常规测井培训4-电阻率曲线.ppt

（三）电阻率曲线 原状地层 侵 入 带 泥饼 冲洗带 渗透层附近介质分布图 过渡带 泥浆侵入： 在钻井过程中 ， 一般井孔中 泥浆柱压力大于地层压力 ， 此 压力差在渗透性地层处使泥浆 滤液向地层中渗入 ， 并置换了 原渗透层孔隙中的流体 ， 这就 是泥浆侵入现象 。 由于泥浆侵入，井附近介质 电阻率将发生变化。在靠近井 壁处岩层孔隙中的流体几乎全 部被泥浆滤液所代替，这部分 叫冲洗带；在冲洗带的外部是 一个孔隙中部分充满了泥浆滤 液的过渡带，冲洗带和过渡带 总称侵入带；再向外是未被侵 入的原状地层。 泥 饼 冲 洗 带 过 渡 带 地 层 泥浆 Rmf Rmc Rxo Ri Rt 泥浆侵入带 (a)增阻泥浆侵入 (b)减阻泥浆侵入 泥浆侵入对视电阻率曲线影响 侵入带 水层 泥岩 泥饼 冲洗带 h d d 侵入带 油层 泥岩 泥饼 冲洗带 h d d Rt Ri Rxo di R Rmc Rm Rt R i Rxo di R Rm Rmc 梯度测井 电位测井 微梯度测井 MINV 微电位测井 MNOR 微侧向测井 RXO 微球形聚焦测井 MSFL 三侧向测井 七侧向测井 双侧向测井 邻近侧向测井 电阻率测井发展历程 探测冲洗带电阻率 探测侵入带、原状地层电阻率 7.普通电阻率法测井 供电电极： A、 B 测量电极： M、 N 电极系： A、 B、 M、 N四个电极中的三个形成一个相对位置不变的体系 ， 称为 电极系 。 电位电极系 ： 不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离 ， 小于成对电 极间的距离的电极系 。 梯度电极系 ： 不成对电极到靠近它的成对电极之间的距离大于成对电极间的 距离的电极系。 底部梯度电极系： 用正装梯度电极系测出的电阻率曲线 ， 以明显的极大值显 示高阻层的底界面 ， 所以正装梯度电极系又叫底部梯度电极系 。 顶部梯度电极系： 用倒装梯度电极系测出的电阻率曲线，以明显的极大值显 示高阻层的顶界面，所以倒装梯度电极系又叫顶部梯度电极系。 电极系命名： 是按照电极在井内自上而下的顺序写出电极名称和电极之间的 距离（以 M为单位）。例如： M2.25A0.5B表示 双极供电正装（底部）梯度电极系 7.1电极系基本概念 电位电极系 梯度电极系 单极供电 双极供电 单极供电 双极供电 类型 正装 倒装 正装 倒装 正装 倒装 正装 倒装 图标 电极距 AM AM AM AM AO AO AO AO 电极系 全名 单极供电 正装电位 电极系 单极供电 倒装电位 电极系 双极供电 正装电位 电极系 双极供电 倒装电位 电极系 单极供电 正装（底 部）梯度 电极系 单极供电 倒装（顶 部）梯度 电极系 双极供电 正装（底 部）梯度 电极系 双极供电 倒装（顶 部）梯度 电极系 电极系互换原理： 把电极系中的电极和地面电极功能互换 （ 原供电电极改为测 量电极 ， 原测量电极改为供电电极 ） ， 而各电极的相对位置不变 ， 则所得到的视 电阻率曲线和原来的完全相同 ， 这叫电极系的互换原理 。 根据互换原理 ， 四种梯 度电极系实质上为两种： 底部梯度电极系 （单极供电正装梯度电极系 =双极供电正装梯度电极系） 顶部梯度电极系 （单极供电倒装梯度电极系 =双极供电倒装梯度电极系） 而四种 电位电极系 实质为一种类型，这是因为电位电极系成对电极间的距离足 够大时，正装和倒装的差别也没有了。 N M A M A B M N A M B B o A M N o o o o A M N o o o A A M B A M 7.2测量原理 电阻率测井是根据自然界中各种不 同岩石和矿物的导电能力不同这一特 点，来区别钻井剖面上岩石性质的一 种方法。岩石电阻率只有当给岩石以 一定的电流时才能测定出来。 通过供电电极 A供给电流 I，通过电 极 B供给电流 -I，在井内建立电场。然 后用测量电极 M、 N进行测量。 由于井内存在的自然电位视直流电 位，视电阻率测井供电线路供给低频 （ 15周）矩形波交流电。 同时测量 电阻率曲线和自然电位曲线 。 Rt=5 Rs=1 0 2 4 6 8 10 Rs=1 N A M a b c d e f g h i j N A M N A M N A M N A M 7.3梯度电极系视电阻率理论曲线分析 Ra与介质电阻率成正比； 与记录点电流密度成正比。 ： a点以下： 当电极系在下部围岩中，远离 高阻层底界面时，相当于电极系处 于电阻率为 R1的均匀介质中，故 Ra=R1，视电阻率曲线上为 Ra=1 m 的直线段。 ： a-b点 提升电极系， A电极逐渐接近高 阻层，由于高阻层对电流的排斥作 用，使记录点的电流密度加强，曲 线自 a点起逐渐增高，直到 A电极到 达高阻层底界面时，曲线升高到 b 点值。 Rt=5 Rs=1 0 2 4 6 8 10 Rs=1 N A M a b c d e f g h i j N A M N A M N A M N A M ： b-c段 继续提升电极系 ， 电极 A进高 阻层 Rt中 ， 而记录点还处于下部低 阻围岩中 。 随着 A接近顶界面 ， 由 A 流出的电流将越来越多地流向上面 ， 使得记录点电流密度略有下降 ， 直 到记录点移到高阻层底界面为止 ， 曲线上 b-c段长度相当于 AO。 ： c-d段 当记录点进入高阻层时 ， O点所在 介质电阻率突变为 Rt,因此 ， 此时 测得的视电阻率也成比例地变化 ， 曲线从 c点跃迁至 d点最大值 。 7.3梯度电极系视电阻率理论曲线分析 Rt=5 Rs=1 0 2 4 6 8 10 Rs=1 N A M a b c d e f g h i j N A M N A M N A M N A M ： d-e 段 当电极系继续提升 ， A电极逐渐远离下 部低阻围岩层 ， 低阻层对电流的 “ 吸引 ” 作用逐渐减弱 ， 从而使电流密度逐渐减 少 ， 视电阻率曲线由 d点逐渐下降 ， 直 到电极系离开下部围岩一个相当的距离 ， 使下部低阻层对电流的 “ 吸引 ” 作用消 失为止 ， Ra曲线达到 e点 。 :e-f段 此时 A电极系相当于处于 Rt介质的均匀 场 ， Ra=Rt。 ： f-g段 继续提升 A电极系时 ， A电极接近上 部低阻围岩层 ， 由于上部围岩对电流的 “ 吸引 ” 作用 ， 使记录点的电流密度减 少 ， Ra视电阻率曲线下降 ， 直到电极 A 到达高阻层顶界面时 ， 下降趋势止于 g 点 。 Rt=5 Rs=1 0 2 4 6 8 10 Rs=1 N A M a b c d e f g h i j N A M N A M N A M N A M ： g-h段 当 A电极进入上部围岩时 ， 记录点 仍在 Rt中 ， 视电阻率曲线有所下降 ， 这 段曲线长度相当于 AO长度 。 ： h-I段 当记录点也进入上部围岩中时 ， 由 于电阻率从 Rt突然降为 Rs， 视电阻率也 成比例地变化下降到达 I点 ， 它是视电 阻率的极小值 。 ： I-j- 段 电极系全部进入上围岩中 ， 且逐渐 远离高阻层的顶界面 ， 高阻层对 A电极 的电流 “ 排斥 ” 作用逐渐减小 ， 故电流 密度逐渐增加 ， 逐渐增加 。 当电极系远 离高阻层 ， 电极相当于处于 Rs均匀介质 中 ， 此时 Ra=Rs, 视电阻率曲线为直线 段 。 7.4实测视电阻率理论曲线及应用 l 井的影响 实测曲线与理论曲线相比 ， 变得平缓 ， 底界面极大值 特征仍然明显 ， 而顶界面 的极小值不易分辨 ， 整个 曲线由于井的存在变的平 缓 。 l 电极系的影响 实际测井采用的电极系不 同于理想电极系 ， 造成实 测曲线与理论曲线也存在 差异 。 l 地层倾斜影响 随着地层倾角的增加极大值向地层中心移动使曲线变得较匀称；曲线的极 大值随地层倾角的增加而降低，曲线变得平缓，极小值模糊不清；倾角小 于 60度时，曲线还保持原曲线的基本特征，只是定出的岩层厚度偏高。 l 高阻邻层的屏蔽影响 当记录点在成对电极一方高阻层附近时，由于另一个高阻层的屏蔽作用： 如果 层间距离等于或略大于电极距 ，发生 “ 增阻屏蔽 ” 如果 层间距小于电极距 ，发生 “ 减阻屏蔽 ” （ 1）划分地层： 通常采用顶部和底部梯度曲线上的极大值分别确定高阻层的顶界面和底界 面的深度。一般采用 AO=1m的两种不同类型的梯度曲线上的极大值划分高阻层， 且不需要做校正。 l 视电阻率曲线的应用： 顶部梯度曲线 底部梯度曲线 （ 2）岩层的视电阻率读值 高阻厚层 读地层中部较直线段的视电 阻率平均值来代表地层的电阻率 。 中等厚度高阻层 “去掉屏蔽区取面积平均值法 ” 。 高阻薄层 在视电阻率曲线上只有一 个较窄的尖峰，只有去极大值作为高阻薄层的 电阻率。 7.5标准测井 在一个油田 、 一个地区或一个完整的区域内 ， 为了研究地质剖 面岩性变化 ， 构造形态和进行大段油层的对比工作 ， 常使用标准电 极系和其它几种的测井方法在全地区的井中 ， 用相同的比例 （ 1： 500） 对全井段进行测井 ， 这种组合测井叫标准测井 。 标准测井包括标准电极系视电阻率测井 ， 自然电位及井径 ， 有 的地区还包括自然伽玛测井 。 我国大部分油田采用中等长度电极距做标准电极系 : 电极距为 2.5m的底部梯度电极系 （ M2.25A0.5B） 电极距为 0.5m的电位电极系 (B2.25A0.5M) 标准测井进行地层对比： 测井曲线地层对比实例 左部 64井 A层与 B层接触，向右各井 A与 B层间出现的地层越来 越多， A与 B层相距越来越远， B层以下地层与上覆地层倾角明显 不同，对比说明这是海侵造成的地层不整合接触现象。 为利用视电阻率测井资料求出岩层的真电阻率建立了一种组合测井 -横 向测井。这种测井即使用一套电极距不同得同类型（梯度或电位）得电极 系，在同一口井的目的层井段进行视电阻率测量。 横向测井中多采用梯度电极系系列，而不是电位电极系。 根据测量结果，在双对数 坐标纸上，作出各个有意义岩层的视电阻率与电 极距的关系曲线，通常称为电探曲线。然后把实测的电探曲线与理论曲线进行 对比求处岩层的真电阻率。 7.6横向测井 8米 4米 2.5米 1米 0.45米 0.25米 SP 7.8三侧向测井 侧向测井又叫聚焦测井，它的电极系中除了 主电极 之外，上下还装有 两个屏 蔽电极 。主电流受到上下屏蔽电极流出的电流的排斥作用，使测量电流线垂 直于电极系，成为水平方向的层状电流射入地层，这就大大降低了井和围岩 对视电阻率的影响。 深三侧向电极系 A1 A0 A2 电极系由三个柱状金属电极组成。 测井时，主电极和屏蔽电极通以极性相 同的电流 I0和 Is，并保持 I0为常数。 采取自动控制 Is的方法，使得三个 电极 A0 、 A1、 A2的电位相等。沿纵向 的电位梯度为零，这样就保证从主电极 流出的电流不会沿井轴方向流动。 深三侧向的探测深度较深 ， 主要反映 原状地层的电阻率变化 。 A0 - 主电极 A1 、 A2 -屏蔽电极 A1 A0 A2 B1 B2 浅三侧向 电极系特点是：屏蔽电极 A1、 A2 的尺寸比深三侧向的要短，并在 A1和 A2电极外面加上两个极性相反的电极 B1和 B2,它们是主电流及屏蔽电流的 回路电极。 浅三侧向的探测深度较浅，主 要反映侵入带地层的电阻率变化。 在上下围岩电阻率相等 时 ， 视电阻率曲线对称于 地层中部；对着高阻层的 视电阻率的最大值在地层 的中点 ， 它视地层视电阻 率曲线最由特征性的数值 ， 同时它受相邻的高阻层 影响较小 。 三侧向视电阻率曲线特点： 三侧向视电阻率曲线应用： 划分地质剖面： 三侧向测井受井、层厚、邻层的影响较小，纵向分层能力较 强。通常在视电阻率曲线开始集聚上升的位置围地层界面。 判断油、水层： 对于油层多为减阻侵入，则深三侧向的视电阻率读数大于浅 三侧向的视电阻率，曲线出现正的幅度差。而水层常为增阻侵入，则深三侧 向的视电阻率读数小于浅三侧向的视电阻率，曲线出负的幅度差。 确定地层电阻率： 通常视根据测得得视电阻率，再用相应的解释图版而确定 出地层电阻率。 7.9七侧向测井 七电极侧向测井又称七侧向 测井。其电极系包括 7个体积均 较小的环路电极， A0是主电极， M1、 M2、 M1、 M2是两对监督电 极， A1、 A2是一对屏蔽电极。 测井时，主电极和屏蔽电极通 以相同极性的电流 I0和 Is，自动调 节屏蔽电流 Is，使的两对监督电 极 M1M2和 M1 M2上保持相同的 电位，迫使主电极 A0流出的电流 不沿井轴方向而水平地进入地层。 深七侧向测出的视电阻率 主要反映原状地层的视电阻 率变化。 浅七侧向的探测深度较浅， 测出的视电阻率主要反映 侵入带地层电阻率的变化。 七侧向视电阻率曲线特点： 对着高阻厚层的视电阻率曲线，当上下围岩电阻率相同时， 视电阻率曲线对称于地层中部，在地层的上下界面附近视电阻率 曲线出现两个“尖子”。 通常，取地层中部对应的视电阻率读数为当前层读值。 7.10双侧向测井 双侧向的电极系与七侧向类 似，不同的是在七电极系的 外面再加上两个屏蔽集电极 A1A2。 浅双侧向把屏蔽电极改成了 回流电极 B1B2。 双侧向和三侧向、七侧向测井的比较 （ 1）探测深度 三侧向 探测深度小，在泥浆侵入深时，视电阻率读数受侵 入带影响大，因而深浅三侧向探测深度差别不大，对判断 油气、水层带来困难。 七侧向 的探测深度比三侧向略有增加，但在高侵的情况下， 七侧向的探测深度变浅。 双侧向 的探测深度比三、七侧向都要深，它采用将屏蔽电 极分为若干段，控制各段的电压，达到增加探测深度的目 的。 2、纵向分层能力 三侧向 纵向分层能力较好，能够清楚反映 0.40.5m以上地层电阻率的变化。 七侧向 分层能力略低于三侧向。 双侧向 分层能力与七侧向相同。 3、影响因素 三侧向 受井眼、围岩影响较小，但由于探测深度不深，在使用中受到限制。 深浅七侧向 受层厚、围岩影响不一样。 双侧向 的层厚、围岩影响对深浅侧向是相同的。浅双侧向比浅三侧向受井眼 影响小的多。 7.13感应测井 在油基泥浆井和无泥浆的干井 中不能用直流电测井 ， 为了解决这 个问题 ， 提出了感应测井 。 感应测井是利用交流电的 电磁 感应原理 ， 使得在发射线圈中的交 流电电流 ， 在接收线圈中感应出感 应电动势 。 由于发射线圈和接收线圈都在 井内 ， 发射线圈的交流电电流必然 在井周围地层中感应出涡流 。 而这 个涡流油对接收线圈的感应电动势 发生影响 。 因此这个电动势于涡流的强度 有关 ， 即于地层的电导率有关 。 发射线圈 接收线圈 电导率与电阻率关系： Rt=1000/COND 其中： Rt-电阻率（ m，欧姆米 ) COND 电导率（ mS/m，毫西门子 /米） 感应曲线特点： 曲线对称，正对岩层处视电 导率曲线增大。 岩层较厚时，视电导率接近 岩层的真电导率； 曲线读值，读取岩层中部对 应的曲线值。 双感应 -八侧向 双感应 -八侧向是一种重要的常规测井组合，测量所得三条测 井曲线，深感应（ ILD)、中感应（ ILM）、八侧向（ LL8）。 2.7微电极测井 微梯度电极系： A0.025M10.025M2 ， 其 电 极 距 为 0.0375m， 探测深度约为 40mm；主要 受泥饼电阻率影响较大 。 微电位电极系： A0.05M2， 其电极距为 0.05m， 探测 深度约为 100mm；主要受冲洗带电阻 率影响 。 正幅度差： 当微电位曲线幅度大于微梯度曲线 幅度时 ， 称为正幅度差 。 负幅度差： 当微电位曲线幅度小于于微梯度曲 线幅度时，称为负幅度差。 微电极测井主要应用： （ 1）确定岩层界面 纵向分辨能力比较强，划分薄互 层组和薄夹层比较可靠 （ 2）划分岩性和渗透性地层 含油砂岩和含水砂岩： 一般都有明显 的幅度差 。 如果岩性相同 ， 则含水砂 岩的幅度和幅度差都略低于含油砂岩 ， 如果砂岩含泥质较多 ， 含油性变差 ， 则微电极曲线幅度和幅度差均要降低 。 泥岩： 微电极曲线幅度低 ， 没有幅度 差或有很小的正负不定的幅度差 ， 曲 线呈直线状 。 （ 1） 含油气 （ 2） 过渡带 （ 3） 高矿化度水 （ 3）确定含油砂岩的有效厚度 将油气层中的非渗透性薄夹层划分出来并把其厚度 从含油气井段的总厚度中扣除就得到了油气层的有效厚 度 （ 4）确定井眼扩大井段 （ 5）确定冲洗带电阻率 RXO及泥饼厚度 hmc 7.11微侧向测井 在微电极测井基础上发展来的，由主电极 A0，监督电极 M1， M2，屏蔽电极 A1组成。 减小泥饼影响，极板和井壁接触不良影响也较小。 7.12微球形聚焦测井 A0主电极 M0测量电极 A1辅助电流回路电极 M1M2监督电极 B主电流的回路电极 微球形聚焦测井的视电阻率主要取决于冲洗带电阻率