自然电位测井.ppt

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1、电法测井电法测井（三）（三）3 3、影响岩石电阻率的大小的主要因素、影响岩石电阻率的大小的主要因素1 1、电学性质表征参数、电学性质表征参数4 4、阿尔奇公式、阿尔奇公式2 2、各种测井方法的频率范围、各种测井方法的频率范围井下井下井下井下仪器仪器仪器仪器天滑天滑天滑天滑轮轮轮轮绞车绞车绞车绞车仪器车仪器车仪器车仪器车电缆电缆电缆电缆电电电电法法法法测测测测井井井井的的的的一一一一种种种种。也也也也叫叫叫叫SP SP LogsLogs（源源源源自自自自Spontaneous Spontaneous Spontaneous Spontaneous Potential Potential Pote

2、ntial Potential LogsLogsLogsLogs）进进进进行行行行电电电电阻阻阻阻率率率率测测测测井井井井时时时时，目目目目的的的的层层层层测测测测量量量量结结结结束束束束、在在在在断断断断电电电电情情情情况况况况下下下下，发发发发现现现现记记记记录录录录仪仪仪仪仍仍仍仍然然然然显显显显示示示示，井井井井下下下下有有有有电电电电位位位位的变化。的变化。的变化。的变化。测测测测量量量量井井井井下下下下岩岩岩岩层层层层的的的的电电电电阻阻阻阻率率率率，一一一一般般般般须人为供电须人为供电须人为供电须人为供电根根据据自自然然电电位位曲曲线线研研究究井井内内地地质质剖剖面面的的方法方法

3、自然电位测井自然电位测井本本本本章章章章重重重重点点点点：SPSPSPSP成成成成因因因因、曲曲曲曲线线线线特特特特点点点点及及及及影影影影响响响响因因因因素素素素，SPSPSPSP资料的应用资料的应用资料的应用资料的应用自自自自然然然然电电电电位位位位曲曲曲曲线线线线的的的的变变变变化化化化与与与与岩岩岩岩性性性性有有有有密密密密切切切切关关关关系系系系，在在在在渗渗渗渗透层透层透层透层有明显有明显有明显有明显异常异常异常异常自自自自然然然然电电电电位位位位测测测测井井井井曲曲曲曲线线线线一一一一般般般般以以以以泥泥泥泥岩岩岩岩井井井井段段段段的的的的曲曲曲曲线线线线作作作作为为为为基基基基

4、线线线线（相相相相对对对对零零零零线线线线）来来来来计计计计算算算算渗渗渗渗透透透透层层层层井井井井段段段段自自自自然然然然电电电电位位位位异异异异常常常常幅幅幅幅度度度度（mVmVmVmV）。异异异异常常常常偏偏偏偏向向向向负负负负方方方方向向向向叫叫叫叫负负负负异异异异常常常常；相反相反相反相反叫叫叫叫正异常正异常正异常正异常砂岩砂岩砂岩砂岩泥岩泥岩泥岩泥岩在在在在井井井井中中中中由由由由于于于于泥泥泥泥浆浆浆浆和和和和地地地地层层层层水水水水的的的的含含含含盐盐盐盐量量量量不不不不同同同同，地地地地层层层层压压压压力力力力和和和和泥泥泥泥浆浆浆浆柱柱柱柱压压压压力力力力不不不不同同同同，

5、在在在在井井井井壁壁壁壁附附附附近近近近产产产产生生生生电电电电化化化化学学学学过过过过程程程程，结结结结果果果果产产产产生生生生自自自自然然然然电电电电动动动动势势势势，造造造造成成成成自然电场自然电场自然电场自然电场扩散电动势（扩散电动势（EdEd）过滤电动势过滤电动势（E E）扩散吸附电动势（扩散吸附电动势（EdaEda）受受受受渗透压力渗透压力渗透压力渗透压力作用，高浓度作用，高浓度作用，高浓度作用，高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度动动动动平平平平衡衡衡衡时时时时，电电电电动动动动势势势势保保保保持持持持一一一一定定定定值值值值扩散电动势扩散电动势扩散电动势扩散电动势EdEdEdEd氯离

6、子迁移率氯离子迁移率氯离子迁移率氯离子迁移率 钠离子迁移率钠离子迁移率钠离子迁移率钠离子迁移率低浓度低浓度低浓度低浓度氯离子富集氯离子富集氯离子富集氯离子富集高浓度高浓度高浓度高浓度钠离子富集钠离子富集钠离子富集钠离子富集接接接接触触触触面面面面正正正正负负负负离离离离子子子子迁迁迁迁移移移移速速速速度度度度相相相相同同同同时时时时电电电电荷荷荷荷富集停止富集停止富集停止富集停止离子还在继续扩散离子还在继续扩散离子还在继续扩散离子还在继续扩散动平衡动平衡动平衡动平衡CwCwCwCwCmCmCmCm渗渗渗渗透透透透性性性性隔隔隔隔板板板板实实实实验验验验各种溶液离子迁移率与扩散电动势各种溶液离子

7、迁移率与扩散电动势各种溶液离子迁移率与扩散电动势各种溶液离子迁移率与扩散电动势EdEdEdEd不同溶液的扩散电动势是不同的不同溶液的扩散电动势是不同的其中：其中：其中：其中：u u u u：离子迁移率：离子迁移率：离子迁移率：离子迁移率 z z z z：离子价：离子价：离子价：离子价 v v v v：每个分子离解后形成的离子数：每个分子离解后形成的离子数：每个分子离解后形成的离子数：每个分子离解后形成的离子数 R R R R：克分子气体常数：克分子气体常数：克分子气体常数：克分子气体常数 T T T T：绝对温度：绝对温度：绝对温度：绝对温度 F F F F：法拉第常数：法拉第常数：法拉第常数

8、：法拉第常数参见参见参见参见P2 P2 P2 P2 表表表表1-11-11-11-1参见参见参见参见P3P3P3P3公公公公式式式式的的的的导导导导出出出出：取取取取一一一一体体体体积积积积元元元元，从从从从离离离离子子子子的的的的受受受受力力力力分分分分析析析析着着着着手手手手，根根根根据据据据离离离离子子子子的的的的迁迁迁迁移移移移率率率率，得得得得到到到到单单单单位位位位时时时时间间间间通通通通过过过过单单单单位位位位截截截截面面面面的的的的离离离离子子子子数数数数电电电电量量量量，最最最最后后后后根根根根据据据据电电电电量量量量与与与与电电电电场场场场的的的的关关关关系系系系，便便便便

9、可可可可得得得得到电场的表达式。到电场的表达式。到电场的表达式。到电场的表达式。1 1 1 1、计算每个离子所受到的渗透压力、计算每个离子所受到的渗透压力、计算每个离子所受到的渗透压力、计算每个离子所受到的渗透压力2 2 2 2、计算每个离子所受到的电场力、计算每个离子所受到的电场力、计算每个离子所受到的电场力、计算每个离子所受到的电场力3 3 3 3、计算通过每一截面的正负离子数、计算通过每一截面的正负离子数、计算通过每一截面的正负离子数、计算通过每一截面的正负离子数4 4 4 4、计算动态平衡状态下通过某一截面上的、计算动态平衡状态下通过某一截面上的、计算动态平衡状态下通过某一截面上的、计

10、算动态平衡状态下通过某一截面上的电荷数电荷数电荷数电荷数5 5 5 5、根据、根据、根据、根据4 4 4 4求出电场的表达式求出电场的表达式求出电场的表达式求出电场的表达式参见参见参见参见P2-3P2-3P2-3P2-3EdEd的表达式的表达式在在一一定定条条件件下下（C2CRsdRmRsdRmRsdRmRsd、RmRsh RmRsh RmRsh RmRsh，UspSSPUspSSPUspSSPUspSSP；薄层薄层薄层薄层UspUspUspUsp比比比比SSPSSPSSPSSP小的多小的多小的多小的多P8(1-P8(1-8)8)参见参见P7 P7 图图1 18 8 不同不同QvQv值的岩层的

11、值的岩层的EdaEda和和Rmf/RwRmf/Rw的定量关系的定量关系对对于于具具有有不不同同QvQv值值的的地地层层，即即使使Rmf/RwRmf/Rw值值为为常数，其扩散吸附电位常数，其扩散吸附电位EdaEda也不同。也不同。井井井井内内内内有有有有相相相相邻邻邻邻两两两两邻邻邻邻层层层层，阳阳阳阳离离离离子子子子交交交交换换换换能能能能力力力力分分分分别别别别为为为为QvQvQvQv1 1 1 1、QvQvQvQv2 2 2 2，两两两两层层层层RwRwRwRw相相相相等等等等，两两两两层层层层产产产产生生生生的的的的扩扩扩扩散散散散吸吸吸吸附附附附电电电电动动动动势势势势分分分分别别别别

12、为为为为EdaEdaEdaEda1 1 1 1、EdaEdaEdaEda2 2 2 2，则则则则静静静静自自自自然然然然电电电电位位位位为：为：为：为：通常，通常，通常，通常，Rmf/Rw1Rmf/Rw1Rmf/Rw1Rmf/Rw1EdaEdaEdaEda1 1 1 1为负值为负值为负值为负值EdaEdaEdaEda2 2 2 2为正值为正值为正值为正值如如如如果果果果QvQvQvQv1 1 1 1=0=0=0=0，QvQvQvQv2 2 2 2，则则则则得得得得到到到到纯纯纯纯砂砂砂砂岩岩岩岩和和和和纯纯纯纯泥泥泥泥岩岩岩岩交交交交界界界界处处处处的的的的静静静静自自自自然然然然电电电电位位

13、位位，即即即即静静静静自自自自然然然然电电电电位位位位的的的的最最最最大大大大值值值值SSPmaxSSPmaxSSPmaxSSPmax。温温温温度为度为度为度为18C18C18C18C时：时：时：时：SSPmin=0SSPmin=0SSPmin=0SSPmin=0如果如果如果如果QvQvQvQv1 1 1 1QvQvQvQv2 2 2 2通常认为：通常认为：通常认为：通常认为：井内自然电场主要是由扩散吸附作用造成的井内自然电场主要是由扩散吸附作用造成的井内自然电场主要是由扩散吸附作用造成的井内自然电场主要是由扩散吸附作用造成的钻钻钻钻井井井井过过过过程程程程中中中中，泥泥泥泥浆浆浆浆柱柱柱柱压

14、压压压力力力力一一一一般般般般大大大大于于于于地地地地层层层层压压压压力力力力。在在在在压压压压力力力力差差差差作作作作用用用用下下下下，泥泥泥泥浆浆浆浆滤滤滤滤液液液液渗渗渗渗入入入入地地地地层层层层。在在在在岩岩岩岩石石石石孔孔孔孔隙隙隙隙中中中中的的的的滤滤滤滤液液液液带带带带有有有有相相相相当当当当多多多多的的的的正正正正离离离离子子子子向向向向压压压压力力力力低低低低的的的的地地地地层层层层一一一一方方方方移移移移动动动动聚聚聚聚集集集集，而而而而压压压压力力力力大大大大的的的的一一一一端端端端聚聚聚聚集集集集较较较较多多多多的的的的负负负负离离离离子子子子，产产产产生生生生电电电电

15、位位位位差差差差即即即即过过过过滤滤滤滤电电电电动势动势动势动势。泥浆滤液粘度泥浆滤液粘度泥浆滤液粘度泥浆滤液粘度PPPP泥浆柱与地层间压差泥浆柱与地层间压差泥浆柱与地层间压差泥浆柱与地层间压差A A A A 过滤电动势系数过滤电动势系数过滤电动势系数过滤电动势系数E E E E 主要取决于压差主要取决于压差主要取决于压差主要取决于压差PPPP，一般情况下可忽略不计，一般情况下可忽略不计，一般情况下可忽略不计，一般情况下可忽略不计1 1、自然电位、静自然电位的概念、自然电位、静自然电位的概念2 2、扩散电动势及其产生机理、扩散电动势及其产生机理3 3、扩散吸附电动势及其产生机理、扩散吸附电动势及其产生机理4 4、井下自然电位产生机理及其等效电路、井下自然电位产生机理及其等效电路5 5、井下自然电位的幅度规律、井下自然电位的幅度规律6 6、过虑电动势的概念、过虑电动势的概念