電法測井 自然電位測井.ppt

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1、主講教師：程超資源與環(huán)境學院石油工程測井——電法測井自然電位測井上節(jié)知識回顧一、什么是測井？二、巖石的物理特性有哪些？三、測井方法的分類？電化學性導電性介電性自然電位測井（SpontaneousPotentialLogging）…………什么是電法測井?電法測井是指以研究巖石及其孔隙流體的導電性、電化學性及介電性為基礎的一大類測井方法。電場分類：自然電場和人工電場電法測井的分類巖層的電化學特性：自然電位測井（SP）巖層的導電特性：電阻率測井巖層的介電特性：電磁波傳播測井（ETP）雙側(cè)向電阻率測井（DLL）地層傾角測井（SHDT）微球形聚焦電阻率測井（MSFL）感應測井（DIL）、陣列感

2、應成像測井隨鉆電阻率測井（LWD）過套管電阻率測井（CHFR）方位電阻率成像測井（ARI）地層微電阻率掃描測井（FMS）123自然電位測井1自然電場的產(chǎn)生2SP曲線的特征3SP曲線的影響因素4SP曲線的應用51.自然電位測井主要內(nèi)容重點？難點？在鉆井的過程中，鉆井液（泥漿）與鉆穿的地層孔隙流體之間通過擴散－吸附作用自然會產(chǎn)生一種電動勢，測量這種電位差的測井方法就是SP測井。什么是自然電位測井？1.11.自然電位測井SP是由井中自然電場產(chǎn)生的電位（SpontaneousPotentialLogging）地層水、石油、天然氣淡水泥漿和鹽水泥漿水基泥漿和油基泥漿有不同類型：電化學作用SP測

3、井的裝置1.21.自然電位測井（SpontaneousPotentialLogging）一個測量電極一個地面電極用電纜將MN與電位差計兩端相連，測量MN間的電位差。1.3SP曲線的測量原理將一個電極M放入井中，另一個電極N放在地面上接地，在不存在任何人工電場的情況下，用測量電位差的儀器測量M電極相對于N電極之間的電位差，便可以進行自然電位測井。注意顯然，自然電位測井測的是相對電位值，即井內(nèi)不同深度上的自然電位與地面上N電極的固定電位值之差。N電極的電位恒定是井中自然電位的絕對數(shù)值嗎？井內(nèi)有自然存在的電位變化說明井內(nèi)有自然電流流動必然有自然產(chǎn)生的電動勢2.自然電場的產(chǎn)生由于鉆井液（泥漿

4、）和孔隙流體（地層水、油、氣）具有不同的礦化度，即含有的離子的濃度不同，井壁附近兩種不同礦化度的溶液接觸產(chǎn)生電化學作用，產(chǎn)生電動勢造成自然電場。擴散——擴散吸附作用擴散電動勢擴散吸附電動勢過濾電動勢氧化還原電動勢研究表明，能產(chǎn)生一定電位值的自然電動勢有四種：2.自然電場的產(chǎn)生在沉積巖地區(qū)的油氣井中擴散電動勢（Ed）擴散吸附電動勢（Eda）2.機理：擴散－擴散吸附作用3.結(jié)果：產(chǎn)生了電動勢，造成自然電場SP是怎樣產(chǎn)生的？鉆井液1.介質(zhì)地層孔隙流體假定：砂泥巖地層1淡水泥漿井23其中的鹽類均為NaCLCmf

5、。在砂泥巖地層中擴散有兩條路徑：通過砂巖直接向泥漿中擴散；通過砂巖周圍的泥巖向泥漿中擴散。1212(1)純砂巖擴散電動勢（Ed）孔隙流體與鉆井液(泥漿)之間的直接擴散。不同離子擴散的速度不同，研究表明Na＋的移動速度小于Cl－的移動速度，即VNa＋1u、v的大小決定了Ed的極

6、性，在純砂巖情況下，因為uCmf泥巖砂巖泥巖Cw>Cmf(1)純砂巖擴散電動勢（Ed）(2)純泥巖的擴散吸附電動勢（Eda）——孔隙流體通過泥巖與鉆井液(泥漿)之間的擴散。吸附：指泥巖的顆粒表面吸附的礦物離子。泥巖的特殊性質(zhì)——吸附泥巖顆粒由含硅或鋁的晶體組成。由于晶格中的硅或鋁離子被低價（鈉）離子所取代，泥巖顆粒表面帶負電。為達到平衡，必須吸附正離子——平衡離子（補償陽離子）擴散方向因同性相斥、異性相吸，泥巖中有補償陽離子存在,VCl-不能離開結(jié)果形成高濃度一方為負，低濃度一方為正。Na+CL-Na+Na+CL-CL-+++++++++---------(

7、2)純泥巖的擴散吸附電動勢（Eda）(2)純泥巖的擴散吸附電動勢（Eda）設純泥巖單位孔隙體積的補償陽離子濃度QV=∞，則認為VCl-=0。因Kda>0，所以Eda>0VNa+VCL-kda：擴散吸附電動勢系數(shù)Cw>Cmf泥巖砂巖泥巖Cw>Cmf(2)純泥巖的擴散吸附電動勢（Eda）當泥質(zhì)砂巖的泥質(zhì)含量較小時，Qv小，v>u，低濃度一方為負，高濃度一方為正，具有純砂巖的性質(zhì)；當泥質(zhì)砂巖的泥質(zhì)含量較大時，Qv大，v