普通电阻率测井优秀PPT.ppt
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1、普通电阻率测井你现在浏览的是第一页,共40页地球物理测井地球物理测井普通电阻率测井普通电阻率测井 普普通通电电阻阻率率测测井井,是是把把一一根根普普通通的的电电极极系系放放入入井井内内,测测量量井井筒筒周周围围地地层层电电阻阻率率随随井井深深变变化化的的曲曲线线,用用以以研研究究井井所所穿过的地质剖面和油气水层的测井方法。穿过的地质剖面和油气水层的测井方法。梯度电极系梯度电极系电位电极系电位电极系你现在浏览的是第二页,共40页地球物理测井地球物理测井普通电阻率测井普通电阻率测井一、基本原理一、基本原理RprA(I)1 1、均匀无限介质电场中电位与、均匀无限介质电场中电位与介质电阻率的关系介质电
2、阻率的关系假设:假设:均匀无限介质电阻率为均匀无限介质电阻率为R R点电极点电极A A并供以强度为并供以强度为I I的电流的电流电流将以电流将以A A点为中心呈辐射状向各方向均匀流点为中心呈辐射状向各方向均匀流出,电流线以出,电流线以A A为中心指向四周为中心指向四周你现在浏览的是第三页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性 由电流密度的定义可知,离点电源由电流密度的定义可知,离点电源A A为为r r距离的任意一点距离的任意一点P P的电流密度为:的电流密度为:j jIrIr0 0/4r/4r2 2 (1 16 6)电流密度电流密度j j是一个向量,是一个向量,r r0
3、 0是单位矢量,数值为是单位矢量,数值为1 1,其方向是射线,其方向是射线r r的方向的方向。根据微分形式的欧姆定律,根据微分形式的欧姆定律,p p点的电场强度点的电场强度E E为:为:E ERjRjRIrRIr0 0/4r/4r2 2 (1 17 7)对于恒定的电流场,电场强度等于电位梯度的负值,即对于恒定的电流场,电场强度等于电位梯度的负值,即 E E gradVgradV (18)gradVgradV(dV/drdV/dr)*r*r0 0 称为电位梯度,表示电位在变化最大的方向上每单位长度称为电位梯度,表示电位在变化最大的方向上每单位长度的增量的增量你现在浏览的是第四页,共40页地球物理
4、测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性E E(dV/drdV/dr)*r*r0 0 (1 11010)将(将(1 11010)式代入()式代入(1 17 7),可得),可得 dV/drdV/drRI/4rRI/4r2 2 V VRI/4r+CRI/4r+C由于由于r r 时,电位时,电位V=0V=0,故积分常数,故积分常数c c0 0,因此,因此 V VRI/4RI/4r (1 11313)上上式式表表明明,在在均均匀匀无无限限介介质质中中,任任意意一一点点的的电电位位V与与介介质质的的电电阻阻率率R及供电电流及供电电流I成正比,与该点至电源点之间的距离成正比,与该点至电源点之间的距离r
5、成反比。成反比。你现在浏览的是第五页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性2 2、均匀无限介质电阻率的测量、均匀无限介质电阻率的测量 由由(1 11313)式式可可知知,要要测测量量均均匀匀无无限限介介质质的的电电阻阻率率,只只须须在在介介质质中中放放入入点点电电源源,测测出出场场中中一一点点的的电电位位V V,在在已已知知供供电电电电流流I I和和测测点点与电源点的距离与电源点的距离r r的情况下,就可以计算出介质的电阻率的情况下,就可以计算出介质的电阻率R R。假假定定被被测测定定的的地地层层很很厚厚,没没有有泥泥浆浆侵侵入入,井井筒筒中中的的泥泥浆浆电电阻阻率率等
6、等于于地地层层的电阻率,则井下介质就其导电性,可视为无限均匀介质。的电阻率,则井下介质就其导电性,可视为无限均匀介质。你现在浏览的是第六页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性电源电源检流计检流计oM MN NA A电极矩电极矩井下介质电阻率的测定井下介质电阻率的测定BAA供电电极供电电极BB供电回路电极供电回路电极M M、NN测量电极测量电极供电回路测量电路你现在浏览的是第七页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性 由由 V VRI/4rRI/4r 可知,在点电源可知,在点电源A A所形成的电场中,所形成的电场中,M M、N N点的电位为:点的
7、电位为:VM=RI/4AMVN=RI/4ANM M、N N两个测量电极之间的电位差为:两个测量电极之间的电位差为:VVMNMNV VM MV VN N44()()44()(4)VMN你现在浏览的是第八页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性令令4K K是与各电极之间距离有关的系数,称为是与各电极之间距离有关的系数,称为电极系系数电极系系数。A A、M M、N N组成电极系电极之间的距离是固定的,因此电极组成电极系电极之间的距离是固定的,因此电极系系数系系数K K是一个是一个常数常数。你现在浏览的是第九页,共40页RaRaH H你现在浏览的是第十页,共40页地球物理测井地
8、球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性3 3、井下非均质介质情况、井下非均质介质情况(1 1)泥浆侵入储层的情况)泥浆侵入储层的情况侵侵入入:当当P P泥泥 P P地地时时 ,井井眼眼周周围围的的储储层层受受到到不不同同程程度度的的泥泥浆浆滤滤液液和和固固体体微微粒粒的的侵侵入入。且且侵侵入入将将改改变变原原来来储储集集层层的的渗渗透透性性、电电、声声、放放射射性性等等物物理理特特性性,尤尤其其是是渗渗透透率率K K和和电电阻率特性阻率特性R R。在钻井过程中为了防止井喷,往往使泥浆柱在钻井过程中为了防止井喷,往往使泥浆柱的压力大于地层孔隙流体压力。的压力大于地层孔隙流体压力。你现在浏览的是第
9、十一页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性原状地层 侵入带 冲洗带冲洗带 泥饼井中泥浆你现在浏览的是第十二页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性Rm-Rm-泥浆电阻率泥浆电阻率 (mud)(mud)Rmf-Rmf-泥浆滤液电阻率泥浆滤液电阻率(mud fluid)(mud fluid)Rmc-Rmc-泥饼电阻率泥饼电阻率 (mud cakes)(mud cakes)Rw-Rw-地层水电阻率地层水电阻率(water)(water)Rxo-Rxo-冲洗带电阻率冲洗带电阻率Ri-Ri-侵入带电阻率侵入带电阻率 (invasion)(invasion
10、)Rt-Rt-原状地层电阻率原状地层电阻率(true)(true)hmc-hmc-泥饼厚度泥饼厚度d-d-井的直径井的直径di-di-侵入带直径侵入带直径相应参数:相应参数:你现在浏览的是第十三页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性(2 2)井眼周围孔隙地层电阻率的径向变化)井眼周围孔隙地层电阻率的径向变化冲洗带:冲洗带:岩层中有绝大部分的流体被泥浆滤液所代替的环岩层中有绝大部分的流体被泥浆滤液所代替的环岩层中有绝大部分的流体被泥浆滤液所代替的环岩层中有绝大部分的流体被泥浆滤液所代替的环带带带带。冲洗带电阻率用冲洗带电阻率用冲洗带电阻率用冲洗带电阻率用R RXOXO。
11、过渡带:过渡带:冲洗带后边,离井眼越远,孔隙中被泥浆滤冲洗带后边,离井眼越远,孔隙中被泥浆滤液取代的地层流体越来越少,形成一个过渡带。液取代的地层流体越来越少,形成一个过渡带。侵入带侵入带=冲洗带冲洗带+过渡带过渡带原状地层:侵入带以外的地层原状地层:侵入带以外的地层你现在浏览的是第十四页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性高侵(增阻侵入)高侵(增阻侵入):侵入带电阻率大于原状地层电阻率的侵入状态:侵入带电阻率大于原状地层电阻率的侵入状态 低侵(减阻侵入)低侵(减阻侵入):侵入带电阻率小于原状地层电阻率的侵入状态:侵入带电阻率小于原状地层电阻率的侵入状态 侵入剖面电阻
12、率的高、低侵特征与储层所含侵入剖面电阻率的高、低侵特征与储层所含流体性流体性质质有关,还与有关,还与泥浆滤液电阻率泥浆滤液电阻率Rmf有关。有关。你现在浏览的是第十五页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性FRo/RmfI=Rxo/Ro=Rxo/FRmf=1/Sw2冲洗带:冲洗带:F FR R0 0/R/Rw wI=Rt/Ro=Rt/FRI=Rt/Ro=Rt/FRW W=1/Sw=1/Sw2 2原状地层:原状地层:RtFRW/Sw2RXOFRmf/Sxo2两式相除,根据经验公式两式相除,根据经验公式SxoSxoSwSw1/51/5RXO/RtRmf(1S0)8/5/Rw
13、(P20P20表表1-31-3)你现在浏览的是第十六页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性d泥岩泥岩泥岩泥岩泥岩泥岩泥岩泥岩水层水层油层油层ddidi冲洗带侵入带泥饼diRtRiRxoRmRmcRtRiRxoRmcRm增阻泥浆侵入增阻泥浆侵入减阻泥浆侵入减阻泥浆侵入你现在浏览的是第十七页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性显然,当显然,当RxoRxoRtRt时,储层为高侵时,储层为高侵 Rxo RxoRtRt时,储层为低侵时,储层为低侵 储储层层的的高高低低侵侵状状态态,除除与与含含油油气气饱饱和和度度SoSo有有关关外外,还还与与泥泥浆浆滤
14、滤液液电电阻阻率率与与地地层层水水电电阻阻率率的的比比有有关关(Rmf/RwRmf/Rw)。只只有有在在Rmf/RwRmf/Rw2-32-3时时,用用高高低低侵侵特特征征划划分分油油水水层层才才有有效效(水层为高侵,油层为低侵水层为高侵,油层为低侵)。)。你现在浏览的是第十八页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性4 4、井下非均质介质电阻率的测量和视电阻率、井下非均质介质电阻率的测量和视电阻率 实实际际测测井井时时,电电极极系系放放入入充充满满泥泥浆浆的的井井中中,井井周周围围是是各各种种不不同同厚厚度度、不不同同电电阻阻率率的的地地层层,对对于于渗渗透透性性地地层层
15、还还有有泥泥浆浆侵侵入入。总总之之,电电极极系系周周围围的的介介质质是是各各种种不同电阻率的非均匀介质。不同电阻率的非均匀介质。怎么办?怎么办?目前,在非均匀介质中,仍采用均匀介质中的测量目前,在非均匀介质中,仍采用均匀介质中的测量装置和电阻率计算公式(装置和电阻率计算公式(1-171-17)a(4)VMNRa视电阻率,视电阻率,在综合条件影响下测得的岩层的电阻率在综合条件影响下测得的岩层的电阻率你现在浏览的是第十九页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性 在所有的影响因素中,地层真电阻率在所有的影响因素中,地层真电阻率RtRt对对RaRa的影响是最大的,因此,实际测井
16、时,只要电极的影响是最大的,因此,实际测井时,只要电极系选择恰当,利用视电阻率随井深变化的曲线可系选择恰当,利用视电阻率随井深变化的曲线可以直接划分地层剖面。以直接划分地层剖面。你现在浏览的是第二十页,共40页地球物理测井地球物理测井岩石的导电特性岩石的导电特性电源电源检流计检流计oM MN NA A电极矩电极矩井井下下介介质质电电阻阻率率的的测测定定BAA供电电极供电电极BB供电回路电极供电回路电极M M、NN测量电极测量电极二、电极系二、电极系 所所谓谓电电极极系系,就就是是测测量量时时放放入入井井中中的的一一组组电电极极。通通常常由由三三个个电电极极组成。组成。A A、B B、M M;M
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