电法测井自然电位测井精讲.pptx
《电法测井自然电位测井精讲.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电法测井自然电位测井精讲.pptx(64页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、一、什么是测井?一、什么是测井?二、岩石的物理特性有哪些?二、岩石的物理特性有哪些?三、测井方法的分类?三、测井方法的分类?电化学性 导电性 介电性自然电位测井(Spontaneous Potential Logging)第1页/共64页什么是电法测井什么是电法测井?电法测井电法测井是是指以研究岩石及其孔隙流体的指以研究岩石及其孔隙流体的导导电性电性、电化学性电化学性及及介电性介电性为基础的一大类测井为基础的一大类测井方法方法。电场分类:自然电场和人工电场电场分类:自然电场和人工电场第2页/共64页电法测井的分类电法测井的分类岩层的电化学特性:岩层的电化学特性:自然电位测井(自然电位测井(SP
2、)岩层的导电特性:岩层的导电特性:电阻率测井电阻率测井岩层的介电特性:岩层的介电特性:电磁波传播测井电磁波传播测井(ETP)双侧向电阻率测井(双侧向电阻率测井(DLL)地层倾角测井(地层倾角测井(SHDT)微球形聚焦电阻率测井(微球形聚焦电阻率测井(MSFL)感应测井(感应测井(DIL)、阵列感应成像测井)、阵列感应成像测井随钻电阻率测井(随钻电阻率测井(LWD)过套管电阻率测井(过套管电阻率测井(CHFR)方位电阻率成像测井(方位电阻率成像测井(ARI)地层微电阻率扫描测井(地层微电阻率扫描测井(FMS)123第3页/共64页 自然电位测井自然电位测井1 自然电场的产生自然电场的产生2 SP
3、曲线的特征曲线的特征3 SP曲线的影响因素曲线的影响因素4 SP曲线的应用曲线的应用51.自然电位测井自然电位测井主 要 内 容 重点?重点?难点?第4页/共64页 在钻井的过程中,在钻井的过程中,钻井液(泥浆)钻井液(泥浆)与钻穿与钻穿的的地层孔隙流体地层孔隙流体之间通过扩散吸附作用自然之间通过扩散吸附作用自然会产生一种电动势,测量这种电位差的测井方会产生一种电动势,测量这种电位差的测井方法就是法就是SP测井。测井。什么是自然电位测井?什么是自然电位测井?1.11.自然电位测井自然电位测井SP是由井中自然电场产生的电位是由井中自然电场产生的电位(Spontaneous Potential L
4、ogging)地层水、石油、天然气地层水、石油、天然气淡水泥浆和盐水泥浆淡水泥浆和盐水泥浆水基泥浆和油基泥浆水基泥浆和油基泥浆有不同类型:有不同类型:电化学作用电化学作用第5页/共64页 SP测井的装置测井的装置1.21.自然电位测井自然电位测井(Spontaneous Potential Logging)一个测量一个测量一个测量一个测量电极电极电极电极一个地面一个地面一个地面一个地面电极电极电极电极用电缆将用电缆将MN与电位与电位差计两端相连,测量差计两端相连,测量MN间的电位差。间的电位差。第6页/共64页1.3 SP曲线的测量原理曲线的测量原理 将一个电极将一个电极M放入井中,另放入井中
5、,另一个电极一个电极N放在地面上接地,在不放在地面上接地,在不存在任何人工电场的情况下,用测存在任何人工电场的情况下,用测量电位差的仪器测量量电位差的仪器测量M电极相对于电极相对于N电极之间的电位差,便可以进行电极之间的电位差,便可以进行自然电位测井。自然电位测井。第7页/共64页注意注意显然,自然电位测井测的是显然,自然电位测井测的是相对电位值相对电位值,即井内不,即井内不同深度上的自然电位与地面上同深度上的自然电位与地面上N电极的固定电位值之差。电极的固定电位值之差。N电极的电位恒定电极的电位恒定是井中自然电位是井中自然电位的绝对数值吗?的绝对数值吗?第8页/共64页井内有自然存在的井内有
6、自然存在的电位变化电位变化说明井内有自然电说明井内有自然电流流动流流动必然有自然产生的必然有自然产生的电动势电动势2.自然电场的产生自然电场的产生 由于钻井液(由于钻井液(泥浆泥浆)和孔隙流体()和孔隙流体(地层水、地层水、油、气油、气)具有不同的矿化度,即含有的离子的)具有不同的矿化度,即含有的离子的浓度不同,井壁附近两种不同矿化度的溶液浓度不同,井壁附近两种不同矿化度的溶液接触产生接触产生电化学作用电化学作用,产生电动势造成自然,产生电动势造成自然电场。电场。扩散扩散扩散吸附作用扩散吸附作用第9页/共64页扩散电动势扩散电动势扩散吸附电动势扩散吸附电动势过滤电动势过滤电动势氧化还原电动势氧
7、化还原电动势研究表明,能产生一定电位值的自然电动势有四种:研究表明,能产生一定电位值的自然电动势有四种:2.自然电场的产生自然电场的产生在在在在沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩地区的油气井中地区的油气井中地区的油气井中地区的油气井中第10页/共64页扩散电动势扩散电动势(Ed)扩散吸附电动势扩散吸附电动势(Eda)2.机理:扩散扩散吸附作用机理:扩散扩散吸附作用3.结果:产生了电动势,造成自然电场结果:产生了电动势,造成自然电场SP是怎样产生的?是怎样产生的?钻井液钻井液1.介质介质地层孔隙流体地层孔隙流体第11页/共64页假定:假定:砂泥岩地层砂泥岩地层1淡水泥浆井淡水泥浆井23其中的盐类均为其中的
8、盐类均为NaCLCmfCw 当两种不同浓度的溶液当两种不同浓度的溶液相接触时,高浓度溶液中的相接触时,高浓度溶液中的离子向低浓度一方移动(扩离子向低浓度一方移动(扩散现象)。散现象)。第12页/共64页在砂泥岩地层中扩散有两条路径:在砂泥岩地层中扩散有两条路径:通过砂岩直接向通过砂岩直接向泥浆中扩散;泥浆中扩散;通过砂岩周围的泥通过砂岩周围的泥岩向泥浆中扩散。岩向泥浆中扩散。1 1212第13页/共64页(1)(1)纯砂岩扩散电动势(纯砂岩扩散电动势(E Ed d)孔隙流体孔隙流体与与钻井液钻井液(泥浆泥浆)之间的之间的 直接直接 扩散。扩散。不同离子扩散的速度不不同离子扩散的速度不同,研究表
9、明同,研究表明Na的移的移动速度小于动速度小于Cl的移动的移动速度,即速度,即VNa11u、v的大小决定了的大小决定了Ed的极性,在纯的极性,在纯砂岩情况下,因为砂岩情况下,因为uv,所以,所以EdCmf第15页/共64页泥泥泥泥岩岩岩岩砂砂砂砂岩岩岩岩泥泥泥泥岩岩岩岩CwCmf(1)(1)纯砂岩扩散电动势(纯砂岩扩散电动势(E Ed d)第16页/共64页(2)(2)纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(E Edada)孔隙流体孔隙流体通过泥岩通过泥岩与钻井液与钻井液(泥浆泥浆)之间的扩散。之间的扩散。吸附:指泥岩的颗粒表面吸附的矿物
10、离子。吸附:指泥岩的颗粒表面吸附的矿物离子。泥岩的特殊性质泥岩的特殊性质吸附吸附泥泥岩岩颗颗粒粒由由含含硅硅或或铝铝的的晶晶体体组组成成。由由于于晶晶格格中中的的硅硅或或铝铝离离子子被被低低价价(钠钠)离离子子所所取取代代,泥泥岩岩颗颗粒粒表表面面带带负负电电。为为达达到到平平衡衡,必必须须吸吸附正离子附正离子平衡离子(补偿阳离子)平衡离子(补偿阳离子)第17页/共64页扩散方向扩散方向因同性相斥、异性相吸,因同性相斥、异性相吸,泥岩中有补偿阳离子存泥岩中有补偿阳离子存在在,VCl-不能离开不能离开结果形成结果形成高浓度一方高浓度一方为负,低浓度一方为负,低浓度一方为正为正。Na+CL-Na+
11、Na+CL-CL-+-(2)(2)纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(E Edada)第18页/共64页(2)(2)纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(E Edada)设纯泥岩单位孔隙体积的补偿阳离子浓度设纯泥岩单位孔隙体积的补偿阳离子浓度QV=,则认为,则认为VCl-=0。因因 Kda0,所以,所以 Eda0V VNaNa+V VCLCL-k kdada:扩散吸附电动势系数:扩散吸附电动势系数:扩散吸附电动势系数:扩散吸附电动势系数CwCmf第19页/共64页泥泥泥泥岩岩岩
12、岩砂砂砂砂岩岩岩岩泥泥泥泥岩岩岩岩CwCmf(2)(2)纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(纯泥岩的扩散吸附电动势(E Edada)第20页/共64页当泥质砂岩的泥质含量较小时,当泥质砂岩的泥质含量较小时,Qv小,小,vu,低浓度一方为负,高浓度,低浓度一方为负,高浓度一方为正,具有纯砂岩的性质;一方为正,具有纯砂岩的性质;当泥质砂岩的泥质含量较大时,当泥质砂岩的泥质含量较大时,Qv大,大,vCmf的的情况下讨论的,那么情况下讨论的,那么CwCmf 井内井内总的自然电动势总的自然电动势(Es):在由砂岩,泥岩,泥浆所组成:在由砂岩,泥岩,泥浆所组成的导电回路
13、中,电动势是呈串联的。因此,在该回路中由于扩散作的导电回路中,电动势是呈串联的。因此,在该回路中由于扩散作用形成的总电动势为该三电动势的代数和。用形成的总电动势为该三电动势的代数和。第24页/共64页第25页/共64页几个重要的概念几个重要的概念静自然电位:静自然电位:纯砂岩与纯泥岩交界面处的纯砂岩与纯泥岩交界面处的总电化学电动势用总电化学电动势用SSP来表示。来表示。注意注意假静自然电位:假静自然电位:泥质砂岩和纯泥岩的总电动泥质砂岩和纯泥岩的总电动势称为假静自然电位。符号用势称为假静自然电位。符号用PSP来表示,来表示,反映了泥质的多少,总有反映了泥质的多少,总有SSPPSP。自然电位的幅
14、度异常自然电位的幅度异常VSP:自然电流在井自然电流在井中泥浆柱上产生的电压降。中泥浆柱上产生的电压降。1 123 3第26页/共64页自自然然电电位位的的幅幅度度异异常常VSP第27页/共64页自自然然电电位位的的幅幅度度异异常常VSP对厚层,砂岩和泥岩的截面积比井的截面积对厚层,砂岩和泥岩的截面积比井的截面积大得多,所以大得多,所以。因此,在实测自然电位曲线上,以泥岩为。因此,在实测自然电位曲线上,以泥岩为基线,则厚层砂岩有:基线,则厚层砂岩有:巨厚纯砂岩对应的自然电位幅度将等于静自巨厚纯砂岩对应的自然电位幅度将等于静自然电位然电位SSP;而薄层,将比;而薄层,将比SSP小得多。小得多。第
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 测井 自然 电位
限制150内