最新《電法測(cè)井》自然電位測(cè)井精講教學(xué)講義PPT課件.ppt

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1、《電法測(cè)井》自然電位測(cè)井精講上節(jié)知識(shí)回顧一、什么是測(cè)井？二、巖石的物理特性有哪些？三、測(cè)井方法的分類？電化學(xué)性導(dǎo)電性介電性自然電位測(cè)井（SpontaneousPotentialLogging）…………什么是電法測(cè)井?電法測(cè)井是指以研究巖石及其孔隙流體的導(dǎo)電性、電化學(xué)性及介電性為基礎(chǔ)的一大類測(cè)井方法。電場(chǎng)分類：自然電場(chǎng)和人工電場(chǎng)SP測(cè)井的裝置1.21.自然電位測(cè)井（SpontaneousPotentialLogging）一個(gè)測(cè)量電極一個(gè)地面電極用電纜將MN與電位差計(jì)兩端相連，測(cè)量MN間的電位差。1.3SP曲線的測(cè)量原理將一個(gè)電極

2、M放入井中，另一個(gè)電極N放在地面上接地，在不存在任何人工電場(chǎng)的情況下，用測(cè)量電位差的儀器測(cè)量M電極相對(duì)于N電極之間的電位差，便可以進(jìn)行自然電位測(cè)井。注意顯然，自然電位測(cè)井測(cè)的是相對(duì)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(duì)數(shù)值嗎？井內(nèi)有自然存在的電位變化說(shuō)明井內(nèi)有自然電流流動(dòng)必然有自然產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)2.自然電場(chǎng)的產(chǎn)生由于鉆井液（泥漿）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(xué)作用，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)造成自然電

3、場(chǎng)。擴(kuò)散——擴(kuò)散吸附作用擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)氧化還原電動(dòng)勢(shì)研究表明，能產(chǎn)生一定電位值的自然電動(dòng)勢(shì)有四種：2.自然電場(chǎng)的產(chǎn)生在沉積巖地區(qū)的油氣井中擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)（Ed）擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)（Eda）2.機(jī)理：擴(kuò)散－擴(kuò)散吸附作用3.結(jié)果：產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)，造成自然電場(chǎng)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

4、中擴(kuò)散。1212(1)純砂巖擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)（Ed）孔隙流體與鉆井液(泥漿)之間的直接擴(kuò)散。不同離子擴(kuò)散的速度不同，研究表明Na＋的移動(dòng)速度小于Cl－的移動(dòng)速度，即VNa＋1u、v的大小決定了Ed的極性，在純砂巖情況下，因?yàn)?/p>

5、uCmf泥巖砂巖泥巖Cw>Cmf(1)純砂巖擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)（Ed）(2)純泥巖的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)（Eda）——孔隙流體通過(guò)泥巖與鉆井液(泥漿)之間的擴(kuò)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(jià)（鈉）離子所取代，泥巖顆粒表面帶負(fù)電。為達(dá)到平衡，必須吸附正離子——平衡離子（補(bǔ)償陽(yáng)離子）擴(kuò)散方向因同性相斥、異性相吸，泥巖中有補(bǔ)償陽(yáng)離子存在,VCl-不能離開(kāi)結(jié)果形成高濃度一方為負(fù)，低濃度一方為正。Na+CL-Na+Na+CL-CL-++

6、+++++++---------(2)純泥巖的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)（Eda）(2)純泥巖的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)（Eda）設(shè)純泥巖單位孔隙體積的補(bǔ)償陽(yáng)離子濃度QV=∞，則認(rèn)為VCl-=0。因Kda>0，所以Eda>0VNa+VCL-kda：擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Cw>Cmf泥巖砂巖泥巖Cw>Cmf(2)純泥巖的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)（Eda）當(dāng)泥質(zhì)砂巖的泥質(zhì)含量較小時(shí)，Qv小，v>u，低濃度一方為負(fù)，高濃度一方為正，具有純砂巖的性質(zhì)；當(dāng)泥質(zhì)砂巖的泥質(zhì)含量較大時(shí)，Qv大，v

7、（Ed）產(chǎn)生以上結(jié)果都是在Cw>Cmf的情況下討論的，那么CwCmf井內(nèi)總的自然電動(dòng)勢(shì)（Es）：在由砂巖，泥巖，泥漿所組成的導(dǎo)電回路中，電動(dòng)勢(shì)是呈串聯(lián)的。因此，在該回路中由于擴(kuò)散作用形成的總電動(dòng)勢(shì)為該三電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。幾個(gè)重要的概念靜自然電位：純砂巖與純泥巖交界面

8、處的總電化學(xué)電動(dòng)勢(shì)用SSP來(lái)表示。注意假靜自然電位：泥質(zhì)砂巖和純泥巖的總電動(dòng)勢(shì)稱為假靜自然電位。符號(hào)用PSP來(lái)表示，反映了泥質(zhì)的多少，總有SSP>PSP。自然電位的幅度異?！鱒SP：自然電流在井中泥漿柱上產(chǎn)生的電壓降。123自然電位的幅度異?！鱒SP自然電位的幅度異常△VSP