1、第一章 自然電位測井(SP log),主要講解自然電位測井的基本原理、曲線形態(tài)、影響因素、地質(zhì)應用。 測量自然電位隨井深變化的曲線，用于劃分巖性和研究儲集層性質(zhì)。 一、產(chǎn)生的原因 1.擴散電位 當兩種不同濃度的深液被半透膜隔開，離子在滲透壓作用下，高濃度溶液的離子將穿過半透膜向較低濃度的溶液中移動。這種現(xiàn)象叫擴散，形成的電位叫擴散電位，在油井中，此種擴散有兩種途徑：一是高濃度一方通過砂巖向低濃度泥漿中擴散，二是通過泥巖向泥漿中擴散。其擴散電位大小取決于正負離子的運移率(單價離子在強度為1伏特/厘米的電場作用下的移動速度)；溫度、壓力；兩種溶液的濃度差；濃度、離子類型及濃度差。,離子由砂巖向泥漿

2、中擴散時，由于Cl-比Na+的運移率大，因此在砂巖高濃度一側(cè)聚集多余的正電荷，而在泥漿中聚集負電荷。離子量移動到一定程度，形成動態(tài)平衡，此時電位叫擴散電位，經(jīng)實驗，擴散電位Ed可由以下公式求得：(溫度18時幾種離子運移率) Na+: 43105公分/秒 Cl-: 65105公分/秒 C1、C2-鹽類溶液的濃度 Ed=Kdlg(Cw/Cmf) Kd-擴散電位系數(shù)，與鹽類的化學成份及溫度有關(guān)。 在井中，18時若地層水濃度Cw等于10倍的泥漿溶液礦化度Cmf時經(jīng)理論推算：kd=-11.6mv，其中負號表示低度一方井中的電位低 CmfCw-泥漿濾液和地層水礦化度。當溶液礦化度不高時，溶液濃度與電阻率成

3、反比，即 Ed=Kdlg(Cw/Cmf)=Kdlg(Rmf/Rw) RmfRw-泥漿濾液和地層水電阻率,2.擴散吸附電位(隔膜作用-砂巖通過泥巖與泥漿之間交換離子), 因為泥巖結(jié)構(gòu)、化學成分等與砂巖不同，因此與泥漿之間形成的電位差大，且符號與擴散電位相反，這是由于粘土礦物表面具有選擇吸附負離子的能力。因此當濃度不同的NaCl溶液擴散時，粒土顆粒吸附Cl-離子Na+離子可以自由移動，若CwCmf，泥漿帶正電荷，泥巖帶負電荷，這時形成的電動勢為擴散吸附電動勢，這是由于既有擴散作用又有吸附作用，因此稱為擴散吸附電動勢，用Eda表示,由下式求得 Eda=Kdalg(Cw/Cmf) 若Cw=10Cmft

4、=25時, Kda=-50.1;t=18 Kda=-58 井內(nèi)自然電位勢等效電路圖,3.擴散作用在井內(nèi)形成的總電動勢及電位分析,3.1總電動勢 由砂巖，泥巖、泥漿所組成的導電回路中，電動勢Ed和Eda是串聯(lián)的，因此，在該回路中擴散作用的總電動勢Es為該兩電動勢的代數(shù)和 Es = Ed+Eda = Kd lg(Cw/Cmf)+ Kda lg(Cw/Cmf) = Kslg(Cw/Cmf) Ks=Kd+Kda Ks-總的擴散、擴散吸附電動勢系數(shù); Es-井內(nèi)自然電動勢 3.2電位分布,電流線及電位分布在井中、電流流向為泥巖泥漿砂巖泥巖。在回路中有關(guān)參數(shù)為Ed、Eda 4.過濾電位：形成、影響因素 E

5、f=Kf(PRmf)/ Kf 過濾電位系數(shù)，與溶液的成分有關(guān)； P 壓力差，單位為大氣壓； 過濾溶液的粘度，厘泊； *壓差懸殊，泥餅未形成以前，過濾電位有較大的顯示。 5.氧化還原電位：形成原因、對總電位貢獻,二 自然電位測井曲線的特征及影響因素 1.曲線特征及影響因素 1.1 異常幅度及其定量計算。 異常幅度、自然電位泥巖基線概念 Es=I(rs+rt+rm) Usp=Irm =Es-I(rs+rt) =Es/(I+(rs+rt)/rm) 含水純砂巖處Usp=SSP,1.2影響因素,4項：總電動勢，泥漿與地層水相對礦化度； 溫、壓； 地層及上下圍巖電阻率； 層厚及井眼狀況等,1.3 曲線特征

6、 對稱、非對稱 半幅點三、自然電位的校正圖版根據(jù)圖版對有、無侵入情況下不同巖層電阻、巖層厚度、井眼狀況下巖層自然電位加以校正，校正到最大靜自然電位SSP。,圖版參數(shù)：侵入帶直徑、Rxo、地層厚度h、Rt 、Rs方法：1.選取符合實際的橫排圖版 Rs/Rm2.選取縱排圖版：有侵入Rxo/Rt,無侵入3.橫坐標找h/d的值，找Rt/Rm或Rxo/Rm曲線與之相應，讀出縱坐標的值，換算出ssp,*確定地層水電阻率的方法和步驟,Es=Ed+Eda=Kd lg(Cw/Cmf)+Kda lg(Cw/Cmf)=Kslg(Cw/Cmf) = Ks (Rmf/Rw)(或 =Ks (Rmfe/Rwe) Usp=I

7、rm =Es-I(rs+rt)=Es/(I+(rs+rt)/rm) 含水純砂巖處Usp=SSP 1.地溫梯度換算 t=t0+H 2.地層溫度下泥漿電阻率計算 Rmt= Rm18/(1+a(t-18) ) a=0.021 3.計算SSP Usp h/d Rt Rm Rs 查圖版 4.求Rmfe/Rwe Rmf=0.75Rm Rmfe=0.85Rmf 根據(jù)圖版查 Rmfe/Rwe 5.換算Rwe 6.查圖版確定Rw,四、地質(zhì)應用(五個方面),判斷巖性，區(qū)分滲透層 泥巖：基線附近； 砂巖：異常幅值和正負反映巖石滲透性好壞和泥漿的性能； 純水砂巖：Usp=SSP 含油后Usp幅值下降，因為電阻率增大

8、碳酸巖：儲集層與非儲集層巖性相同，自然電位曲線區(qū)分不開。其幅值大小只反映泥質(zhì)含量的高低。 巖鹽、膏巖：無滲透性，因而自然電位無異常顯示；,砂 泥 巖 剖 面,碳 酸 巖 剖 面,四、地質(zhì)應用(五個方面),判斷巖性，區(qū)分滲透層； 確定地層水電阻率 Rw；（略） 估算泥質(zhì)含量 Vsh； （1）泥質(zhì)系數(shù)法 厚層純水層砂巖 SSP 厚層含泥質(zhì)的砂巖層 PSP 泥質(zhì)系數(shù) =PSP/SSP Vsh=1- （2）經(jīng)驗公式法 SHP1=(SP-SBL+SSP)/SSP SP-自然電位讀值 SBL-自然電位基線值 SHP=(2cSHP1-1)/(2c-1) C-系數(shù)，對于老地層，其值為2，新地層為3,四、地質(zhì)應用(五個方面),判斷巖性，區(qū)分滲透層； 確定地層水電阻率 Rw； 估算泥質(zhì)含量 Vsh； 判斷水淹；,四、地質(zhì)應用(五個方面),判斷巖性，區(qū)分滲透層； 確定地層水電阻率 Rw； 估算泥質(zhì)含量 Vsh； 判斷水淹； 研究沉積環(huán)境,四、地質(zhì)應用(五個方面),判斷巖性，區(qū)分滲透層； 確定地層水電阻率 Rw