第三章自然电位测井.ppt

第三章 自然电位测井 自然电位测井 自然电位与电阻率同时测量 §1 井内的自然电动势 §2 SP曲线形态分析 §3 SP曲线的应用 2.储层厚度 h4m，h?---〉rt ? ----〉I ? ----〉?usp ? 3.储层含油性和电阻率 4.泥浆电阻率和井径 Rt? -----〉rt ? -----〉?usp ? 盐水泥浆（Rm0.1??m), ?usp 很小，不能用； 扩径：rm ? -----〉?usp ? 储层的?usp=Irm 5.储层泥质含量的影响 Vsh? ---〉Qv? ----〉?usp ? 6.侵入带直径的影响 d ? ---〉自然电流回路的路径? ---〉I ? ----〉?usp ? 7. 岩性剖面 碳酸盐岩剖面,自然电位异常不能用来区分储层 四. SP曲线的特点 1.曲线对地层中点对称 2.曲线的半幅点对应地层界面 适用于砂泥岩剖面、淡水泥浆的裸眼井 一、定性解释 1.划分储层 特征：有异常 界面：半幅点 2.判断岩性： 砂泥岩剖面 偏离基线:含砂 基线:泥岩 二、估算泥质含量 Vsh——地层的泥质含量 SP—解释层的自然电位异常 SSP—解释井段的静自然电位 三、确定地层水电阻率 T(K)------溶液的绝对温度 Rmfe------等效泥浆滤液电阻率 Rwe ------等效地层水电阻率 1.确定SSP 在一个解释井段内，选一个标准水层，读取其SP作为SSP 标准水层：岩性纯，厚度大，100%含水 2.计算自然电位系数K T -----给定深度处的地层温度,°C T0-----地表恒温层平均温度,°C G ------地温梯度,深度每增加100m的温度增量,°C/100m D------地层中部的深度,m 3.计算比值 4.确定标准温度下的等效泥浆滤液电阻率RmfeN 我国标准温度为18oC,美国为24oC,现采用24oC （1）确定标准温度下的泥浆电阻率RmN 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。 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？ 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 。 第三章 自然电位测井 （Spontanneous Potential Logging ) 一、岩石孔隙水中离子的分布 1.离子双电层 （1）地层水中盐分子（主要是NaCl）充分离解，与极性水分子形成水合离子； （2）岩石颗粒与水溶液接触的表面带有固定不动的负电荷，粘土矿物中最显著； （3）带负电的岩石表面吸引极性水分子与Na离子的水合离子，形成离子双电层。（内层：岩石表面负电荷；外层：吸附的阳离子） （5）双电层是在岩石沉积、压实和成岩过程中形成的 （4）吸附阳离子 吸附层： 紧贴岩石表面，不能移动 扩散层： 吸附层之外阳离子，可正常移动 泥岩：表面负电荷多，双电层外层的厚度很大，能够移动的地层水在压实过程中排出去，水全是束缚水 砂岩：双电层外层的厚度非常小 2.阳离子交换 双电层内的阳离子或其水合离子相互交换位置，或与双电层之外的阳离子及水合离子交换位置而移动（等电量交换），交换的难易程度取决于岩石表面对阳离子的静电引力。 平衡离子：被吸附的正离子 阳离子交换容量 Qv：每单位孔隙体积中平衡离子的毫克当量数(mmol/cm3) 3.双水 粘土束缚水： 双电层以外，离颗粒表面较远的那部分水，正负离子大体平衡，是正常性质的地层水。 双电层外层那部分水，主要含阳离子 远水： 二、储集层的自然电动势 1.扩散电动势（含水纯岩石）Ed: CwCmf,且NaCl分子全部电离，岩性纯，无双电层， 水是远水 1）离子从浓度高的一方向浓度低的一方扩散; 2) Cl-的迁移率Na+的迁移率,使得泥浆一侧的Cl-富集，地层水一侧Na+富集，形成正负电荷的富集，在两种溶液交界出产生电动势; 3)电动势使Cl-迁移速度减慢，而Na+迁移速度加快，使电荷富集速度减慢; 4) 到正负离子迁移速度相同时，电动势不再增加，达到动态平衡。此时的电动势称为扩散电动势。 扩散电动势（含水纯岩石）形成过程 扩散电动势（含水纯岩石）形成过程 Ed表达式： l+——正离子迁移率, l-——负离子迁移率 R——气态常数，T——绝对温度 Z——离子价，F——法拉第常数 Cmf——泥浆滤液浓度，CW——地层水浓度 Kd ——扩散电动势系数 －4.4 6.00 CO32－ 5.16 Ca2+ CaCO3 －