè)井方法都是在它的基礎(chǔ)上或者是在借鑒它的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的），其聚焦的基本原理還是值得一講。三側(cè)向測(cè)井包括：①深三側(cè)向測(cè)井：Rt②淺三側(cè)向測(cè)井:Ri第四節(jié)側(cè)向測(cè)井1.三側(cè)向測(cè)井基本原理

①深三側(cè)向測(cè)井基本原理a)電極系結(jié)構(gòu)：由三個(gè)柱狀金屬電極組成，中間的為主電極A0，兩端的為屏蔽電極A1、A2，它們對(duì)稱地排列在主電極兩側(cè)，且互相短路，電極之間用絕緣材料（簡(jiǎn)稱絕緣環(huán)隔開），在電極系上方較遠(yuǎn)處設(shè)有對(duì)比電極N和回路電極B，如右圖。記錄點(diǎn)：A0中點(diǎn)第四節(jié)側(cè)向測(cè)井b)深三側(cè)向電流分布和測(cè)量原理

測(cè)井過程中，主電極A0和屏蔽電極A1、A2分別通以相同極性的電流I0和Is，并使I0保持為一常數(shù)，通過自動(dòng)控制Is方法，使A1、A2的電位始終保持和A0的電位相等，沿縱向的電位梯度為零。這就保證了電流不會(huì)沿井軸方向流動(dòng)，而絕大部分呈水平層狀進(jìn)入地層，這樣大大減小了井和圍巖的影響，測(cè)量的是主電極（或任一屏蔽電極）上的電位值。因?yàn)橹麟娏鞅３趾愣?，故測(cè)得的電位依賴于地層電阻率的大小。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井恒流法：恒定不變電流Io屏蔽電流：與Io同極性電流Is自動(dòng)控制Is：保持Ua1A=Ua2=UaoIs對(duì)Io屏蔽作用：

主要取決于屏蔽電極的長(zhǎng)度記錄點(diǎn)：Ao中點(diǎn)記錄電位差：

△U=U（Ao中點(diǎn)）—U（N）深三側(cè)向電極系結(jié)構(gòu)及電場(chǎng)分布總結(jié)第四節(jié)側(cè)向測(cè)井②淺三側(cè)向測(cè)井基本原理a)電極系結(jié)構(gòu)：

由5個(gè)柱狀金屬電極組成，主電極A0在中間，A1、A2為屏蔽電極，A1、A2的尺寸比深三側(cè)向測(cè)井要短，減弱了屏蔽電流Is對(duì)主電流I0的控制作用，并在屏蔽電極的外面加上兩個(gè)極性相反的電極B1和B2，作為主電流和屏蔽電流的回路電極。記錄點(diǎn)：A0中點(diǎn)第四節(jié)側(cè)向測(cè)井b)淺三側(cè)向電流分布和測(cè)量原理主電流I0，受屏蔽電流Is的排斥徑向、成水平層狀流入地層，由于回路電極的吸引，在地層不遠(yuǎn)處即發(fā)散。所測(cè)出的視電阻率主要反映井壁附近巖層電阻率的變化。在滲透層井段就反映侵入帶Ri的變化電流回路電極屏蔽電極屏蔽電極主電極電流回路電極第四節(jié)側(cè)向測(cè)井下面是一種實(shí)際應(yīng)用的深淺三側(cè)向電極系（單位：m)電極上面的數(shù)值表示該電極的長(zhǎng)度，兩個(gè)電極之間的數(shù)值表示電極之間相隔的距離。深側(cè)向時(shí)：最外側(cè)兩個(gè)電極作為屏蔽電極，通以和主電極相同極性的電流。淺側(cè)向時(shí)：最外側(cè)兩個(gè)電極作為回路電極，通以和主電極相反極性的電流。Kd=0.24m，Ks=0.38m儀器全長(zhǎng)3.6m，儀器直徑為0.089m，Kd、Ks分別表示深、淺三側(cè)向電極系系數(shù)。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井第四節(jié)側(cè)向測(cè)井2.三側(cè)向視電阻率及其影響因素⑴表達(dá)式

三側(cè)向電極系的深度記錄點(diǎn)在主電極的中點(diǎn)，三側(cè)向測(cè)井測(cè)量的是A0電極表面的電位U，其視電阻率Ra為：式中U—電極表面的電位，V；I0—主電流強(qiáng)度，A；K—三側(cè)向電極系系數(shù)，m.可用理論計(jì)算方法或?qū)嶒?yàn)方法求出，還可用下面的近似公式計(jì)算：式中，L:主電極長(zhǎng)度的一半；L0:電極系長(zhǎng)度的一半；r0：電極系半徑。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井⑵曲線形狀三側(cè)向測(cè)井的視電阻率理論曲線特征與電位電極系的視電阻率曲線相似，①當(dāng)上下圍巖電阻率相等時(shí)，曲線關(guān)于地層中心對(duì)稱，在高阻地層中，視電阻率出現(xiàn)極大值；②當(dāng)上、下圍巖電阻率不等時(shí)，則Ra曲線呈不對(duì)稱形狀，且極大值移向高阻圍巖一方。HH/d=4Rs/Rm=1Rt/Rm=4002010Ra/Rm第四節(jié)側(cè)向測(cè)井⑶三側(cè)向影響因素

電極系參數(shù)和地層參數(shù)。前者影響電極系K，后者影響電極系的電位。

（a)電極系參數(shù)包括電極系長(zhǎng)度、主電極長(zhǎng)度及電極系直徑

①電極系愈長(zhǎng)，主電流聚焦越好，主電流進(jìn)入地層的深度也越深。

②主電極長(zhǎng)度對(duì)曲線的縱向分層能力有影響，主電極越短，分層能力越強(qiáng)。

③若電極系的直徑等于井徑（ds=d),Ra=Rt；若ds<d,Ra<Rt,Ra隨著電極系直徑的增加而增加，減少而減少，這是由于泥漿分流作用增加和減少的緣故。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井（b)地層參數(shù)

包括：泥漿、侵入帶、圍巖和鄰層介質(zhì)的電阻率。通常，泥漿、侵入帶和圍巖的電阻率比較低，他們使Ra降低，若它們的電阻率較高，則對(duì)Ra的影響相反。一般來說，相鄰高組層對(duì)Ra的影響較小。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井3、三側(cè)向測(cè)井曲線的應(yīng)用1）劃分巖性界面

三側(cè)向受影響因素比普通電阻率要小，縱向分辨能力要強(qiáng)，適于薄層劃分。界面確定：三側(cè)向曲線上視電阻率急劇變化處定為高阻層的界面。HH/d=4Rs/Rm=1Rt/Rm=4002010Ra/Rm第四節(jié)側(cè)向測(cè)井2）識(shí)別油、水層識(shí)別依據(jù)：幅度差Rmf>Rw時(shí)：水層——增阻侵入Rxo>Rt—負(fù)幅度差油層——減阻侵入Rxo<Rt—正幅度差Rmf<Rw時(shí)：水層、油層（油水同層）——減阻侵入，都出現(xiàn)正幅度差，但Rt油層>Rt水層。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井第四節(jié)側(cè)向測(cè)井3）確定真電阻率

對(duì)影響因素（井眼、圍巖—層厚、侵入）校正后得到地層真電阻率Rt第四節(jié)側(cè)向測(cè)井4.三側(cè)向測(cè)井的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）適合在高礦化度泥漿（鹽水泥漿）中使用；（2）有利于劃分薄層，能清楚地劃分出0.4～0.5m的薄層；（3）探測(cè)深度比普通電阻率測(cè)井深。缺點(diǎn)：當(dāng)侵入較深時(shí)（D>1.6m），深三側(cè)向測(cè)出的視電阻率曲線受侵入帶影響較大，使得深三側(cè)向的探測(cè)深度不夠深，淺三側(cè)向的探測(cè)深度又不夠淺，測(cè)量結(jié)果受原狀地層電阻率影響大，導(dǎo)致了在滲透層處，深淺三側(cè)向視電阻率曲線幅度差不明顯，難于判斷油水層，綜合解釋有困難。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井三側(cè)向電極系：探測(cè)深度取決于屏蔽電極長(zhǎng)度；淺側(cè)向探測(cè)過深。七側(cè)向電極系：調(diào)整電極系的分布比改變屏流大小，使深探測(cè)變深、淺側(cè)向探測(cè)變淺。二、七電極系側(cè)向測(cè)井第四節(jié)側(cè)向測(cè)井七側(cè)向電極系及電流分布主電極監(jiān)督電極監(jiān)督電極屏蔽電極屏蔽電極電極距L電極系Lo屏蔽電流的調(diào)節(jié)：一般通過調(diào)節(jié)S=Lo/L實(shí)現(xiàn)S不能無限大，一般為3~3.5為好記錄點(diǎn)：主電極系的中心第四節(jié)側(cè)向測(cè)井淺七側(cè)向深七側(cè)向分布比S=3.27；電極系長(zhǎng)度L0=2.07m；電極距L=0.632m分布比S=2.4；電極系長(zhǎng)度L0=1.07m；電極距L=0.437m第四節(jié)側(cè)向測(cè)井理論側(cè)向電阻率淺側(cè)向深側(cè)向深側(cè)向淺側(cè)向第四節(jié)側(cè)向測(cè)井應(yīng)用：基本上與三側(cè)向測(cè)井相同缺點(diǎn)：由于深、淺七側(cè)向電極系電極距不同，兩條視電阻率曲線縱向分辨能力不同，使測(cè)井資料解釋應(yīng)用產(chǎn)生問題。七側(cè)向測(cè)井應(yīng)用第四節(jié)側(cè)向測(cè)井三、雙側(cè)向測(cè)井

是在三側(cè)向和七側(cè)向的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，既有合適的探測(cè)深度（和三側(cè)向相比），又使深、淺側(cè)向電極距相同（和七側(cè)向相比）。雙側(cè)向測(cè)井顧名思義，它也分為深雙側(cè)向和淺雙側(cè)向，

深側(cè)向電阻率主要反映原狀地層電阻率，淺側(cè)向電阻率主要反映侵入帶電阻率。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井1.雙側(cè)向測(cè)井原理

它采用兩個(gè)柱狀電極和七個(gè)體積較小的環(huán)狀電極，電極系結(jié)構(gòu)如下圖：深側(cè)向測(cè)量時(shí)，主電極供以恒定電流，兩對(duì)屏蔽電極和、和流出與相同極性的屏蔽電流和，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)電路保持監(jiān)督電極M1和M1’（M2和M2’）間的電位差為零，同時(shí)使屏蔽電極A1、A1’合A2、A2上的電位比值為一常數(shù)。即(或)。然后，測(cè)量的是任一監(jiān)督電極（如M1）和無窮遠(yuǎn)電極N之間的電位差。

淺側(cè)向測(cè)量原理和深側(cè)向差不多第四節(jié)側(cè)向測(cè)井IsIo深側(cè)向電極系淺側(cè)向電極系屏蔽電極屏蔽電極回路電極回路電極N第四節(jié)側(cè)向測(cè)井

淺側(cè)向測(cè)井時(shí)，A1，和A2為屏蔽電極，極性與A0電極相同，A1’，A2‘為回路電極，極性與A0相反，由A0和屏蔽A1,A2流出的電流進(jìn)入地層后很快返回到A1’,A2’電極,減少了探測(cè)深度。雙側(cè)向電極系尺寸如下：儀器全長(zhǎng)9.36m。由此可見，淺雙側(cè)向與深雙側(cè)向的尺寸一樣，其不同之處在于把柱狀屏蔽電極A2和A2’改成電流的回路電極B1、B2。

第四節(jié)側(cè)向測(cè)井2.雙側(cè)向Ra曲線及其校正⑴表達(dá)式在主電流I0恒定不變的情況下，測(cè)得的電位差和介質(zhì)的視電阻率成正比：

其中：K為雙側(cè)向電極系系數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)或理論計(jì)算獲得；UM1為監(jiān)督電極M1上的電位。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井⑵曲線形狀

當(dāng)上下圍巖相同時(shí)，Ra曲線對(duì)稱于地層中部；在地層的上下界面附近出現(xiàn)兩個(gè)小尖，隨厚度增加這兩個(gè)小尖逐漸消失；高阻厚層中部的視電阻率數(shù)值最高，且曲線平緩，變化不大，曲線應(yīng)讀地層中部的視電阻率值，小尖不作地質(zhì)解釋。HH/d=4Rs/Rm=1Rt/Rm=5002010Ra/Rm深側(cè)向淺側(cè)向第四節(jié)側(cè)向測(cè)井⑶影響因素及校正

雙側(cè)向測(cè)井測(cè)得的視電阻率同樣受電極系特性和介質(zhì)電阻率的影響，不同電極系對(duì)視電阻率的影響不同，必須結(jié)合本地區(qū)的地質(zhì)條件(層厚變化、油水層電阻率、巖性、侵入等)選定適當(dāng)?shù)碾姌O系。確定電極系的原則是：（1）層厚影響小，分層能力強(qiáng)，即薄層電阻率曲線顯示清楚（2）井眼影響小，在相同井眼條件下，對(duì)深淺側(cè)向的影響相同。（3）深淺雙側(cè)向的探測(cè)深度差別要大，有利于判斷侵入特性。雙側(cè)向同樣受井眼、圍巖及侵入影響，需進(jìn)行校正。第四節(jié)側(cè)向測(cè)井3.雙側(cè)向測(cè)井資料應(yīng)用⑴劃分巖性界面

雙側(cè)向受影響因素小，縱向分辨能力要強(qiáng)，可分辨厚度0.6m的層；電阻率差別較大時(shí)，厚度0.4m的層亦有明顯異常。⑵識(shí)別油、水層