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1、微电极测井左威威左威威 何凯杰何凯杰 陈超陈超 石油石油1010承德石油高等专科学校承德石油高等专科学校电测井系列之二电测井系列之二1第四章 微电阻率测井电法测井是油田常用的测井方法，它主要包括：微电极测井、微侧向测井、临近侧向侧向测井和微球形聚焦测井。2微电极测井微电极测井-ML定义：采用特制的微电极系沿井身贴靠井壁进行视电阻定义：采用特制的微电极系沿井身贴靠井壁进行视电阻率测量的一种测井方法率测量的一种测井方法 因其探测范围小因其探测范围小（一般为（一般为410cm），不受围岩和），不受围岩和 邻层的影响，邻层的影响，也称为也称为微电阻率测井微电阻率测井 因其测量结果主要反映泥饼和冲洗带电
2、阻率（见下因其测量结果主要反映泥饼和冲洗带电阻率（见下图）图）， 故也被称为故也被称为冲洗带电阻率测井冲洗带电阻率测井优点：优点：克服普通电阻率测井纵向分辨率不足的缺点克服普通电阻率测井纵向分辨率不足的缺点 提高纵向分层能力提高纵向分层能力（准确划分薄层，求准目的层厚度）（准确划分薄层，求准目的层厚度） 既能够真实既能够真实判断渗透层及岩性判断渗透层及岩性 又能准确又能准确测出冲洗带电阻率测出冲洗带电阻率微电极系外貌及测量电路微电极系外貌及测量电路（见下页图（见下页图） 主要主要主要主要测量井壁附近地层的电阻率。测量井壁附近地层的电阻率。 测量时电极紧贴测量时电极紧贴井壁以减少钻井液的影响井壁
3、以减少钻井液的影响井壁以减少钻井液的影响井壁以减少钻井液的影响 可可可可同时测量微梯度和微电位两条曲线同时测量微梯度和微电位两条曲线适用条件：适用条件：井径井径1040cm范围范围3地层水矿化度高，地层电阻率Rt低淡淡水水泥泥浆浆构成泥饼的粘土成分电阻率高，Rmc高，冲洗带RxoRt(高侵剖面)4微电极系外貌及测量电路微电极系外貌及测量电路主体上装有23个弹簧片作为下井时的扶正器一个弹簧片上装有绝缘硬橡胶板，橡胶板上嵌有三个电极A为供电电极，M1和M2为测量电极电极间距为0.025m三个点电极组成两种类型的微电极系:A0.025M10.025M2为微梯度电极系，电极距为0.0375m；A0.0
4、5M2组成微电位电极系，电极距为0.05m。测量中，扶正器使极板紧贴井壁5测量原理：测量原理：微电极测井属普通视电阻率测井原理相同微电极测井属普通视电阻率测井原理相同 实测视电阻率曲线除受实测视电阻率曲线除受泥饼、冲洗带，侵入带和原泥饼、冲洗带，侵入带和原状地层状地层影响外，还与影响外，还与极板形状和大小极板形状和大小有关，其视电阻率有关，其视电阻率表达式为：表达式为： 对于微梯度测井，对于微梯度测井， U= UM1M2 对于微电位测井，对于微电位测井， U= UM2N (N为对比电极，一般为对比电极，一般用用电缆外皮电缆外皮或或主体主体作作N极极)； 拓展：微电极系数拓展：微电极系数K与电极
5、距、极板形状和大小有关，一般在校验池与电极距、极板形状和大小有关，一般在校验池测量得到。每次测井前均应做测量得到。每次测井前均应做K值校验工作值校验工作测量要求：测量要求： 微梯度和微电位同时测量微梯度和微电位同时测量 保持微电极系和井壁的接触保持微电极系和井壁的接触条件一致，保证电阻率差异的真实性条件一致，保证电阻率差异的真实性 测量中，电极运动速度不宜过快测量中，电极运动速度不宜过快保证测量质量保证测量质量6常用测量方式：常用测量方式：我国普遍采用微梯度和微电位两种电极系我国普遍采用微梯度和微电位两种电极系， 微梯度电极系微梯度电极系A0.025M10.025M2的电极距为的电极距为0.0
6、375m 探测范围只有探测范围只有46cm 微电位电极系微电位电极系A0.05M2的电极距为的电极距为0.05m 探测范围约为探测范围约为810cm曲线图示方法：曲线图示方法： 通常采用重叠法将微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一通常采用重叠法将微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果图中。张成果图中。 （见下页图）（见下页图）曲线特点：曲线特点： （见下页图）（见下页图） 有的井段两曲线重合，有的井段两条曲线分离；有的井段两曲线重合，有的井段两条曲线分离； 存在分离的井段，两条曲线的视电阻率差值称为存在分离的井段，两条曲线的视电阻率差值称为幅度差幅度差。 若微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度，称
7、若微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度，称“正幅度差正幅度差” 小于时称为小于时称为“负幅度差负幅度差” ” 一般渗透层都会有幅度差，非渗透层无幅度差，或为正负一般渗透层都会有幅度差，非渗透层无幅度差，或为正负不变的小幅度差。不变的小幅度差。据此据此可判断渗透层和非渗透地层可判断渗透层和非渗透地层7微电极系测井曲线重合重合分离分离放大8曲线分离原因剖析：曲线分离原因剖析： 在渗透性地层处，在渗透性地层处，有泥浆滤液侵入发生有泥浆滤液侵入发生（见下页图），（见下页图）， 形成泥饼、侵入带（冲洗带、过渡带）形成泥饼、侵入带（冲洗带、过渡带） 泥饼泥饼电阻率电阻率 1 13 3倍的倍的泥浆泥浆电阻率电阻
8、率 冲洗带冲洗带电阻率电阻率 5 5倍的泥饼电阻率倍的泥饼电阻率 在非渗透的致密层和泥岩层段在非渗透的致密层和泥岩层段无侵入无侵入 没有泥饼和侵入带。无电阻率变化没有泥饼和侵入带。无电阻率变化 上述区别是划分渗透层和非渗透层的重要依据上述区别是划分渗透层和非渗透层的重要依据。 微电位测量微电位测量，探测半径较大，主要受冲洗带电阻率的影响，探测半径较大，主要受冲洗带电阻率的影响，显示较显示较高高的数值的数值主要主要反映反映冲洗带冲洗带电阻率电阻率。 微梯度测量微梯度测量，探测半径较小，受泥饼、泥浆薄膜（极板与，探测半径较小，受泥饼、泥浆薄膜（极板与井壁之间夹的泥浆）影响较大，显示较井壁之间夹的泥
9、浆）影响较大，显示较低低的数值的数值主要反主要反映映泥饼泥饼附近的电阻率附近的电阻率。 渗透性地层处渗透性地层处（淡水钻井液）表现为（淡水钻井液）表现为正幅度差正幅度差 且且幅度差的大小幅度差的大小与泥饼和冲洗带电阻率比值与泥饼和冲洗带电阻率比值Rmc/RxoRmc/Rxo以以 及及泥饼的厚度泥饼的厚度有关，曲线幅度高低与岩性有关有关，曲线幅度高低与岩性有关 非渗透层非渗透层无幅度差，或为正负不变的小幅度差，砂泥岩剖无幅度差，或为正负不变的小幅度差，砂泥岩剖面中泥岩数值低，或幅度低，且无幅度差面中泥岩数值低，或幅度低，且无幅度差9侵入带径向电阻率分布示意图侵入带径向电阻率分布示意图高侵剖面低侵
10、剖面垂直井径的径向距离垂直井径的径向距离10测量质量要求测量质量要求 1 1）泥岩段为）泥岩段为低值低值、曲线重合；、曲线重合； 2 2）渗透性砂岩段数值）渗透性砂岩段数值中等中等，正幅度差，正幅度差( (盐水泥浆除外）盐水泥浆除外） 3 3）致密地层曲线）致密地层曲线数值高数值高，没有幅度差，没有幅度差, ,或正、负不定或正、负不定的幅度差。的幅度差。 4) 4)除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开最大幅除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开最大幅度的井段外，曲线不得出现大段平直现象（泥浆值）。度的井段外，曲线不得出现大段平直现象（泥浆值）。11微电极测井曲线的应用微电极测井曲线的应用（1
11、）确定岩层界面，划分薄层和薄互层）确定岩层界面，划分薄层和薄互层 因其纵向分辨能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠因其纵向分辨能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠 方法：方法：根据曲线半幅点或曲线分离点划分岩层界面，根据曲线半幅点或曲线分离点划分岩层界面， 分辨能力：分辨能力： 一般可划分一般可划分0.2m厚的薄层，厚的薄层， 条件好，可划分条件好，可划分0.1m厚的薄层厚的薄层 对薄互层也有较清楚的显示。对薄互层也有较清楚的显示。（2 2）判断岩性和确定渗透性地层）判断岩性和确定渗透性地层 分层：根据分层：根据有无有无幅度差将渗透层和非渗透层分开；幅度差将渗透层和非渗透层分开； 定岩性：
12、据曲线幅度大小和幅度差大小划分岩性定岩性：据曲线幅度大小和幅度差大小划分岩性 （详见下页详见下页几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征）（3 3）精确划分储层有效厚度）精确划分储层有效厚度 利用它将储层中的非渗透性薄夹层划分出来，并把夹层利用它将储层中的非渗透性薄夹层划分出来，并把夹层厚度从储层井段的总厚度中扣除就得到储层有效厚度，且结厚度从储层井段的总厚度中扣除就得到储层有效厚度，且结果比较可靠。果比较可靠。12几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征a）含油气砂岩和含水砂岩一般都有明显的正幅度差， 若
13、岩性相同，含水砂岩幅度、幅度差都略小于含油砂岩 砂岩含油性越好，差别越明显(油砂岩冲洗带有残余油存在) 若砂岩含泥质较多，含油性变差，幅度和幅度差均降低 b）泥岩：曲线幅度低，无幅度差或有很小的正负不定的幅 度差，曲线呈直线状，为典型的非渗透岩层曲线特点。 当泥岩很致密时，曲线幅度升高，c）灰质砂岩：曲线幅度比普通砂岩的高，但幅度差比普通 砂岩的小。d）致密砂岩、钙质砂岩或致密灰岩：曲线幅度特别高，常 呈锯齿状或刺刀状，有幅度大小不等的正或负幅度差。e）生物灰岩：曲线幅度很高，正幅度差特别大。f）孔隙性、裂缝性石灰岩：曲线幅度比致密石灰岩的低得 多，一般有明显的正幅度差。返回13微电极测井曲线
14、的应用微电极测井曲线的应用-续续（4 4）确定井径扩大井段）确定井径扩大井段 当井壁坍塌形成大洞穴或存在石灰岩大溶洞时，相应当井壁坍塌形成大洞穴或存在石灰岩大溶洞时，相应井段中微电极系的极板悬空，视电阻率曲线幅度降低，其井段中微电极系的极板悬空，视电阻率曲线幅度降低，其视电阻率值和钻井液电阻率基本相同视电阻率值和钻井液电阻率基本相同。RaRm（5）确定冲洗带电阻率）确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度和泥饼厚度hmc RxoRxo在测井解释中是个重要的过渡性参数在测井解释中是个重要的过渡性参数 确定方法：确定方法：常用微电极系图版法常用微电极系图版法（见下页图）（见下页图）确定确定 步骤：步骤：读
15、出目的层读出目的层R微梯度微梯度、R微电位微电位（读平均值）（读平均值） 用用“估计估计Rmf与与Rmc图版图版”由由Rm确定确定Rmc（见图）（见图） 计算计算R微梯度微梯度/Rmc和和R微电位微电位/Rmc； 根据井径选取图版，由纵、横坐标交会点读取根据井径选取图版，由纵、横坐标交会点读取 （或内插）实线曲线号码（或内插）实线曲线号码v，Rxo=v*Rmc 同时同时由过交会点的虚线号码确定由过交会点的虚线号码确定hmc14R微电位/RmcR微梯度/Rmc曲线号码为曲线号码为v=Rxo/Rmc虚线号码虚线号码hmc(mm)2.54=24.765cm图板是在实验室中按不同井径测出的15最后说明：最后说明：在确定冲洗带电阻率在确定冲洗带电阻率RxoRxo和泥饼厚度和泥饼厚度hmchmc时，应时，应注意使用条件注意使用条件，大多数情况下，大多数情况下hmc6mmhmc6mm才能得才能得到较可靠的估算结果；到较可靠的估算结果；目前，微电极系在这方面的应用逐渐减少，常目前，微电极系在这方面的应用逐渐减少，常用微侧向测井系列中的一些测井资料用微侧向测井系列中的一些测井资料( (如微球如微球形聚焦测井形聚焦测井) )确定确定RxoRxo值值16谢谢！17
