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1、第三章第三章 电阻率测井电阻率测井 利用岩石的导电性（电阻率或电导率）研究地层的一类测井方法称为电阻率测井。岩石的电阻率与岩性、储集物性、含油性有密切的关系，所以通过研究岩石的电阻率的差异就可以区分岩性、划分储集层并评价含油气性、进行地层对比第1页/共44页一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理1 1、实验室测量岩石电阻率 实验室测量岩石电阻率方法：通过测量流过岩样的电流I和MN之间的电位差 ，由欧姆定律确定岩样MN之间的电阻.第2页/共44页一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理1 1、实验室测量岩石电阻率 由实验室测量岩石电阻率方法可知：1）要测量电阻率，必须供电，形成人工电场
2、；2）研究电场分布规律，确定电场参数与电阻率的关系；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。第3页/共44页一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理2 2、普通电阻率测量原理 普通电阻率测井的测量方法与岩样的测量原理是极其相似的；但井内电场与电位的分布很复杂；与R R之的关系也很复杂。供电电极：A A、B B 测量电极：M M、N N 有一个在地面（如图为N N），其余在井下，构成电极系，电极距L=AML=AM第4页/共44页一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理2 2、普通电阻率测量原理 电阻率表达式：KK电极系系数，只与电极系结构有关 II电流测量 即可确定介质
3、电阻率第5页/共44页一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理2 2、普通电阻率测量原理 测量时，3 3个电极放入井中，1 1个(B(B或N)N)留在地面。提升过程中，地面仪器记录沿井身的电位差变化曲线，该电位差不仅与地层的Rt有关，而且还与井眼流体、侵入带、围岩的电阻率有关。故该电位差经刻度后，得到视电阻率RaRa。第6页/共44页二、电极系分类二、电极系分类 成对电极：把电极系中接在同一线路中的电极叫成对电极：MNMN。不成对电极：把和地面电极接在同一线路中的电极叫不成对电极：ABAB。第7页/共44页二、电极系分类二、电极系分类1 1、电位电极系 不成对电极到靠近它的那个成对电极之间
4、的距离小于成对电极之间的距离（AMMNAMRsRtRs，且hLhL，半幅点距离=h-L=h-L；其它情况下，半幅点距离=h+L=h+L。b b、曲线极值对应于地层重点且最接近于RtRt。第9页/共44页二、电极系分类二、电极系分类2 2、梯度电极系 不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离大于成对电极之间的距离（AMMNAMMN）的电极系。梯梯梯梯度度度度电电电电极极极极系系系系第10页/共44页二、电极系分类二、电极系分类2 2、梯度电极系 梯度电极系视电阻率曲线特征：a a、在层界面处曲线出现极值。b b、h3Lh3L时（厚层），地层中部直线处RaRa近似等于RtRt。c c、h=13L
5、h=13L时（中厚层），曲线的形状与层厚基本相同，所不同的是h h变小时，中部的直线逐渐变短直至消失，扣除岩层顶或底一个电极范围内的曲线，取面积平均值，其RaRa近似等于RtRt d d、hLhL时（薄层），其极值最接近RtRt第11页/共44页三、普通电阻率测井影响因素三、普通电阻率测井影响因素1 1、电极系的影响 电极矩不同时，探测范围不同，测量结果不同（L L小时，主要测量RmRm和RiRi；L L太大时，受围岩影响）2 2、井眼的影响 井眼的大小、泥浆电阻率决定了探测范围内各种介质对测量结果的贡献的大小第12页/共44页三、普通电阻率测井影响因素三、普通电阻率测井影响因素3 3、层厚与
6、围岩的影响 地层厚度h h、围岩电阻率与RtRt的差异的大小、层厚变薄，低阻围岩对测量结果贡献增大4 4、侵入的影响 低侵（一般在油层）、高侵（一般在水层）与didi、RiRi有关5 5、高阻邻层的屏蔽影响 高阻邻层的屏蔽改变了电流的分布及地流密度第13页/共44页四、视电阻率曲线的应用四、视电阻率曲线的应用1 1、划分岩性剖面 不同岩性地层的RtRt不同，反映RtRt的视电阻率RaRa也不同，所以RaRa曲线可用来划分岩性，以地区经验为基础。2 2、层界面的确定 梯度电极系依据极值确定层界面，电位电极系依据半幅点的位置来确定层界面第14页/共44页四、视电阻率曲线的应用四、视电阻率曲线的应用
7、3 3、确定岩层真电阻率RtRt 1 1）正确读取岩层的视电阻率值RaRa：电位电极系对应地层中部取极值；梯度电极系：厚层在中部取值，中厚层在底部/顶部RaRa上扣除距顶部/底部界面一个电极距后用面积平均法取值，薄层取极值。2 2）对RaRa做相应的校正（井眼、层厚、侵入等），每一种仪器在不同情况下，采用不同的图版或经验公式进行校正。第15页/共44页第三章第三章 电阻率测井电阻率测井一、普通电阻率测井二、侧向测井第16页/共44页普通电阻率测井的弱点普通电阻率测井的弱点 在高矿化度泥浆、地层为高阻薄层、且有侵入的情况下，其电流主要分布在井眼及围岩之中，使其测量结果不能反映目的层的电阻率。第1
8、7页/共44页改进思路改进思路 采用屏蔽电流控制主电流的流路（路径）使影响减至最小发展侧向测井。目前侧向测井包括：三侧向、七侧向、双侧向、微侧向等。第18页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理A0A0主电极A1A1、A2A2屏蔽电极B1B1、B2B2回路电极电极系中有三个柱状电极（回路电极除外）。主电极较短，屏蔽电极较长。浅三测向的屏蔽电极较深三测向的短。浅三测向的回路电极离屏蔽电极较近，深三测向的回路电极离屏蔽电极较远。第19页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理测井过程中，A1、A0、A2具有相同有极性和电位且与B的极性相反。深、浅三侧向
9、的电流侧向流入地层。深三侧向的主电流能流入到地层较深的地方才开始发散。这主要是屏蔽电极长，回路电极远，聚焦能力强所导致的。第20页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理测井过程中，A1、A0、A2具有相同有极性和电位且与B的极性相反。深、浅三侧向的电流侧向流入地层。浅三侧向的主电流流入到地层后不久就发散，这主要是屏蔽电极短，回路电极近，聚焦能力差所决定的。第21页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理 电阻率：KK电极系系数（一般由实验或理论计算确定）I0主电极强度。U主电极与无限远处的电位差第22页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井
10、2 2、测井曲线特点 1 1）高阻层RaRa增大，比普通电阻率曲线更接近RtRt。2 2）上下围岩电阻率相等时RaRa对称于高阻层中部，应取地层中部的RaRa（极值）作为地层的RaRa。3 3）高阻邻层影响很小。第23页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井3 3、影响因素 1 1）井眼和泥浆的影响 井眼的影响由井眼的直径及流体的电阻率所决定，当井内的电阻率较低时，且直径不是很大时，井眼影响小。2 2）泥饼的影响 泥饼的影响由泥饼的厚度（hmc）、和泥饼的电阻率（Rmc）所决定。通常hmc很小，其对测量影响很小。第24页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井3 3、影响因素 3
11、 3）泥浆侵入的影响 影响的大小由侵入深度（di）侵入带的电阻率（Ri）所决定。4 4）围岩的影响 围岩影响的大小由地层的厚度（h）和围岩的电阻率（Rs）所决定。当h4倍主电流层的厚度时，影响较低大，主要是影响电流的分布，即主电流层包含了非目的层（围岩），围岩电阻率低时，分流严重，使RLL3不能很好地反映目的层的Rt 第25页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井4 4、测井资料的应用 1 1）划分岩性并决定层界面的位置（以地区经验为基础）2 2）识别渗透层 在渗透层处两条曲线（深三侧向、浅三侧向）出现差异，这主要是由于滤液与地层流体的差别所引起的。第26页/共44页一、三电极侧向测井
12、一、三电极侧向测井4 4、测井资料的应用 3 3）判断油气水层 仅用深三侧向：油气层的RLL3高，水层的RLL3小（以地区经验为基础）。用深三侧向与浅三侧向的差值进行判别：一般情况下（中、低矿化度）；油层为正差异，水层为负差异。第27页/共44页一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井4 4、测井资料的应用 4 4）确定地层电阻率 a）仅用深三侧向的视电阻率确定Rt：对应于地层中部读取极值；对其作相应的影响因素校正。根据仪器的型号、测井时的环境选择相应的专用图版或经验公式。b）用浅三侧向的视电阻率确定Ri:对应于地层中部读取极值；对其作相应的影响因素的校正。第28页/共44页一、三电极侧向测井一、
13、三电极侧向测井 三侧向测井与普通电阻率测井相比，受井眼、围岩的影响要小得多。但仍有弱点：1）深三侧向测井的探测深度不够深。三侧向测井是通过加长屏蔽电极来增强聚焦能力，提高探测深度，而理论与实验结果都表明：随屏蔽电极的加长，探测深度加深，当屏蔽电极加长到一定的度度之后，再进一步加长屏蔽电极对聚焦效果的改善不明显。2）浅三侧向的探测深度不够浅。改进的思路：改变电极系的结构和聚焦方式从而以展了七侧向测井。第29页/共44页二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井1 1、测量原理七测向测井的电极系结构A0主电极 A1、A2屏蔽电极 M1、M2、M1、M2 监督电极 电极系距:L=O1O2 电极系长度:L0
14、=A1 A2 电极系分布比：S=L0/L 记录点：A0的中点。第30页/共44页二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井1 1、测量原理测量过程中：A1、A0、A2的极性相同;主电流强度0不变，通过自动调节电路调整Is的大小使Um1=Um1,Um2=Um2,即使主电流Io侧向流入地层之中.深浅七侧向的电极系分布比S不同，聚丝能力不同。深七侧向的主电流能流入到地层的深部，而浅七侧向的主电流进入地层后不久就开始发散。探测范围不同。深七侧向的深度较大,测得的RLL7主要反映Rt,而浅七侧向的探测深度较小,测得的RLL7主要反映Ri 第31页/共44页二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井1 1、测量原理
15、电阻率：KK电极系系数（一般由实验或理论计算确定）I I0 0主电极强度UM1UM1与N(N(无限远处)的电位差。第32页/共44页二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井2 2、测井曲线特点 特点与三侧向类似，七侧向与三侧向探测特性的差别：深七侧向的探测深度比深三侧向大。浅七侧向的探测深度比浅三侧向小第33页/共44页二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井3 3、影响因素 与三侧向类似，所不同的是依探测深度的不同所受影响大小不同4 4、测井资料的应用 与三侧向类似，第34页/共44页三、双侧向测井三、双侧向测井 三侧向测井的深度不够深，其测量结果受井眼及泥浆侵入的影响较大，但分辨高（主电流层薄），
16、且深、浅三侧向的主电流层厚度基本相同，有利于对比分析。（深浅之间的比较分析油气水层）。七侧向测井的探测深度略有增大，但还不够深，而且深、浅七侧向的电流层厚度不同,不利于对比分析。改进思路：加大探测深度，减小井眼及泥浆侵入的影响。使深浅探测的主电流层厚度相同，且受围岩和影响小。第35页/共44页三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理电极的结构及电流分布：电极的数目：9个电极的形状:Ao、A1、A1为环状；A2、A2为柱。第36页/共44页三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理电极的极性：深侧向：A2与A1的极性相同；浅侧向：A2与A1的极性相反。因此，深侧向的探测深度较深七侧向的还大
17、。而浅侧向的探测深度与浅七侧向的差不多。第37页/共44页三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理深、浅侧向的电极的大小、形状、位置完全相同。所以主电流层的厚度完全相同，有利于对比。主电流层的厚度略大于三侧向。第38页/共44页三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理 电阻率：KK电极系系数（一般由实验或理论计算确定）I I0 0主电极强度 UM1UM1与N(N(无限远处)的电位差。第39页/共44页四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比1 1、探测深度：1）深探测方面：三侧向最小，双侧向中的深侧向最大，七侧向次之。2）浅侧向方面：浅侧向与浅七侧向的相差不多且较小，浅三侧向的较大
18、。第40页/共44页四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比2 2、纵向分层能力：三侧向的分层能力最好（层厚：0.40.5m）七侧向与双侧向相同且较三侧向差。第41页/共44页四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比3 3、影响因素：影响因素相同，但影响的大小不同。三侧向受井眼、围岩及侵入的影响最大，且深、浅三侧向的探测深度差不大，不利于对比分析。双侧向受井眼、侵入的影响最小，且深、浅侧向的电流层厚度相同有利于对比分析。七侧向介于三侧向和双侧向之间，且深、浅七侧向的主电流厚度不同不利于对比。第42页/共44页四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比4 4、曲线特点：曲线特点基本相同。5 5、应用：基本相同，只是效果不同。6 6、应用的有利条件：盐水泥浆，高阻地层。第43页/共44页谢谢您的观看！第44页/共44页