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第2章 普通电阻率测井


第二章 普通电阻率测井
一、岩石电阻率的测量原理
1.测量原理
?U MN r? I L r ? Rt ? S

?U MN S ?U MN Rt ? ? ?K I L I

2、岩石电阻率与岩性的关系
几种常见岩石的电阻率值 沉积岩 粘土 泥岩 粉石岩 砂岩 砾岩 石灰岩 电阻率/Ωm 10-1~

101 101~102 101~102 101~103 101~104 102~104 岩浆岩 花岗岩 正长岩 闪长岩 辉绿岩 玄武岩 辉长岩 电阻率/Ωm 102~105 102~105 102~105 102~105 102~105 102~105 变质岩 泥质板岩 结晶片岩 大理岩 片麻岩 石英岩 泥质页岩 电阻率/Ωm 101~103 102~104 102~105 102~104 103~105 102~103

3、岩石电阻率和地层水性质的关系

4、岩石电阻率与孔隙度的关系
(1) 饱含水岩石电阻率—阿尔奇第一公式

R 01 R 02 R0n ? ? ??? ? 岩),它的电阻率 R0 取决 RW 1 R W 2 RW n
于孔隙水的电阻率 RW 、孔 隙度Ф、岩性。 此 图 说 明 什 么 ?

对于饱含水岩石(纯砂

4、岩石电阻率与孔隙度的关系
地层因素——阿尔奇第一参数 ? 地层因素:比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和 孔隙形状有关,而与地层水电阻率无关。这个比

值定义为岩石的地层因素。

R0 F? RW
看出地层因素与孔隙度关系 曲线在双对数坐标系下二者

此 图 说 明 什 么 ?

成线性关系。

4、岩石电阻率与孔隙度的关系
? 著名的阿尔奇第一公式:

R0 a F? m ? RW ?
? a是与岩性有关的系数,变化范围为0.6-1.5; m为胶结指数,与岩石的胶结情况有关, 变化范围为1.5-3。

5、岩石电阻率与含油饱和度的关系 ——阿尔奇第二参数(电阻增大系数)
? 岩石的电阻率主要取决于孔隙

中含水饱和度SW及地层水电阻
率RW和孔隙度Ф。 研究岩石电阻率与含水饱和度

的关系,引入“电阻率增大系
数”的概念 :

Rt I? R0

阿尔奇第二公式 ? 电阻率增大系数与含水饱和度之间存在下 列关系,即著名的阿尔奇第二公式:
Rt b b I? ? ? n R0 SW (1 ? S o ) n

? 其中:b是岩性系数,n为饱和度指数,SW为 含水饱和度,SO为含油饱和度。 ? 阿尔奇公式是测井中利用电阻率测井和孔 隙度测井进行纯砂岩岩石含油性定量评价 的最基本的公式。

6、阿尔奇公式参数

二、普通电阻率测井原理
? 1、均匀介质中的电阻率测井 ? 稳恒电流场 ? I ?? j? e 2 r 4? r ?? I ?? E?R e 2 r 4? r
电位与电场强度之间有
M J = sE E = -? U

U

r

A

dU dU I E?? ? ?R dr dr 4? r 2 RI 1 U ? ? ?C 4? r

点电流源恒流场电场

U ? 介质电阻率为: R ? 4? r I ? 2、实际电阻率测井原理
U AM ? U BM RtI 1 ? 4? AM RtI 1 ?? ? 4? BM

RtI 1 1 RtI AB UM ? ( ? )? ? 4? AM BM 4? AM ? BM
Rt ? U 4? AM ? BM U M ? ?K? M I I AB

K?

4? AM ? BM AB

2、实际电阻率测井原理
RtI 1 ? 4? AM RtI 1 UN ? ? 4? AN UM ?

?U MN ?

RtI 1 1 RtI MN ( ? )? ? 4? AM AN 4? AM ? AN

?U MN 4? AM ? AN ?U MN Rt ? ? ?K? I I MN
K? 4? AM ? AN MN

? 3、非均匀介质中的电阻率测井——Ra
? 实际电阻率测井要受到井眼、围岩、层厚、泥浆 (冲洗带、侵入带)及测井仪器本身等多因素的

影响。
? 视电阻率——电极系测出的并非是岩层的真实 电阻率,将这种在综合条件影响下测量的岩层 电阻率叫视电阻率。

?U Ra ? K I

4、电极系类型及参数

差异? 分类?

(1)电极系类型
? ①电极系:由供电电极A、B和测量电极M、N按一 定的位置和间距固定在一个绝缘体上构成普通电阻 率测量下井装置。 ②成对电极和单电极 ③电位电极系:单电极A到相 邻成对电极M、N之间的距离远 小于成对电极之间的距离, (如 A M ?? MN )的电极系 有 何 特 点 ?

称为电位电极系。

(1)电极系类型
? ④梯度电极系:单电极 A到相邻成对电极M、N 之间的距离远大于成对 电极之间的距离
梯 度 电 极 系 特 点

(如 A M ?? MN )的电
极系称为梯度电极系。

(2)电极系参数

? 记录点
? 电极距

? 探测深度

测井值指探测范围内所有介 质共同作用的均值!虽不严 谨,但对于理解有帮助!

? 指探测器的横向探测深度,对普通电阻率测井 来说,以供电电极为中心,以某一深度为半径 的球面内包含的介质对测量结果贡献为50%时, 此半径为探测深度。 ? 表示方式 :

M 2.25 A0.5B

A0.5M 2.25 N

(2)电极系参数

三、视电阻率曲线
? 1、梯度电极系理论曲线

不对称
极大值 小平台 极小值

三、视电阻率曲线
? 1、梯度电极系理论曲线

不对称
极大值

小平台
极小值

曲线特点:
顶部梯度曲线上的视电阻率极大值、极小值分别 出现在高阻层的顶界面和底界面; 底部梯度曲线的极大值和极小值分别出现在高阻 层的底界面和顶界面;

地层中部曲线由于地层很厚,其视电阻率的测量 不受上、下围岩的影响,出现一个直线段,其幅 度为R2

曲线特点及读取方法:

梯度电极系曲线读取方法

? 2、电位电极系理论曲线

特点
对称性 极大值 小平台 假极小

? 特点:
? (1)曲线对地层中点对称; ? (2)视电阻率曲线对地层中点取得极值。当地层厚度 时h

? AM,地层中点得到Ra的极大值,且随地层
AM时,对着高阻层的中点取得视电阻率

厚度的增加,视电阻率极大值接近于岩层真电阻率; ? (3)当 h ? 极小值; ? (4)在地层界面处,曲线上出现“小平台”,其中点 整对着地层的界面。

四、影响因素
? 1、电极系的影响

探测深度与视电阻率曲线

四、影响因素
2、井的影响:井径 ;井内泥浆电阻率

泥浆的影响

影响因素的综合性?

四、影响因素
? 3、围岩和层厚的影响

电极系的类型?

4、侵入影响 冲洗带、过渡带、 侵入带、原状地层

增阻泥浆侵入(泥浆高侵)
减阻泥浆侵入(泥浆低侵) 增阻泥浆侵入一般发生在水层 低阻泥浆侵入一般发生在油气层

适用条件? 有无特例?

? 5、高阻邻层的屏蔽影响

多解性 不确定性

? 6、地层倾角的影响

四、视电阻率曲线的地质应用
? 1、划分岩性 ? 在砂泥岩剖面上,利用视电阻率曲线可以 确定渗透层。 ? 油气层,视电阻率表现为高值; ? 泥岩层的视电阻率值一般较低; ? 视电阻率曲线和SP曲线相结合就可以粗略 确定高阻油气层。

四、视电阻率曲线的地质应用

四、视电阻率曲线的地质应用
? 2、求岩层的真电阻率
? 岩层的电阻率受井眼、侵入、层厚、上下围岩等

多种因素的影响 。
? 3、求岩层的孔隙度

? 利用阿尔奇公式

R0 a F? ? m RW ?

四、视电阻率曲线的地质应用

? 4、确定油层的含油饱和度
? 利用SP测井,求出地层水电阻率RW,结 合孔隙度测井资料,根据阿尔奇第一公式, 确定地层的R0;利用阿尔奇第二公式确定地 层的含油饱和度。

Rt b I? ? n R0 SW

5、标准电极系测井


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