二自然电位测井.ppt

* 自然电位测井（SP）（Spontaneous Potential Logs) 绪 SP的成因 SP曲线形状特征及影响因素 SP曲线的应用 * 电测井技术及应用 电法测井通常指测量岩石 导电特性 介电特性 电化学特性 的所有测井方法。 普通电测 电流聚焦测井 感应测井 电成像测井 介电测井 电磁波传播测井 自然电位测井 人工电位测井 * 测井仪器的组成及工艺过程 井下仪器 地面仪器 电 缆 * SP 的 成 因 井中泥浆矿化度与地层水矿化度的不同 导致产生 电化学电动势 泥浆柱与地层之间的压力差 导致产生 动电学电动势 * 电化学电动势包括: 扩散电动势(diffusion potential)（通常在渗透层井壁附近产生） 扩散吸附电动势(diffusion adsorption potential) （通常在泥岩段井壁附近产生） * CW Cmf CWCmf 纯砂岩隔板 离子扩散方向 当不同浓度溶液接触时,存在着使浓度达到平衡的自然趋势,即高浓度溶液中 的离子要穿过隔板迁移到低浓度溶液中去,这个叫离子扩散.由于各种离子的扩散速度不同,vClvNa,这样就使得低浓度溶液中Cl离子相对增多,形成了负电荷富集;而在高浓度中Na离子相对增多,形成正电荷富集. NaCl溶液 * 当达到动态平衡时(?),溶液接触面附近的电动势为一常数,此电动势被称为扩散电动势,用符号Ed表示. Ed=KdlgCW/Cmf Kd称 为扩散电动势系数, 对于NaCl溶液,在温度为18oC时, Kd=-11.6mv * CW Cmf CWCmf 离子扩散方向 纯泥岩隔板 NaCl溶液 扩散过程与纯砂岩隔板时类似,但由于泥岩对离子的选择吸附作用(离子筛),此时只有正离子能够穿过隔板迁移到低浓度溶液中去,因此就形成了低浓度溶液中正离子的富集和高浓度溶液中负离子的富集,其电场方向与砂岩隔板时刚好相反,此时的电动势被成为扩散吸附电动势,用符号Eda表示. * Eda的表达式与Ed类似: Eda=KdalgCW/Cmf Kda称 为扩散吸附电动势系数, 对于NaCl溶液,在温度为18oC时, Kda=58mv 以上为纯砂岩或纯泥岩时的情况,对于 实际地层,扩散或扩散电动势系数是介与 -11.6和58之间. * 过滤电动势的形成机理 当岩石孔道中有较多的补偿阳离子时,在泥浆柱和地层之间存在压差的情况下,孔道中的流体将携带扩散层的补偿阳离子流动,补偿阳离子将随泥浆滤液向地层深部移动,井壁岩石孔道中有负电荷过剩,而井壁较远处有阳离子过剩形成电位差,即过滤电动势. * 离子扩 散路径 井眼 井下SP的产生 泥岩 砂岩 * 井下自然电流的等效电路 分别为流经砂岩、泥岩和泥浆的等效电阻 * 井下自然电场的总电动势E总 SSP:静自然电位(Static SP) 通常指纯砂岩和纯泥岩交界面处的电化学总电动势. 井下自然电流I 自然电位幅度△Usp * S P - + 泥岩基线 异常 正异常 CW=Cmf时,无异常 SP 曲线特点? SP曲线形状特征 负 CWCmf时 CWCmf时 * * * * SP曲线的影响因素 Cw/Cmf 岩性的影响 温度的影响 地层电阻率的影响 地层厚度的影响 井径及泥浆侵入的影响 * * SP曲线的应用 划分岩性及渗透层 判断油水层 估算泥质含量 确定地层水电阻率RW 判断水淹层 地层对比和研究沉积相 * 划分岩性及渗透层 渗透层 特征:异常(负或正) 泥岩层 特征:基线 致密层 特征 在泥岩层之间时 在泥岩层与渗透层之间时 在渗透层之间时 * 斜率不变的直线 * SP异常在油气层与水层上的差异:通常情况下 第一章第一节 * 估算泥质含量: PSP :目的层静自然电位 SSP :纯砂岩层的静自然电位 确定地层水电阻率 Rmfe:泥浆滤液等效电阻率 Rwe:地层水等效电阻率 * 确定含水层的静自然电位SSP 确定RW值 确定泥浆滤液等效电阻率Rmfe 1.确定地层温度 2.确定地层温度下的泥浆电阻率 3.确定泥浆滤液电阻率 确定RW的步骤： * 判断水淹层 特征:泥岩基线偏移 偏移量 △ESP * SP测量原理 * * 单层曲线形态能反映粒度分布