普通电阻率测井.ppt

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1、第二章 普通电阻率测井 （resistivity logs ),测量井剖面地层（岩石）的电阻率 最早使用的测井方法 现在仍在使用的常规测井方法 每口井从井口到井底全井段测量项目 地质研究:地层对比，沉积相等,第二章：普通电阻率测井,岩石电阻率 R( ),岩石电阻率：表示岩石导电能力的物理量，数值上相当于截面积为1m2，长度为1m的单位体积岩样的电阻值,单位为欧姆米（m),岩石电阻率与岩性、孔隙性、含油性、地层水性质有关,岩石电阻率的大小只与岩石本身的性质有关，与它的几何形状及尺寸无关,r = RL/s,常见岩石、矿物电阻率,岩石电阻率与岩性的关系,离子导电：,电子导电：,孔隙水中的盐离子导电,

2、矿物本身的自由电子导电,沉积岩(砂岩、砾岩、泥岩等），导电能力强，电阻率低，取决于孔隙度、地层水电阻率、含油饱和度等。,火成岩，少量的自由电子，电阻率高,金属矿物自由电子多、导电能力强、电阻率低,泥岩的导电能力强，粘土矿物表面有离子双电层,岩石电阻率与孔隙度的关系,100%含水纯砂岩结构,（含水纯）,R0 孔隙中充满地层水时的岩石电阻率,Rw 孔隙中所含地层水的电阻率,F地层因素,对一块岩样,对同一岩性的n块岩样，测F和,a 岩性系数，不同岩性有不同的数值,m 孔隙结构指数，表征孔吼的复杂程度,岩石孔隙度,（含油气纯）岩石电阻率（Rt)与含油气饱和度的关系,RtR0,Rt 含油气岩石电阻率,R

3、0 该岩石完全含水时的电阻率,先测量岩样的R0 ，改变岩样的含油饱和度（Sw)，测出岩样的电阻率Rt,b 岩性系数，不同岩性有不同的数值,n 饱和度指数,I电阻增大系数,Sw含水饱和度,岩石电阻率与地层水性质的关系,含盐类型、矿化度、温度,地层水电阻率RW,P19,地层水电阻率与水中的盐类型的关系,不同离子的换算系数图版,例题 某地层水水样分析结果为： Ca2+ :460ppm；SO42 :1400ppm；Na+Cl :19000ppm 求该水样等效NaCl的矿化度,1）求水样的总矿化度： 总矿化度=460+1400+19000=20860ppm,2）求换算系数：Ca2+ :0.81, SO4

4、2 :0.45,3）求等效NaCl溶液矿化度：,4600.8l+14000.45+19000=20000ppm,一、岩样电阻率测量原理,2.1 普通电阻率测井原理,A、B供电电极,M、N测量电极,测电压UMN，电流I,K比例系数，S/L(形状因子）,从实验室测量得到的启示,1.提供人工电场,要测量电阻率，必须供电,2.确定电场参数与电阻率的关系(研究电场分布规律),3.测量电场参数，根据电场参数与电阻率的关系，得到电阻率,二、普通电阻率测井原理,供电电极：A、B,测量电极：M、N,有一个固定在地面，其余三个在井下（电极系）,4.非均匀介质中电阻率的测量（视电阻率）,全非均匀介质：,视电阻率Ra

5、 ：将电极系在实际井眼和地层条件下测量的电位差 UMN、电流I按 计算（刻度）的电阻率，称为视电阻率。普通电阻率测井按上式刻度测量得到的曲线称为视电阻率曲线。,说明： 1）只要电极系选择合适，Ra 反映 Rt 的变化 2）Ra 大小及曲线形态与井眼、地层、电极系结构有关,2.2 梯度电极系和电位电极系测井,一、电极系分类和基本参数,（1）定义：单电极到靠近它的成对电极间的距离远大于成对电极间的距离时，称为梯度电极系。,1、梯度电极系,（2）根据成对电极与单电极的相对位置分： 底部梯度：成对电极在下方 顶部梯度：成对电极在上方,（3）描述电极系参数 深度记录点（O）：成对电极的中点 电极距（L）

6、：单电极到深度记录点的距离 探测半径：以单电极为球心，球体内包括的介质对测量结果贡献达到50%时，球的半径,探测半径 r 1.4 L,（4）理想梯度电极系：,2、电位电极系,（1）定义：单电极到靠近它的成对电极之间的距离小于成对电极之间的距离。,（2）参数 深度记录点（O）：单电极到与它相邻的成对电极的中点。 电极距（L）：单电极到与它相邻的成对电极间的距离 探测半径：,我国常用A0.5M2.25N,L=0.5。常称为0.5米电位。,（3）理想电位电极系,电极系分类表,二、梯度电极系视电阻率曲线,1.理想梯度电极系视电阻率理论曲线(正演得到）,条件：理想梯度电极系，无井眼存在，地层看成纵向阶跃

7、介质，用镜像法原理计算得到视电阻率曲线。,镜像法原理：,电阻率为R1和R2的均匀各向同性介质，由水平面分开，在R1中放入电极A(I),电场边界条件：界面上电位连续，界面上电流密度法向分量连续,理想梯度电极系视电阻率理论曲线定性分析,(1)、视电阻率公式简化,令：,joj均匀介质中记录点处的电流密度,jo记录点处的真实电流密度,Ro 记录点处的介质真电阻率,（2) Ra曲线分析（定性、提升分析）,第二章：普通电阻率测井作业,1、简述电极系互换原理的内容并证明,2、定性分析理想顶部梯度电极系的理论曲线,3、已知l、3为层厚和电阻率完全相同的地层，2为低阻夹层，且h=2m，分别采用 NO.5M2.2

8、5A A2.25M0.5N A0.95M0.1N 三种电极系进行测量，画出Ra曲线示意图,并解释原因。,a.曲线不对称,(3)曲线特征,高阻层底界面出现极大值,高阻层顶界面出现极小值,高阻层顶界面出现极大值,高阻层底界面出现极小值,确定地层界面,b.高阻层内有厚度为L的低阻区,顶部在底界面上,底部在顶界面下,c.高阻层Ra的代表值,平均值*,极大值,(3)曲线特征,三、电位电极系视电阻率理论曲线,(1)、视电阻率公式简化,h1=8L h2=2L h3=0.2L,(1)、对称于地层中点， Ra的极值在地层中部,(2)、地层界面在曲线上没有明显的特征,(3)、代表值是Ramax,(4)、hL时，高

9、阻层中部出现Ramin，曲线失真,2.曲线特征,四、实测视电阻率曲线及其影响因素,1、实测曲线,与理论曲线的基本形状相同,曲线变缓、数值变低,2.影响因素:,井径：,泥浆：,d Ra,Rm Ra,不同类型：,相同类型：,曲线形状不同（同一剖面）,L不同，曲线不同,（3）围岩-层厚影响：,h、Rs Ra,高侵：,低侵：,RxoRt Ra,RxoRt Ra,1Rm0.1Rt；2Rm0.01Rt,（R1=R3=Rm；R2=10Rm；d井径）,井、电极系、围岩层厚、泥浆侵入等,（5）高阻邻层的屏蔽影响,高阻邻层屏蔽影响：,高阻邻层可使目的层的视电阻率上升或者下降，称高阻邻层的屏蔽影响，前者称为增阻屏蔽

10、，后者称为减阻屏蔽。,3 微电极测井原理,Rmc=(1 3)Rm， hmc=0.52.5cm,Rxo=(35)Rmc， hxo=1050cm,非渗透层没有侵入:没有泥饼和冲洗带,区分渗透层和非渗透层,一、方法的提出：,划分储层中的小非渗透夹层,用两个L不同、且L很小的电极系 一个反映Rmc，一个反映Rxo,选 A 0.025 M1 0.025 M2,A0.025M10.025M2 (微梯度电极系,探测半径=1.4L=5.25cm,反映Rmc ),A0.05M2(微电位电极系,探测半径=2L=10cm,反映Rxo),解决办法：,二、测量原理,2、视电阻率：,K电极系系数，需用实验的方法得到,1、

11、电极系贴井壁,3、微电极测井曲线,曲线：以相同的基线、相同的横向比例尺重叠绘制,（视电阻率曲线）,三、主要用途,1、划分岩性和储集层(曲线不重合),2、确定岩层界面：分歧点,3、扣除夹层（非渗透层）,4 标准测井,主要用于粗略划分岩性和油气水层，进行井间地层对比,是一种简单的组合测井,全区内每口井从井口到井底都必须测量,采用相同的深度比例（1:500）,同一种方法用相同的横向比例,一、标准测井项目,原则：简单适用（粗略划分岩性和油气水层）,1.标准电极系测井（电阻率）,M2.25A0.5B,B2.25A0.5M,反映界面清楚，但不对称，受高阻邻层屏蔽影响,界面不清，但曲线对称，不受高阻邻层的影

12、响,2.自然电位测井,是淡水泥浆砂泥岩剖面中划分储层和非储层的最好的测井方法,3.井径测井,了解井眼状况或帮助区分岩性,第二章：普通电阻率测井作业,1、简述电极系互换原理的内容并证明,2、定性分析理想顶部梯度电极系的理论曲线,3、已知l、3为层厚和电阻率完全相同的地层，2为低阻夹层，且h=2m，分别采用 NO.5M2.25A A2.25M0.5N A0.95M0.1N 三种电极系进行测量，画出Ra曲线示意图,并解释原因。,1、说明影响岩石电阻率大小的主要因素和影响电阻率测量读数的因素；写出Archie公式，注意标明各参数物理含义。,3、若普通电阻率电极系为AMN，A为供点电极，M、N是测量电极，AM=1.0米，MN=2.0米，该电极系的记录点与A的距离为_；则该电极系是 电极系？电极距 ， 该电极系常数为 。,2、根据Archie公式回答：油层的电阻率有一个统一的标准吗？为什么？,