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1、第三章 电阻率测井一、普通电阻率测井一、普通电阻率测井二、侧向测井二、侧向测井1第三章 电阻率测井 利用岩石的导电性（电阻率或电导率）利用岩石的导电性（电阻率或电导率）研究地层的一类测井方法称为电阻率测井。研究地层的一类测井方法称为电阻率测井。 岩石的电阻率与岩石的电阻率与岩性岩性、储集物性储集物性、含含油性油性有密切的关系有密切的关系 ，所以通过研究岩石的，所以通过研究岩石的电阻率的差异就可以区分岩性、划分储集电阻率的差异就可以区分岩性、划分储集层并评价含油气性、进行地层对比层并评价含油气性、进行地层对比2一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理1 1、实验室测量岩石电阻率、实验室测量岩
2、石电阻率 实验室测量岩石电阻率方法：通过测量流过实验室测量岩石电阻率方法：通过测量流过岩样的电流岩样的电流I和和MN之间的电位差之间的电位差 ，由欧姆，由欧姆定律确定岩样定律确定岩样MN之间的电阻之间的电阻.3一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理1 1、实验室测量岩石电阻率、实验室测量岩石电阻率 由实验室测量岩石电阻率方法可知：由实验室测量岩石电阻率方法可知： 1）要测量电阻率，必须供电，形成人工电场；）要测量电阻率，必须供电，形成人工电场； 2）研究电场分布规律，确定电场参数与电阻）研究电场分布规律，确定电场参数与电阻率的关系；率的关系； 3）测量电场参数，根据电场参数与电阻率的）测
3、量电场参数，根据电场参数与电阻率的关系，得到电阻率。关系，得到电阻率。4一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理2 2、普通电阻率测量原理、普通电阻率测量原理 普通电阻率测井的测量方法与岩样的测量原普通电阻率测井的测量方法与岩样的测量原理是极其相似的；但井内电场与电位的分布很复理是极其相似的；但井内电场与电位的分布很复杂；与杂；与R R之的关系也很复杂。之的关系也很复杂。 供电电极：供电电极：A A、B B 测量电极：测量电极：M M、N N 有一个在地面（如图有一个在地面（如图为为N N），其余在井下，），其余在井下，构成电极系，电极距构成电极系，电极距L=AML=AM5一、普通电阻率测
4、量原理一、普通电阻率测量原理2 2、普通电阻率测量原理、普通电阻率测量原理 电阻率表达式：电阻率表达式： K K电极系系数，只与电极系结构有关电极系系数，只与电极系结构有关 I I电流电流测量测量 即可确定介质电阻率即可确定介质电阻率6一、普通电阻率测量原理一、普通电阻率测量原理2 2、普通电阻率测量原理、普通电阻率测量原理 测量时，测量时，3 3个电极放入个电极放入井中，井中，1 1个个(B(B或或N)N)留在地面。留在地面。提升过程中，地面仪器记提升过程中，地面仪器记录沿井身的电位差变化曲录沿井身的电位差变化曲线，该电位差线，该电位差不仅与地层不仅与地层的的Rt有关，而且还与井眼有关，而且
5、还与井眼流体、侵入带、围岩的电流体、侵入带、围岩的电阻率有关。阻率有关。故该电位差经故该电位差经刻度后，得到视电阻率刻度后，得到视电阻率RaRa。7二、电极系分类二、电极系分类 成对电极：把电成对电极：把电极系中接在同一线路极系中接在同一线路中的电极叫成对电极：中的电极叫成对电极：MNMN。 不成对电极：把不成对电极：把和地面电极接在同一和地面电极接在同一线路中的电极叫不成线路中的电极叫不成对电极：对电极：ABAB。8二、电极系分类二、电极系分类1 1、电位电极系、电位电极系 不成对电极到靠近不成对电极到靠近它的那个成对电极之它的那个成对电极之间的距离小于成对电间的距离小于成对电极之间的距离极
6、之间的距离（AMMNAMRsRtRs，且，且hLhL，半幅点距离，半幅点距离=h-L=h-L；其它情况下，半幅点距；其它情况下，半幅点距离离=h+L=h+L。 b b、曲线极值对应于地层、曲线极值对应于地层重点且最接近于重点且最接近于RtRt。10二、电极系分类二、电极系分类2 2、梯度电极系、梯度电极系 不成对电极到靠近不成对电极到靠近它的那个成对电极之它的那个成对电极之间的距离大于成对电间的距离大于成对电极之间的距离极之间的距离（AMMNAMMN）的电极系。）的电极系。梯梯梯梯度度度度电电电电极极极极系系系系11二、电极系分类二、电极系分类2 2、梯度电极系、梯度电极系 梯度电极系视电阻率
7、曲线特征：梯度电极系视电阻率曲线特征： a a、在层界面处曲线出现极值。、在层界面处曲线出现极值。 b b、h3Lh3L时（厚层），地层中时（厚层），地层中部直线处部直线处RaRa近似等于近似等于RtRt。 c c、h=13Lh=13L时（中厚层），曲时（中厚层），曲线的形状与层厚基本相同，所不同线的形状与层厚基本相同，所不同的是的是h h变小时，中部的直线逐渐变变小时，中部的直线逐渐变短直至消失，扣除岩层顶或底一个短直至消失，扣除岩层顶或底一个电极范围内的曲线，取面积平均值，电极范围内的曲线，取面积平均值，其其RaRa近似等于近似等于RtRt d d、hLhL时（薄层），其极值最时（薄层），
8、其极值最接近接近RtRt12三、普通电阻率测井影响因素三、普通电阻率测井影响因素1 1、电极系的影响、电极系的影响 电极矩不同时，探测范围不同，测量结果不同电极矩不同时，探测范围不同，测量结果不同（L L小时，主要测量小时，主要测量RmRm和和RiRi；L L太大时，受围岩影太大时，受围岩影响）响）2 2、井眼的影响、井眼的影响 井眼的大小、泥浆电阻率决定了探测范围内各井眼的大小、泥浆电阻率决定了探测范围内各种介质对测量结果的贡献的大小种介质对测量结果的贡献的大小13三、普通电阻率测井影响因素三、普通电阻率测井影响因素3 3、层厚与围岩的影响、层厚与围岩的影响 地层厚度地层厚度h h、围岩电阻
9、率与、围岩电阻率与RtRt的差异的大小、层的差异的大小、层厚变薄，低阻围岩对测量结果贡献增大厚变薄，低阻围岩对测量结果贡献增大4 4、侵入的影响、侵入的影响 低侵（一般在油层）、高侵（一般在水层）与低侵（一般在油层）、高侵（一般在水层）与didi、RiRi有关有关5 5、高阻邻层的屏蔽影响、高阻邻层的屏蔽影响 高阻邻层的屏蔽改变了电流的分布及地流密度高阻邻层的屏蔽改变了电流的分布及地流密度14四、视电阻率曲线的应用四、视电阻率曲线的应用1 1、划分岩性剖面、划分岩性剖面 不同岩性地层的不同岩性地层的RtRt不同，反映不同，反映RtRt的视电阻率的视电阻率RaRa也不同，所以也不同，所以RaRa
10、曲线可用来划分岩性，以地区经曲线可用来划分岩性，以地区经验为基础。验为基础。2 2、层界面的确定、层界面的确定 梯度电极系依据极值确定层界面，电位电极系梯度电极系依据极值确定层界面，电位电极系依据半幅点的位置来确定层界面依据半幅点的位置来确定层界面15四、视电阻率曲线的应用四、视电阻率曲线的应用3 3、确定岩层真电阻率、确定岩层真电阻率RtRt 1 1）正确读取岩层的视电阻率值）正确读取岩层的视电阻率值RaRa：电位电极系：电位电极系对应地层中部取极值；梯度电极系：厚层在中部对应地层中部取极值；梯度电极系：厚层在中部取值，中厚层在底部取值，中厚层在底部/ /顶部顶部RaRa上扣除距顶部上扣除距
11、顶部/ /底部底部界面一个电极距后用面积平均法取值，薄层取极界面一个电极距后用面积平均法取值，薄层取极值。值。 2 2）对）对RaRa做相应的校正（井眼、层厚、侵入等），做相应的校正（井眼、层厚、侵入等），每一种仪器在不同情况下，采用不同的图版或经每一种仪器在不同情况下，采用不同的图版或经验公式进行校正。验公式进行校正。16第三章 电阻率测井一、普通电阻率测井一、普通电阻率测井二、侧向测井二、侧向测井17普通电阻率测井的弱点普通电阻率测井的弱点 在高矿化度泥浆、地层为高阻薄层、且在高矿化度泥浆、地层为高阻薄层、且有侵入的情况下，其电流主要分布在井眼及有侵入的情况下，其电流主要分布在井眼及围岩之
12、中，使其测量结果不能反映目的层的围岩之中，使其测量结果不能反映目的层的电阻率。电阻率。18改进思路改进思路 采用屏蔽电流控制主电流的流路（路径）采用屏蔽电流控制主电流的流路（路径）使影响减至最小使影响减至最小发展侧向测井。发展侧向测井。 目前侧向测井包括：三侧向、七侧向、目前侧向测井包括：三侧向、七侧向、双侧向、微侧向等。双侧向、微侧向等。19一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理A0A0主电极主电极A1A1、A2A2屏蔽电极屏蔽电极B1B1、B2B2回路电极回路电极电极系中有三个柱状电极（回电极系中有三个柱状电极（回路电极除外）。路电极除外）。主电极较短，屏蔽电极较长
13、。主电极较短，屏蔽电极较长。浅三测向的屏蔽电极较深三测浅三测向的屏蔽电极较深三测向的短。向的短。浅三测向的回路电极离屏蔽电浅三测向的回路电极离屏蔽电极较近，深三测向的回路电极极较近，深三测向的回路电极离屏蔽电极较远。离屏蔽电极较远。20一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理测井过程中，测井过程中，A1、A0、A2具有相同有极性和电位具有相同有极性和电位且与且与B的极性相反。的极性相反。 深、浅三侧向的电流侧深、浅三侧向的电流侧向流入地层。向流入地层。 深三侧向的主电流能流深三侧向的主电流能流入到地层较深的地方才开入到地层较深的地方才开始发散。这主要是屏蔽电始发散。这主要
14、是屏蔽电极长，回路电极远，聚焦极长，回路电极远，聚焦能力强所导致的。能力强所导致的。21一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理测井过程中，测井过程中，A1、A0、A2具有相同有极性和电位具有相同有极性和电位且与且与B的极性相反。的极性相反。 深、浅三侧向的电流侧深、浅三侧向的电流侧向流入地层。向流入地层。 浅三侧向的主电流流入浅三侧向的主电流流入到地层后不久就发散，这到地层后不久就发散，这主要是屏蔽电极短，回路主要是屏蔽电极短，回路电极近，聚焦能力差所决电极近，聚焦能力差所决定的定的 。22一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理 电阻率电阻率：
15、K K电极系系数（一般电极系系数（一般由实验或理论计算确定）由实验或理论计算确定） I0主电极强度。主电极强度。 U主电极与无限远处主电极与无限远处的电位差的电位差23一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井2 2、测井曲线特点、测井曲线特点 1 1）高阻层高阻层RaRa增大，比普通电阻率曲线更接近增大，比普通电阻率曲线更接近RtRt。 2 2）上下围岩电阻率相等时上下围岩电阻率相等时RaRa对称于高阻层中部，对称于高阻层中部，应取地层中部的应取地层中部的RaRa（极值）作为地层的（极值）作为地层的RaRa。 3 3）高阻邻层影响很小。）高阻邻层影响很小。24一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井3
16、 3、影响因素、影响因素 1 1）井眼和泥浆的影响井眼和泥浆的影响 井眼的影响由井眼的直径及流体的电阻率所井眼的影响由井眼的直径及流体的电阻率所决定，当井内的电阻率较低时，且直径不是很大决定，当井内的电阻率较低时，且直径不是很大时，井眼影响小。时，井眼影响小。 2 2）泥饼的影响泥饼的影响 泥饼的影响由泥饼的厚度（泥饼的影响由泥饼的厚度（hmc）、和泥饼）、和泥饼的电阻率（的电阻率（Rmc）所决定。通常）所决定。通常hmc很小，其对测很小，其对测量影响很小。量影响很小。25一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井3 3、影响因素、影响因素 3 3）泥浆侵入的影响泥浆侵入的影响 影响的大小由侵入深度
17、（影响的大小由侵入深度（di）侵入带的电阻）侵入带的电阻率（率（Ri）所决定。）所决定。 4 4）围岩的影响围岩的影响 围岩影响的大小由地层的厚度（围岩影响的大小由地层的厚度（h）和围岩）和围岩的电阻率（的电阻率（Rs）所决定。当）所决定。当h4倍主电流层的厚倍主电流层的厚度时，影响较低大，主要是影响电流的分布，即度时，影响较低大，主要是影响电流的分布，即主电流层包含了非目的层（围岩），围岩电阻率主电流层包含了非目的层（围岩），围岩电阻率低时，分流严重，使低时，分流严重，使RLL3不能很好地反映目的层不能很好地反映目的层的的Rt 26一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井4 4、测井资料的应用、
18、测井资料的应用 1 1）划分岩性并决定层界面的位置（以地区经验划分岩性并决定层界面的位置（以地区经验为基础）为基础） 2 2）识别渗透层识别渗透层 在渗透层处两条曲线（深三侧向、浅三侧向）在渗透层处两条曲线（深三侧向、浅三侧向）出现差异，这主要是由于滤液与地层流体的差别出现差异，这主要是由于滤液与地层流体的差别所引起的。所引起的。27一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井4 4、测井资料的应用、测井资料的应用 3 3）判断油气水层判断油气水层 仅用深三侧向：油气层的仅用深三侧向：油气层的RLL3高，水层的高，水层的RLL3小（以地区经验为基础）。小（以地区经验为基础）。 用深三侧向与浅三侧向的差
19、值进行判别：一用深三侧向与浅三侧向的差值进行判别：一般情况下（中、低矿化度）；油层为正差异，水般情况下（中、低矿化度）；油层为正差异，水层为负差异。层为负差异。28一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井4 4、测井资料的应用、测井资料的应用 4 4）确定地层电阻率确定地层电阻率 a）仅用深三侧向的视电阻率确定）仅用深三侧向的视电阻率确定Rt： 对应于地层中部读取极值；对应于地层中部读取极值； 对其作相应的影响因素校正。对其作相应的影响因素校正。 根据仪器的型号、测井时的环境选择相应根据仪器的型号、测井时的环境选择相应的专用图版或经验公式。的专用图版或经验公式。 b）用浅三侧向的视电阻率确定）用浅
20、三侧向的视电阻率确定Ri: 对应于地层中部读取极值；对应于地层中部读取极值； 对其作相应的影响因素的校正。对其作相应的影响因素的校正。 29一、三电极侧向测井一、三电极侧向测井 三侧向测井与普通电阻率测井相比，受井眼、三侧向测井与普通电阻率测井相比，受井眼、围岩的影响要小得多。但仍有弱点：围岩的影响要小得多。但仍有弱点： 1）深三侧向测井的探测深度不够深。三侧向）深三侧向测井的探测深度不够深。三侧向测井是通过加长屏蔽电极来增强聚焦能力，提高测井是通过加长屏蔽电极来增强聚焦能力，提高探测深度，而理论与实验结果都表明：随屏蔽电探测深度，而理论与实验结果都表明：随屏蔽电极的加长，探测深度加深，当屏蔽
21、电极加长到一极的加长，探测深度加深，当屏蔽电极加长到一定的度度之后，再进一步加长屏蔽电极对聚焦效定的度度之后，再进一步加长屏蔽电极对聚焦效果的改善不明显。果的改善不明显。 2）浅三侧向的探测深度不够浅。）浅三侧向的探测深度不够浅。 改进的思路：改变电极系的结构和聚焦方式改进的思路：改变电极系的结构和聚焦方式从而以展了七侧向测井。从而以展了七侧向测井。 30二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理七测向测井的电极系结构七测向测井的电极系结构A0主电极主电极 A1、A2屏蔽电极屏蔽电极 M1、M2、M1、M2 监督电极监督电极 电极系距电极系距:L= O1O2 电极系长度电极
22、系长度:L0= A1 A2 电极系分布比：电极系分布比：S=L0/L 记录点：记录点：A0的中点。的中点。 31二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理测量过程中：测量过程中：A1、A0、A2的极性相的极性相同同;主电流强度主电流强度0不变，通过自动调不变，通过自动调节电路调整节电路调整Is的大小使的大小使Um1=Um1,Um2=Um2,即使主电即使主电流流Io侧向流入地层之中侧向流入地层之中.深浅七侧向的电极系分布比深浅七侧向的电极系分布比S不同，不同，聚丝能力不同。深七侧向的主电流聚丝能力不同。深七侧向的主电流能流入到地层的深部，而浅七侧向能流入到地层的深部，而浅七侧
23、向的主电流进入地层后不久就开始发的主电流进入地层后不久就开始发散。散。探测范围不同。探测范围不同。 深七侧向的深度较大深七侧向的深度较大,测得的测得的RLL7主要反映主要反映Rt,而浅七侧向的探测深度而浅七侧向的探测深度较小较小,测得的测得的RLL7主要反映主要反映Ri 32二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井1 1、测量原理、测量原理 电阻率电阻率： K K电极系系数（一般由实电极系系数（一般由实验或理论计算确定）验或理论计算确定） I I0 0主电极强度主电极强度UM1UM1与与N(N(无限远处无限远处) )的电的电位差。位差。33二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井2 2、测井曲线特点、
24、测井曲线特点 特点与三侧向类似，七侧向与三侧向探测特性特点与三侧向类似，七侧向与三侧向探测特性的差别：的差别： 深七侧向的探测深度比深三侧向大。深七侧向的探测深度比深三侧向大。 浅七侧向的探测深度比浅三侧向小浅七侧向的探测深度比浅三侧向小34二、七电极侧向测井二、七电极侧向测井3 3、影响因素、影响因素 与三侧向类似，所不同的是依探测深度的不与三侧向类似，所不同的是依探测深度的不同所受影响大小不同同所受影响大小不同4 4、测井资料的应用、测井资料的应用 与三侧向类似，与三侧向类似，35三、双侧向测井三、双侧向测井 三侧向测井的深度不够深，其测量结果受井眼三侧向测井的深度不够深，其测量结果受井眼
25、及泥浆侵入的影响较大，但分辨高（主电流层薄）及泥浆侵入的影响较大，但分辨高（主电流层薄），且深、浅三侧向的主电流层厚度基本相同，有，且深、浅三侧向的主电流层厚度基本相同，有利于对比分析。（深浅之间的比较分析油气水层）。利于对比分析。（深浅之间的比较分析油气水层）。 七侧向测井的探测深度略有增大，但还不够深，七侧向测井的探测深度略有增大，但还不够深，而且深、浅七侧向的电流层厚度不同而且深、浅七侧向的电流层厚度不同,不利于对比不利于对比分析。分析。 改进思路：改进思路： 加大探测深度，减小井眼及泥浆侵入的影响。加大探测深度，减小井眼及泥浆侵入的影响。使深浅探测的主电流层厚度相同，且受围岩和影使深浅
26、探测的主电流层厚度相同，且受围岩和影响小。响小。 36三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理、测量原理电极的结构及电流分布：电极的结构及电流分布：电极的数目：电极的数目：9个个电极的形状电极的形状: Ao、A1、A1为环状；为环状； A2、A2为柱。为柱。 37三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理、测量原理电极的极性：电极的极性： 深侧向：深侧向： A2与与A1的极性相同；的极性相同； 浅侧向：浅侧向： A2与与A1的极性相反。的极性相反。 因此，深侧向的探测深因此，深侧向的探测深度较深七侧向的还大。而度较深七侧向的还大。而浅侧向的探测深度与浅七浅侧向的探测深度与浅七侧向的差不多
27、。侧向的差不多。 38三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理、测量原理深、浅侧向的电极的大小、深、浅侧向的电极的大小、形状、位置完全相同。所形状、位置完全相同。所以主电流层的厚度完全相以主电流层的厚度完全相同同 ，有利于对比。，有利于对比。主电流层的厚度略大于三主电流层的厚度略大于三侧向。侧向。39三、双侧向测井三、双侧向测井1 1、测量原理、测量原理 电阻率电阻率： K K电极系系数（一般电极系系数（一般由实验或理论计算确定）由实验或理论计算确定） I I0 0主电极强度主电极强度 UM1 UM1与与N(N(无限远处无限远处) )的电位差。的电位差。40四、三、七、双侧向对比四、三、七
28、、双侧向对比1 1、探测深度：、探测深度： 1）深探测方面：）深探测方面： 三侧向最小，双侧向中的深侧向最大，七侧三侧向最小，双侧向中的深侧向最大，七侧向次之。向次之。 2）浅侧向方面：）浅侧向方面： 浅侧向与浅七侧向的相差不多且较小，浅三浅侧向与浅七侧向的相差不多且较小，浅三侧向的较大。侧向的较大。 41四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比2 2、纵向分层能力：、纵向分层能力： 三侧向的分层能力最好（层厚：三侧向的分层能力最好（层厚：0.40.5m） 七侧向与双侧向相同且较三侧向差。七侧向与双侧向相同且较三侧向差。 42四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比3 3、影响因素：、
29、影响因素： 影响因素相同，但影响的大小不同。影响因素相同，但影响的大小不同。 三侧向受井眼、围岩及侵入的影响最大，且三侧向受井眼、围岩及侵入的影响最大，且深、浅三侧向的探测深度差不大，不利于对比分深、浅三侧向的探测深度差不大，不利于对比分析。析。 双侧向受井眼、侵入的影响最小，且深、浅双侧向受井眼、侵入的影响最小，且深、浅侧向的电流层厚度相同有利于对比分析。侧向的电流层厚度相同有利于对比分析。 七侧向介于三侧向和双侧向之间，且深、浅七侧向介于三侧向和双侧向之间，且深、浅七侧向的主电流厚度不同不利于对比。七侧向的主电流厚度不同不利于对比。 43四、三、七、双侧向对比四、三、七、双侧向对比4 4、曲线特点：、曲线特点： 曲线特点基本相同。曲线特点基本相同。5 5、应用：、应用： 基本相同，只是效果不同。基本相同，只是效果不同。 6 6、应用的有利条件：、应用的有利条件： 盐水泥浆，高阻地层。盐水泥浆，高阻地层。44
