測井原理普通電阻率測井

測井原理普通電阻率測井第1頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章普通電阻率測井普通電阻率測井是最早出現(xiàn)的測井方法之一梯度電極系測井電阻率測井普通電阻率測井電位電極系測井微電阻率測井側(cè)向測井(三/七/雙)

感應(yīng)測井巖石的電阻率和巖性含油性有密切的關(guān)系,因此研究巖石電阻率的差異區(qū)分巖性劃分油水層是普通電阻率測井的主要任務(wù).第2頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月主要討論:1、井壁介質(zhì)的電阻率分布;2、巖石電阻率與巖性孔隙度含油飽和度的關(guān)系;3、普通電阻率測井原理;4、普通電阻率測井曲線；5、普通電阻率測井曲線應(yīng)用。6、介紹標(biāo)準(zhǔn)測井第3頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1井壁介質(zhì)的電阻率分布

一、泥漿侵入現(xiàn)象在鉆井過程中,通常保持泥漿柱壓力稍微大于地層壓力,在壓力差作用下,泥漿濾液向滲透層侵入,泥漿濾液替換地層孔隙所含的液體而形成侵入帶,同時泥漿中的顆粒附在井壁上形成泥餅,這種現(xiàn)象叫泥漿侵入.泥漿侵入分兩類:

高侵:侵入帶電阻率Ri大于原狀地層電阻率Rt;

低侵:侵入帶電阻率Ri小于原狀地層電阻率Rt水層經(jīng)常發(fā)生高侵現(xiàn)象,油層經(jīng)常發(fā)生低侵現(xiàn)象,第4頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月高侵低侵第5頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二、井壁介質(zhì)的電阻率分布

泥漿Rm泥餅Rmc侵入帶Ri沖洗帶Rxo過度帶原狀地層Rt第6頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2巖石電阻率與巖性孔隙度、含油飽和度的關(guān)系一巖石電阻率與巖性關(guān)系不同的巖石電阻率不同火成巖:高(致密堅硬不含地層水)巖石電阻率巖石骨架:不導(dǎo)電沉積巖:低膠結(jié)物:依據(jù)膠結(jié)物類型油氣:不導(dǎo)電孔隙地層水:導(dǎo)電第8頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二、巖石電阻率與地層水的關(guān)系

巖石的導(dǎo)電能力主要取決于地層水的電阻率1、與地層水所含鹽類化學(xué)成分的關(guān)系;2、與地層水礦化度的關(guān)系第9頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1、建立測井解釋模型泥質(zhì)：細(xì)粉砂與濕黏土組成，有孔隙，但無效。巖石骨架：巖石中除了泥質(zhì)以外的固體部分。三、巖石電阻率與孔隙度關(guān)系

第10頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、建立響應(yīng)方程第11頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月巖石電阻率與孔隙度大小有關(guān).一般孔隙度越大,含流體越多,巖石的導(dǎo)電能力越強(qiáng),電阻率越小.實驗表明:孔隙中完全充滿水的巖石的電阻率Ro與所含水的電阻率Rw的比值只與孔隙度巖性有關(guān).即當(dāng)孔隙度巖性一定時

這個常數(shù)只與孔隙度膠結(jié)情況和孔隙形狀有關(guān)而與地層水的電阻率無關(guān).定義此常數(shù)為巖石的地層因素(相對電阻率)

用F表示第12頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月其中:R0:孔隙中完全含水地層電阻率;Rw:地層水電阻率;a:與巖性有關(guān)的比例系數(shù)(0.6~1.5)m:膠結(jié)指數(shù)(1.5~3)第13頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月四巖石電阻率和含油飽和度關(guān)系

當(dāng)巖石含水和油時,油水在孔隙中的分布特點(如圖):水包圍在巖石顆粒的表面,孔隙中央部分充填石油.因此含油巖石的電阻率比該巖石含水時的電阻率高.一般含油飽和度越高,巖石的電阻率越高為此定義電阻增大系數(shù)I:I只與巖石的含油飽和度有關(guān)第14頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

實驗研究表明系數(shù)b只與飽和度有關(guān),n只與巖性有關(guān),它們表示油水在孔隙中的分布狀況對巖石電阻率的影響.一般b=1,n=2第15頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月阿

爾

奇

公

式第16頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.3普通電阻率測井原理一測量原理1實驗室測量原理第18頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2普通電阻率測量原理1)均勻各向同性介質(zhì)在電阻率為R均勻各向同性介質(zhì)中放一點電源A發(fā)出電流I形成點電源場,場中任何一點的電流密度為第19頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

由微觀歐姆定律

因此只要知道任何一點的電位就可以得到電阻率第20頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

3非均勻各向同性介質(zhì)對于非均勻各向同性介質(zhì)不是巖石的真正電阻率但它反映電阻率的變化因此稱之為綜合條件下的視電阻率Ra寫為:第21頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

一套能夠在鉆孔中實施供電和測量的裝置---這種裝置叫電極系.一般電極系包含:供電電極:AB測量電極:MN有兩種類型:電位電極系梯度電極系:二測量裝置---電極系第22頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

1電位電極系定義:成對電極距離大于不成對電極到成對電極距離的電極系叫電位電極系電位電極系測量記錄的是M點電位第23頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

2梯度電極系定義:成對電極距離小于不成對電極到成對電極距離的電極系叫梯度電極系梯度電極系測量記錄的是MN電位梯度;梯度電極系按成對電極和單電極的相對位置分為正裝和倒裝梯度電極系第24頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3電極系的相關(guān)定義1)電極距電極系長度:電位電極系電極距L=AM;

梯度電極系電極距L=AO;2)探測深度以供電電極為中心以一半徑作一球面,如果球面內(nèi)的介質(zhì)對測量結(jié)果的貢獻(xiàn)為50%則此半徑為電極系的探測深度(或探測半徑)一般電位電極系探測深度2L;

梯度電極系探測深度L第25頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3)記錄點電位電極系記錄點AM中點;

梯度電極系記錄點MN中點4)電極系表示方法圖示法:

符號法：N0.5M2.25A;B2.25A0.5M.第26頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月一梯度電極系曲線及特點1梯度電極系曲線:一般對于梯度電極系為方便討論假設(shè)圍巖和泥漿的電阻率相同3.4普通電阻率測井曲線第28頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月實際測井都是提升電極系進(jìn)行測量1)電極系在下部圍巖且遠(yuǎn)離高阻層:2)A電極靠進(jìn)高阻層底界面Ra逐漸變大(ab段)

:3)A電極進(jìn)高阻層記錄點O在界面下:A電極流出電流在界面上法向分量連續(xù),Ra不變(bc段)4)記錄點O進(jìn)高阻層第30頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

6)記錄點O離下界面很遠(yuǎn)時,下部低阻層對電流”吸引”作用消失Ra不變(ef段)5)記錄點O進(jìn)入高阻層逐漸離開下界面,下部低阻層對電流”吸引”作用減弱視電阻率Ra逐漸減小(de段)7)電極A靠近上界面時,上部低阻層對電流”吸引”作用,Ra逐漸減小(fg段)第31頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月8)A電極進(jìn)低阻層記錄點O在界面下:A電極流出電流在界面上法向分量連續(xù),Ra不變(gh段)9)記錄點O進(jìn)入低阻層10)記錄點O進(jìn)入低阻層逐漸離開上界面,下部高阻層對電流”排斥”作用減弱視電阻率Ra逐漸增大11)電極系在上部圍巖且遠(yuǎn)離高阻層:第32頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1)視電阻率Ra曲線極大極小值正對高阻層的上下界面;2)厚層:中間平行段視電阻率Ra曲線值為地層電阻率.2梯度電極系曲線特點第33頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1)曲線對稱于地層中間;2)視電阻率Ra曲線對地層中間取極值,當(dāng)?shù)貙虞^厚時取極大,當(dāng)?shù)貙虞^小時取極小;采用同樣方式可以分析電位電極系曲線及其特點:第34頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二視電阻率Ra曲線影響因素

1電極系影響:AO=2d，電極距小，井內(nèi)分流影響使視電阻率偏低；

AO=2d-8d，極大值增加而平均值減小的過程，表示井內(nèi)分流影響而上部圍巖影響增大；

AO=2d-8d，極大值減小而平均值迅速減小的過程，表示隨著電極距增大，上部圍巖影響越來越大

第35頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2井眼影響井徑越大、泥漿電阻率越低，井眼對電流的分流作用越大，流向地層的電流越少，導(dǎo)致視電阻率減小。第36頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3圍巖—層厚影響第37頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4侵入影響第38頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月5高阻鄰層屏蔽影響第39頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月6地層傾角影響第40頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5普通電阻率曲線的應(yīng)用一劃分巖性;砂泥巖剖面:泥巖電阻率低,砂巖電阻率高碳酸巖剖面:致密層電阻率低,裂縫性層電阻率高二估算地層真電阻率;視電阻率Ra經(jīng)過圍巖井眼和侵入等校正后可以得到地層真電阻率三計算含水飽和度,判斷油水層利用巖石電阻率和含水飽和度的關(guān)系計算含水飽和度,進(jìn)一步判斷油水層第41頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

是一種最簡單的綜合測井,是各油田或油區(qū)為了粗略劃分巖性和油氣、水層，并進(jìn)行井間地層對比，對每口井從井口到井底都必須測量的一套綜合測井方法。因它常用于地層對比，故又稱對比測井。為便于對比，都采用相同的深度比例（1：500）和橫向比例。)§3.6標(biāo)準(zhǔn)測井第42頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月一、標(biāo)準(zhǔn)測井項目1、標(biāo)準(zhǔn)電極系測井為了能夠達(dá)到粗略劃分油氣、水層的目的，電極系必須有足夠的橫向探測深度。一般，油田選用M2.25A0.5B為標(biāo)準(zhǔn)電極系，還補充0.5m電位電極系。2、自然電位測