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油气地球物理测井第一章

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第一章 自然电位测井 (SP 主要讲解自然电位测井的基本原理、曲线形态、影响因素、地质应用。• 测量自然电位随井深变化的曲线 , 用于划分岩性和研究储集层性质 。• 一 、 产生的原因• 当两种不同浓度的深液被半透膜隔开 , 离子在渗透压作用下 , 高浓度溶液的离子将穿过半透膜向较低浓度的溶液中移动 。 这种现象叫扩散 ,形成的电位叫扩散电位 , 在油井中 , 此种扩散有两种途径:一是高浓度一方通过砂岩向低浓度泥浆中扩散 , 二是通过泥岩向泥浆中扩散 。 其扩散电位大小取决于 ① 正负离子的运移率 (单价离子在强度为 1伏特 /厘米的电场作用下的移动速度 ); ②温度 、 压力; ③ 两种溶液的浓度差; ④ 浓度 、 离子类型及浓度差 。 • 离子由砂岩向泥浆中扩散时,由于 a+的运移率大,因此在砂岩高浓度一侧聚集多余的正电荷,而在泥浆中聚集负电荷。离子量移动到一定程度,形成动态平衡,此时电位叫扩散电位,经实验,扩散电位 (温度 18℃ 时几种离子运移率 )• 43× 105公分 /秒 65× 10 5公分 /秒 • w/ 盐类的化学成份及温度有关。 • 在井中, 18℃ 时若地层水浓度 0倍的泥浆溶液矿化度 经理论推算: 中负号表示低度一方井中的电位低 • · 当溶液矿化度不高时,溶液浓度与电阻率成反比,即• w/w) • ·隔膜作用 •  因为泥岩结构 、 化学成分等与砂岩不同 , 因此与泥浆之间形成的电位差大 , 且符号与扩散电位相反 , 这是由于粘土矿物表面具有选择吸附负离子的能力 。 因此当浓度不同的 粒土颗粒吸附 a+离子可以自由移动 , 若 , 泥浆带正电荷 , 泥岩带负电荷 , 这时形成的电动势为扩散吸附电动势 , 这是由于既有扩散作用又有吸附作用 , 因此称为扩散吸附电动势 , 用 由下式求得•w/  若 0t=25℃ 时 , 50.1;t=18℃ 58• 由砂岩,泥岩、泥浆所组成的导电回路中,电动势 是串联的,因此,在该回路中扩散作用的总电动势 w/ w/ = Ks•w/  d+散吸附电动势系数 ; • 电流线及电位分布在井中、电流流向为泥岩 → 泥浆 → 砂岩 → 泥岩。在回路中有关参数为 成、影响因素• f(ΔP•μ• 过滤电位系数,与溶液的成分有关;• ΔP –压力差,单位为大气压;• μ –过滤溶液的粘度,厘泊; • **压差悬殊,泥饼未形成以前,过滤电位有较大的显示。• 成原因、对总电位贡献• 二 自然电位测井曲线的特征及影响因素• • 常幅度及其定量计算 。• 异常幅度 、 自然电位泥岩基线概念• (rs+rt+ •=rs+ =I+(rs+ 含水纯砂岩处  4项 : ① 总电动势 , 泥浆与地层水相对矿化度;• ② 温 、 压;• ③ 地层及上下围岩电阻率;• ④ 线特征对称、非对称半幅点 三、自然电位的校正图版根据图版对有、无侵入情况下不同岩层电阻、岩层厚度、井眼状况下岩层自然电位加以校正,校正到最大静自然电位 版参数:侵入带直径、 层厚度 h、 侵入 t,h/ 出纵坐标的值 ª,换算出确定地层水电阻率的方法和步骤• d+d • w/ w/Ks•w/ = w)(或 =• •rs+I+(rs+ 含水纯砂岩处  t=H• 1+a() a=sp h/d m 图版• 根据图版查 w•四、地质应用 (五个方面 )• 判断岩性,区分渗透层• 泥岩 :基线附近;• 砂岩 :异常幅值和正负反映岩石渗透性好坏和泥浆的性能;• 纯水砂岩 : 含油后 为电阻率增大• 碳酸岩 :储集层与非储集层岩性相同,自然电位曲线区分不开。其幅值大小只反映泥质含量的高低。• 岩盐、膏岩: 无渗透性,因而自然电位无异常显示 ;砂泥岩剖面碳酸岩剖面四、地质应用 (五个方面 )• 判断岩性,区分渗透层;• 确定地层水电阻率 略)• 估算泥质含量 ( 1) 泥质系数法• 厚层纯水层砂岩 • 厚层含泥质的砂岩层 泥质系数 а = ( 2)经验公式法• 2c(2 于老地层,其值为 2,新地层为 3四、地质应用 (五个方面 )• 判断岩性,区分渗透层;• 确定地层水电阻率 估算泥质含量 判断水淹;四、地质应用 (五个方面 )• 判断岩性,区分渗透层;• 确定地层水电阻率 估算泥质含量 判断水淹;• 研究沉积环境 四、地质应用 (五个方面 )• 判断岩性,区分渗透层;• 确定地层水电阻率 估算泥质含量 判断水淹;• 研究沉积环境 • *思考题:自然电位测井可用于解决哪些基本地质问题 • 实习一: 定渗透层 • 目的 : 用自然电位曲线确定岩层界面、划分出有利渗透层,对于泥岩夹层处,应 用其回降幅度加以扣除,应用自然电位曲线划分出岩性。
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