第一章 自然電位測井

第一章自然電位測井第一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四學(xué)時:36學(xué)分:2分上課時間:10-18周，周二（3,4節(jié)），周四（5,6節(jié)）地點:周二：2#1111周四：東階402測井方法與綜合解釋第二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四一、課程的性質(zhì)和目的性質(zhì)：測控技術(shù)與儀器專業(yè)限選課目的

通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握常規(guī)測井原理(電、聲、核)；常規(guī)測井解釋方法；計算機解釋平臺。測井方法與綜合解釋第三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四3.重要性測井方法與綜合解釋測井又稱“井中地球物理勘探”，是物理探礦的一種方法，是鉆孔中使用的地球物理勘探方法的通稱。測井是將地質(zhì)信息轉(zhuǎn)換成物理信號，然后再把物理信號反演回地質(zhì)信息的一種技術(shù)。根據(jù)所利用的巖石物理性質(zhì)不同，可分為電測井、放射性測井、聲波測井、磁測井、熱測井和重力測井等。

（1）什么是測井技術(shù)？第四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四測井的目的根據(jù)地質(zhì)和地球物理條件，合理地選用綜合測井方法?？梢栽敿氀芯裤@孔地質(zhì)剖面、探測有用礦產(chǎn)、詳細提供計算儲量所必需的數(shù)據(jù)，如油層的有效厚度、孔隙度、含油氣飽和度和滲透率等，以及研究鉆孔技術(shù)情況等任務(wù)。此外，井中磁測、井中激發(fā)激化、井中無線電波透視和重力測井等方法還可以發(fā)現(xiàn)和研究鉆孔附近的盲礦體。測井方法在石油、煤、金屬與非金屬礦產(chǎn)及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)的鉆孔中，都得到廣泛的應(yīng)用。特別在油氣田、煤田及水文地質(zhì)勘探工作中，已成為不可缺少的勘探方法之一。

石油測井的目的---識別油氣層第五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四應(yīng)用測井方法可以減少鉆井取心工作量，提高勘探速度，降低勘探成本。在油田有時把測井稱為礦場地球物理勘探、油礦地球物理或地球物理測井。地球物理測井(簡稱測井)是地球物理學(xué)的重要分支，它以物理學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)學(xué)為理論基礎(chǔ)，采用先進的電子及傳感器、計算機信息論、層析成像和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，借助專門的探測儀器設(shè)備，沿鉆井剖面觀測巖層的物理性質(zhì)(巖石物理性質(zhì))，以研究和解決地質(zhì)問題，進而發(fā)現(xiàn)油氣、煤、金屬與非金屬、放射性、地?zé)?、地下水等礦產(chǎn)資源。近年來已擴展到工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、考古研究等應(yīng)用領(lǐng)域。

第六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四測井作為勘探與開發(fā)油氣田的重要方法技術(shù)，至今已近80年的歷史。隨著科技進步和測井技術(shù)本身的發(fā)展，它在油氣勘探、開發(fā)和生產(chǎn)的全過程中發(fā)揮著更大的作用，為油氣工業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益。近十幾年來的測井技術(shù)，特別是20世紀90年代后，取得了重大進展。按照傳統(tǒng)的觀點，測井技術(shù)在油氣勘探與開發(fā)中，僅僅對油氣層做些儲層儲集性能和含油氣性能(孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油水的可動性)定量或半定量的評價工作，這已遠遠跟不上油氣工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。而當(dāng)今測井工作中評價油氣藏的理論、方法技術(shù)有了長足的發(fā)展，解決地質(zhì)問題的領(lǐng)域也在逐步擴大。目前，地球物理測井研究和解決油氣勘探與開發(fā)問題，有以下幾方面。第七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四油氣藏的基礎(chǔ)地質(zhì)問題研究:1)利用地球物理測井信息進行地層層序劃分和標(biāo)定。2)利用測井資料進行油氣藏精細地質(zhì)構(gòu)造以及斷層研究。3)以構(gòu)造地質(zhì)學(xué)基本理論為指導(dǎo)，通過構(gòu)造應(yīng)力分析，充分利用測井信息進行裂縫型儲集帶定量研究，認識裂縫發(fā)育分布規(guī)律。4)地球物理測井沉積學(xué)的研究，綜合其他地質(zhì)資料，進行沉積微相的分析，確立沉積環(huán)境和古水流方向。

第八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四地球物理測井是解決有關(guān)礦產(chǎn)資源地質(zhì)、工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等問題的手段和依據(jù)，是對鉆井內(nèi)實際地質(zhì)情況有條件地間接反映，必須將測井信息進行深加工，轉(zhuǎn)換成地質(zhì)信息、工程信息以及災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等信息，才能達到認識問題和解決問題的目的。

第九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四石油勘探中的應(yīng)用：1)利用地球物理測井信息解釋評價油、氣、水層，計算含油氣巖系的孔隙度、滲透率和含油(氣)飽和度。2)利用測井信息研究生油層、蓋層及油氣的生、儲、蓋組合。3)利用測井信息研究油儲儲量參數(shù)、地下流體性質(zhì)、分布狀況。此外，測井工作還可用于現(xiàn)代地應(yīng)力場定量分析,預(yù)測和監(jiān)測地層壓力、破裂壓力,為合理開發(fā)油氣和科學(xué)鉆探提供依據(jù)。地球物理測井是一門仍在迅速發(fā)展的技術(shù)學(xué)科，伴隨著油氣等礦產(chǎn)資源開發(fā)的難度加大和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，測井新理論、新方法、新技術(shù)也在不斷出現(xiàn)和發(fā)展。

第十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四二、課程的特點和學(xué)習(xí)方法1.課程特點(1)要求知識面寬、淵博，物理與地質(zhì)相結(jié)合；(2)廣而不深；(3)內(nèi)容包括方法、處理、解釋；(4)學(xué)完本課程可具備現(xiàn)場解釋的基本能力；(5)常規(guī)解釋定性知識較多，定量少一些，目前向定量發(fā)展。(6)每一章相的方法獨立，但解釋評價又相互聯(lián)系。測井方法與綜合解釋第十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四2.學(xué)習(xí)方法(1)上課認真看書、聽講，積極思考問題；(2)多看書，多思考，必須綜合解釋評價，沒有固定的解釋方法；(3)學(xué)習(xí)基本方法，掌握理論知識如何用來解釋實際問題；(4)認真完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。三、成績組成平時成績20%＋考試成績80%測井方法與綜合解釋第十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四現(xiàn)場測井示意圖第十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四課程主要內(nèi)容：第一章自然電位測井第二章普通電阻率測井第三章側(cè)向測井第四章微電阻率測井第五章感應(yīng)測井第六章聲波測井

測井方法與綜合解釋第十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第七章自然伽馬測井和放射性同位素測井

第八章密度測井和巖性密度測井

第九章中子測井

第十章測井資料綜合解釋基礎(chǔ)

第十一章評價巖性和孔隙度基本方法

第十二章評價含油性的基本方法第十三章測井資料計算機解釋

第十四章現(xiàn)代測井技術(shù)與應(yīng)用第十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第一章自然電位測井自然電位---Spontaneous。是劃分巖性和研究儲集層性質(zhì)的基本方法之一。1.1自然電位的成因一、電化學(xué)電動勢1、擴散電動勢第十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第二十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第二十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第二十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四定義擴散電動勢系數(shù)則擴散電動勢為在溫度為18度時，純砂巖中的擴散電動勢系數(shù)為-11.6mV。第二十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四2、擴散吸附電動勢第二十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四Kda擴散吸附電動勢系數(shù)。它與巖層的泥質(zhì)陽離子交換能力Qv有關(guān)。在Qv接近極限值的情況，巖石中只有正離子參加擴散，可看作氯離子遷移率為0的擴散，此時電動勢系數(shù)為擴散吸附電動勢為這是擴散吸附電動勢的最大值。在溫度為18度時，min（Kda）=-11.6mV，max（Kda）=58.0mV。第二十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四二、動電學(xué)電動勢第二十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第二十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.2自然電位測井及曲線特征第二十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.2自然電位測井及曲線特征第二十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.3自然電位曲線的影響因素一、地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值二、巖性三、溫度四、地層水和泥漿濾液中含鹽性質(zhì)五、地層電阻率六、地層厚度七、井徑和泥漿侵入第三十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第三十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第四十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.4自然電位曲線的應(yīng)用一、判斷巖性和劃分滲透性巖層1、砂泥巖剖面2、碳酸鹽剖面3、膏巖剖面第四十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第四十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第四十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第四十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.4自然電位曲線的應(yīng)用二、估計泥質(zhì)含量含水純砂層自然電位純泥層自然電位經(jīng)層厚、井眼等影響因素校正后的自然電位如果泥巖自然電位取為0，純砂巖自然電位用SSP表示，則泥質(zhì)含量計算公式為第四十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.4自然電位曲線的應(yīng)用三、確定地層水電阻率泥漿濾液等效電阻率地層水等效電阻率第四十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四2、求自然電位系數(shù)K地表年平均溫度地溫梯度，即溫度隨井深的變化率地層埋藏深度1、確定靜自然電位SSP第四十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四3、求泥漿濾液等效電阻率泥漿濾液等效電阻率由泥漿濾液電阻率轉(zhuǎn)換得到。用圖版（圖1-13）通過泥漿電阻率和泥漿密度來估計。4、求地層水電阻率首先用SP-1圖版（圖1-15）求出地層水的等效電阻率。然后用SP-2圖版（圖1-14）求出地層水電阻率。第四十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四1.4自然電位曲線的應(yīng)用四、判斷水淹層第四十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第五十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第五十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四第五十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四基線偏移第五十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期四作業(yè)1、試繪出如下地層中的電流分布圖及自然電位形狀并計算當(dāng)K=70.7mV，Rw=10Ω.m