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1、辨析异常自然电位曲线,测井四分公司 刘长忠,自然电位作为胜利油田标准测井曲线之一，在测量时有时会碰到一些与常规认识不相符的正异常或负异常，正确判断这些异常的正确与否是提高时效的关键。,知晓自然电位测量原理，了解地区规律，结合实际现象分析高阻薄互层对自然电位曲线的影响，掌握外界因素对自然电位的影响，是快速解决问题，避免无效劳动的基础。,油井中的自然电位主要是由于钻井滤液与地层水之间产生的扩散电动势和扩散吸附电动势产生的，由于钻井液柱的压力只是略高于地层压力，因此过滤电位常忽略不计。通常，自然电位曲线需符合以下规律：,1.对称性:上下围岩岩性相同时，曲线对地层中部对称； 2.对厚度较大（h4d）的
2、地层，Usp=SSP,且曲线半幅点深度对应地层界面。 3.对砂岩渗透层，相对泥岩基线，SP曲线可向左（负异常）或向右（正异常）偏转，这主要取决于地层水与泥浆滤液的相对矿化度。当CwCmf时，SP曲线显示负异常；当CwCmf时，曲线显示正异常。,自然电位测井的影响因素主要有：,1.Rw/Rmf的影响，地层水电阻率和泥浆滤液电阻率的比值越大，自然电位的总电动势越大，曲线异常幅度Usp越大，反之则越小。 2.岩性：泥质含量的多少，影响Usp的大小，泥质含量越少，自然电位幅度越大，反之则越小。,自然电位测井的影响因素主要有：,3.岩石电阻率Rt：Rt越大，自然电流越小，Usp随之减小，油层的Usp一般
3、小于相邻的水层。 4.地层厚度：地层厚度增大，即R减小，则Usp增大，反之则Usp减小。 5.井径及侵入带：目的层有钻井液侵入时，钻井滤液与地层水的分界面移向地层内部，使自然电流流经的目的层和围岩的路径增大，使R增大，Usp随之减小。,自然电位曲线形状与地层关系示意图：,Fresh Water,Salt Water,Salt Water,Salt Water,根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电位曲线的应用如下：,1.划分渗透层： 淡水泥浆钻井时，在砂岩渗透层处，SP曲线出现负异常，对厚度较大（h4d)的地层，可用曲线半幅点确定地层界面。含泥质的砂岩，随泥质含量的增加SP异常幅度减小。一般，
4、含水砂岩的自然电位异常幅度略大于含油砂岩的Usp。对厚度较大的地层，曲线半幅点间的距离接近地层厚度，厚度越大，精度越高。,2、估计泥质含量，可使用图版法，也可用经验公式法层状泥质与砂岩形成砂泥质交互层，且层状泥质与砂质层的电阻率相差不大时，泥质含量为：,根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电位曲线的应用如下：,3、确定地层水的电阻率Rw,根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电位曲线的应用如下：,根据自然电位的成因及曲线的规律，自然电位曲线的应用如下：,4、判断水淹层 油层顶部或底部水淹的水淹层在自然电位曲线上的特点：自然电位曲线的泥岩基线在该层的上部（顶部水淹）或下部（底部水淹）发生偏移。其主
5、要原因是注入水与原地层水的矿化度不同。偏移值的大小为：,在实际工作中，我们发现某些高电阻率地层中所测自然电位曲线按照常规方式进行解释的结果与现实发生明显冲突。通常认为高电阻率和自然电位明显异常是油气储集层的特征 ,可是录井却没见油气显示 ,就是见了油气显示也会出现岩电矛盾 ，因此 ,有必要对高电阻率地层及其自然电位异常情况进行分析。,例1：东营组底部灰质砂岩出现在凸起与凹陷的结合部,是东营组在上古生界之上超覆沉积的结果 ,目前仅在埕东凸起北部缓坡见到。该套高电阻率地层为灰质砂岩与含砾砂岩互层 ,其中 :灰质砂岩碎屑颗粒以石英为主，灰质胶结，胶结物含量高 ,致密坚硬 ,储集物性差 ,录井无油气显
6、示 ;含砾砂岩碎屑颗粒也以石英为主 ,灰质胶结 ,胶结物含量低 ,较疏松 ,储集物性相对较好 ,录井无油气显示 。,但是 ,其电性特征自然电位正异常幅度却很大 ,电阻率也较高 ,声波差较小与较大间互 ,较大声波时差与微电极较小值对应,分析认为 ,这种自然电位异常是非渗透性高电阻率致密灰质砂岩与具渗透性的较疏松含砾砂岩交互所致 ,不能完全反映地层渗透性 。,例2：沙一段底部生物灰岩多出现在凹陷的斜坡地带 ,在垦利 、河滩 、孤北 、桩西等地区都可见到 。有的生物灰岩碎屑以塔螺为主 ,砂质 、灰质胶结 ,胶结物较少 ,较疏松 ,储集物性较好 ,录井见油气显示 。虽然自然电位异常幅度不大 ,电阻率也
7、不太高 ,却形成了良好油气层 。如 ZH 893 井生物灰岩 1 层 2 . 5 m试油获日产约 40 t 的工业油流 。有的生物灰岩碎屑 (如 K 98 井) 以介形虫为主 ,局部塔螺较多 ,灰质胶结 ,胶结物含量高 ,较致密 ,储集物性差 ,录井无油气显示 。,然而 ,其自然电位异常幅度却很大 ,电阻率也很高 ,较小声波时差夹大时差 ,高时差对应的微电极电阻率变小,分析认为 ,这种自然电位异常是高电阻率致密生物灰岩 (介形虫为主) 夹薄层即具渗透性的较疏松的生物灰岩 (塔螺为主) 所致 ,也不能反映地层渗透性 。,例3：灰质页岩和油页岩在沾化凹陷均有沉积 ,多出现在凹陷低部位的沙三段下部第
8、 3 、第 4 油页岩段之中 。因普遍含灰质成分且有机质丰富 ,故电阻率较高 。沾化凹陷西南部的 H 12 井 1693. 01709. 5 m*井段相当于沙三段下部第 4 油页岩段 (见图 3) ,其电阻率较高 ,自然电位负异常 ,但井壁取心结果全部取上灰质泥岩 。,从测井曲线还可发现微电极曲线高电阻率夹低电阻率，低电阻率对应声波时差曲线高值 ,且自然电位曲线多在该处转折 。,分析认为 ,这种自然电位异常是非渗透性高电阻率灰质泥岩 、低渗透性高电阻率页岩夹薄层泥岩所致 。,例4：沙四段礁灰岩分布在沾化凹陷四扣洼陷的邵家地区 ,是该区主要产油气层系 。在 S H 4 井对沙四段 2 6342
9、650 m 井段试油 ,酸化后套管双翼放喷获日产油 1 117 t 、气 48 200 m3的高产工业油气流 ,储集物性较好 。但其周围的井试油都未获高产油气流 ,储集物性较差 。,如 2 787 2 809 m 井段电阻率高 、自然电位明显负异常 (图 4) ,一般认为这是很好的油气层 。从其他测井曲线却发现 ,微电极低电阻率正差异夹高电阻率致密尖峰 ,自然伽马低值夹中高值 ,声波时差 180200 s/ m ,表明地层非均质 。另外 ,微电极曲线上的高电阻率致密尖峰对应自然伽马中高值及小声波时差值 ,且自然电位曲线多在该处转折 。,分析认为 ,这种自然电位异常是高电阻率灰岩 (渗透层) 夹
10、薄层高电阻率泥灰岩 (致密层) 所致 ,也不能真实反映地层渗透性 。,综上所述，在砂泥岩交互地区 ,高电阻率地层往往不是单一均质的 ,常常夹有薄渗透层或薄泥岩层 ,这时高电阻率地层对自然电流分布影响很大 (见图 5) 。,由泥岩流向渗透性地层的自然电流大部分被限制在对应于非渗透性 、高电阻率地层的井眼中 ,使其自然电流强度保持不变 ,则自然电流在井眼中的电位降为常数 ,自然电位曲线是一条倾斜的直线 。在这类地层中 ,自然电流只能从渗透层或泥岩层进入或离开井眼 ,使自然电位曲线上有不同斜率的直线段 ,直线段斜率变化处相应为渗透层或泥岩层段 。,另外，在实际施工过程中还会碰到由外界因素干扰导致的自
11、然电位曲线与地区规律不相符的情况，这影响到了测井时效和资料质量。找出问题的症结，是快速解决问题，取准资料的关键。,结合图中分析，测井过程中可能出现的主要影响因素有以下几种。,地面采集面板干扰：如果地面采集面板因制作粗糙或因震动、灰尘而出现漏电、异常电磁干扰时，就会对自然电位信号产生影响，表现在曲线上会导致基线不平滑，出现规律性波动，有毛刺、噪声尖峰等异常现象。,电缆滚筒带磁：在进行自然电位测井时，带磁滚筒旋转会产生次生磁场及电动势，就会对采集到的自然电位信号产生周期性影响，表现在资料上就会产生泥岩基线不平滑，有异常波浪状起伏现象。,地面电极SP FISH 回路受干扰：当地面电极置于带塑胶底衬的
12、泥浆池中时会导致回路电阻过大，在发电机或电源线附近时，或接近任何管线(如钻井液储罐)，或者井场附近有其它正处于工作状态的抽油机、注水井时，会由于周围环境中的不规律电磁噪声干扰，而使自然电位曲线产生异常抖动，基线发生漂移。,井下电极绝缘不好：如果测量SP的电极与铠装钢丝绝缘不好，测得的自然电位信号就不只受电极所在地层自然电动势影响，还会受到其它处于回路中的多余信号所干扰。反映到自然电位曲线上就表现为出现地层不应有的正、负异常，泥岩基线出现漂移及抖动等现象。,综上所述，在自然电位测井中当发现曲线出现异常时，应先根据录井资料以及其它测井资料对地层进行分析，确定曲线幅度是否为特殊地层的特殊响应，当判断是非正常变化时，应立即检查构成自然电位回路的各关键点，判断问题症结所在，才能快速解决问题，取准测井资料，避免不必要的重复测量及返工，取得好的测井时效。,请大家 批 评 指 正,
