1、第三节第三节 SPSP曲线特征及其应用曲线特征及其应用 第二节第二节 SPSP的影响因素的影响因素 第一节第一节 SPSP的成因的成因 绪言绪言 第二章第二章 自然电位测井自然电位测井前节知识回顾前节知识回顾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、井下自然电位产生机理、井下自然电位产生机理不不同同井井眼眼和和地地层层条条件件对对所所测测的的自自然然电电位位幅幅度度影影响响很很大大。因因此此,在在应应用用其其资资料料时时,必必须须考考虑虑其其影响因素,否则将影响解释精度。影响因素,否则将影响解释精度。自自自自然然然然电电电电位位位位的的的的幅幅幅幅度度度度、特特特特
2、点点点点主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于自自自自然然然然电电电电场场场场的的的的静静静静自自自自然然然然电位电位电位电位SSPSSPSSPSSP和自然电流和自然电流和自然电流和自然电流I I I I的分布。的分布。的分布。的分布。SSPSSPSSPSSP的的的的大大大大小小小小主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于岩岩岩岩性性性性、温温温温度度度度、地地地地层层层层水水水水和和和和泥泥泥泥浆浆浆浆中中中中所所所所含离子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。含离子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。含离子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。含离子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电
3、阻率之比。自自自自然然然然电电电电流流流流I I I I的的的的分分分分布布布布主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于介介介介质质质质的的的的电电电电阻阻阻阻率率率率、地地地地层层层层厚厚厚厚度度度度、井径大小。井径大小。井径大小。井径大小。第二节第二节 影响自然电位的因素影响自然电位的因素扩散电动势扩散电动势扩散吸附电动势扩散吸附电动势以泥岩为基线以泥岩为基线以泥岩为基线以泥岩为基线 当当当当CwCmfCwCmfCwCmfCwCmf时,砂岩段出现自然电位负异常时,砂岩段出现自然电位负异常时,砂岩段出现自然电位负异常时,砂岩段出现自然电位负异常 当当当当CwCmfCwCmfCwCmfCwCm
4、f时,砂岩段出现自然电位正异常时,砂岩段出现自然电位正异常时,砂岩段出现自然电位正异常时,砂岩段出现自然电位正异常 当当当当CwCwCwCwCmfCmfCmfCmf时,不产生自然电场电动势,自然电位没有异常时,不产生自然电场电动势,自然电位没有异常时,不产生自然电场电动势,自然电位没有异常时,不产生自然电场电动势,自然电位没有异常一、地层水和泥浆中含盐浓度比值(一、地层水和泥浆中含盐浓度比值(Cw/Cmf)Cw/Cmf)的影响的影响以泥岩为基线,砂质岩层自然电位常出现异常变化。以泥岩为基线,砂质岩层自然电位常出现异常变化。以泥岩为基线,砂质岩层自然电位常出现异常变化。以泥岩为基线,砂质岩层自然
5、电位常出现异常变化。当当当当目目目目的的的的层层层层为为为为纯纯纯纯砂砂砂砂岩岩岩岩时时时时,它它它它与与与与围围围围岩岩岩岩交交交交界界界界处处处处SSPSSPSSPSSP达达达达到到到到最最最最大值大值大值大值SSPmaxSSPmaxSSPmaxSSPmax。当温度在当温度在1818 C C时:时:目的层含泥质时,目的层含泥质时,目的层含泥质时,目的层含泥质时,SSPSSPSSPSSP降低,自然电位异常幅度减小。降低,自然电位异常幅度减小。降低,自然电位异常幅度减小。降低,自然电位异常幅度减小。剖剖剖剖面面面面上上上上泥泥泥泥岩岩岩岩性性性性质质质质变变变变化化化化(QvQvQvQv变变变
6、变化化化化)时时时时,自自自自然然然然电电电电位位位位基基基基线线线线会会会会偏移。偏移。偏移。偏移。二、岩性的影响二、岩性的影响绝对温度绝对温度绝对温度绝对温度QvQv时:时:P3P3P3P3显然,显然,EdEd、EdaEda都和绝对温度都和绝对温度T T成正比。成正比。P5(1-3P5(1-3)EdEdEdEd和和和和EdaEdaEdaEda由由由由离离离离子子子子的的的的扩扩扩扩散散散散吸吸吸吸附附附附形形形形成成成成,故故故故当当当当泥泥泥泥浆浆浆浆和和和和地地地地层层层层水水水水中中中中的的的的化化化化学学学学成成成成分分分分不不不不同同同同时时时时,其其其其所所所所含含含含离离离离
7、子子子子不不不不同同同同,导导导导致致致致溶溶溶溶液液液液中中中中离离离离子子子子数数数数的的的的差差差差异异异异,不不不不同同同同离离离离子子子子的的的的离离离离子子子子价价价价和和和和迁迁迁迁移移移移率率率率又又又又不不不不同同同同,这这这这就就就就直直直直接接接接影影影影响响响响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系系系系数数数数,最最最最终终终终使使使使得得得得EdEdEdEd和和和和EdaEdaEdaEda变化。变化。变化。变化。18C18C18C18C时几种盐溶液的时几种盐溶液的时几种盐溶液的时几种盐溶液的KdKdKdKd值值值值溶质溶质NaClNaClNaHC
8、ONaHCO3 3CaClCaCl2 2MgClMgCl2 2NaNa2 2SOSO4 4KClKClKd(Mv)Kd(Mv)-11.6-11.62.22.2-19.7-19.7-22.5-22.55 5-0.4-0.4 书中书中书中书中P8P8P8P8(1 1 1 18 8 8 8)式可写成:)式可写成:)式可写成:)式可写成:地地地地层层层层较较较较厚厚厚厚时时时时,由由由由于于于于岩岩岩岩层层层层的的的的截截截截面面面面积积积积比比比比井井井井的的的的截截截截面面面面积积积积大大大大得得得得多多多多,所所所所以以以以,砂砂砂砂岩岩岩岩和和和和泥泥泥泥岩岩岩岩对对对对自自自自然然然然电电电
9、电流流流流的的的的电电电电阻阻阻阻RsdRsdRsdRsd、RshRshRshRsh比比比比泥泥泥泥浆浆浆浆柱柱柱柱的的的的电电电电阻阻阻阻RmRmRmRm小小小小得得得得多多多多。此此此此时时时时,对对对对于于于于纯纯纯纯砂砂砂砂岩岩岩岩来来来来讲讲讲讲,UspSSPUspSSPUspSSPUspSSP。当当当当地地地地层层层层电电电电阻阻阻阻率率率率增增增增高高高高时时时时,RsdRsdRsdRsd、RshRshRshRsh与与与与RmRmRmRm比比比比较较较较不不不不能能能能忽忽忽忽略,则略,则略,则略,则UspSSPUspSSPUspSSPUsp4h/d4h/d4h/d4时时时时,自
10、自自自然然然然电电电电位位位位的的的的半半半半幅幅幅幅点点点点对对对对应应应应地地地地层界面。厚地层可用半幅点确定地层界面层界面。厚地层可用半幅点确定地层界面层界面。厚地层可用半幅点确定地层界面层界面。厚地层可用半幅点确定地层界面地地地地层层层层变变变变薄薄薄薄时时时时,对对对对应应应应地地地地层层层层界界界界面面面面的的的的自自自自然然然然电电电电位位位位值值值值向向向向曲曲曲曲线线线线顶顶顶顶部移动。此时不能用半幅点确定地层界面部移动。此时不能用半幅点确定地层界面部移动。此时不能用半幅点确定地层界面部移动。此时不能用半幅点确定地层界面abababab段段段段泥岩基线泥岩基线泥岩基线泥岩基线
11、c c c c点点点点半幅点半幅点半幅点半幅点d d d d点点点点地层中部地层中部地层中部地层中部自然电位曲线特征自然电位曲线特征 砂泥岩剖面中砂泥岩剖面中泥泥泥泥质质质质含含含含量量量量增增增增加加加加,负负负负异异异异常幅度变低。常幅度变低。常幅度变低。常幅度变低。渗渗渗渗透透透透层层层层(砂砂砂砂岩岩岩岩)越越越越纯纯纯纯,负异常越大;负异常越大;负异常越大;负异常越大;RwRmfRwRmfRwRmfRw 砂岩厚度砂岩厚度砂岩厚度砂岩厚度h h厚厚储储层层h h h hh h h h薄储层薄储层泥质泥质一一一一般般般般把把把把泥泥泥泥质质质质砂砂砂砂岩岩岩岩中中中中的的的的细细细细粉粉
12、粉粉砂砂砂砂和和和和湿湿湿湿粘粘粘粘土土土土的的的的混合物叫做混合物叫做混合物叫做混合物叫做泥质泥质泥质泥质分散分散泥质泥质泥质分散在砂岩颗粒间孔隙的表面泥质分散在砂岩颗粒间孔隙的表面泥质分散在砂岩颗粒间孔隙的表面泥质分散在砂岩颗粒间孔隙的表面层状层状泥质泥质泥质在砂岩中呈条带状泥质在砂岩中呈条带状泥质在砂岩中呈条带状泥质在砂岩中呈条带状结构结构泥质泥质泥质颗粒代替了某些砂岩颗粒的位置泥质颗粒代替了某些砂岩颗粒的位置泥质颗粒代替了某些砂岩颗粒的位置泥质颗粒代替了某些砂岩颗粒的位置估算泥质含量方法估算泥质含量方法泥泥泥泥质质质质的的的的含含含含量量量量及及及及其其其其存存存存在在在在状状状状态态
13、态态对对对对砂砂砂砂岩岩岩岩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有直接影响有直接影响有直接影响有直接影响可以泥岩自然电位曲线估算泥质含量。可以泥岩自然电位曲线估算泥质含量。可以泥岩自然电位曲线估算泥质含量。可以泥岩自然电位曲线估算泥质含量。直接法直接法直接法直接法间接法间接法间接法间接法把把把把某某某某地地地地区区区区各各各各种种种种含含含含泥泥泥泥质质质质的的的的砂砂砂砂岩岩岩岩经经经经取取取取样样样样测测测测定定定定,直直直直接接接接建建建建立立立立自自自自然然然然电电电电位位位位幅幅幅幅度度度度Usp(Usp(Usp(Usp(和和和和相相相相对
14、对对对自自自自然然然然电电电电位位位位TspTspTspTsp)与泥质含)与泥质含)与泥质含)与泥质含VshVshVshVsh的相关关系的相关关系的相关关系的相关关系直接法直接法直接法直接法SPmaxSPmaxSPmaxSPmax本地区标准层(一般纯砂岩)的自然电位幅度本地区标准层(一般纯砂岩)的自然电位幅度本地区标准层(一般纯砂岩)的自然电位幅度本地区标准层(一般纯砂岩)的自然电位幅度P11P11经验公式经验公式间接法间接法PSPPSPPSPPSP泥质砂岩假静自然电位泥质砂岩假静自然电位泥质砂岩假静自然电位泥质砂岩假静自然电位SSPSSPSSPSSP厚的纯水砂岩层的静自然电位厚的纯水砂岩层的
15、静自然电位厚的纯水砂岩层的静自然电位厚的纯水砂岩层的静自然电位现现现现场场场场应应应应用用用用:以以以以泥泥泥泥岩岩岩岩的的的的SPshSPshSPshSPsh为为为为基基基基线线线线,分分分分别别别别读读读读出出出出(含含含含泥泥泥泥)砂砂砂砂岩岩岩岩的的的的自然电位自然电位自然电位自然电位SPSPSPSP和厚的纯水砂岩层的自然电位和厚的纯水砂岩层的自然电位和厚的纯水砂岩层的自然电位和厚的纯水砂岩层的自然电位SPsdSPsdSPsdSPsd,则有:,则有:,则有:,则有:计计计计算算算算机机机机常常常常用用用用公公公公式式式式该该该该公公公公式式式式对对对对水水水水层层层层适适适适用用用用,
16、油油油油气气气气层层层层和和和和薄薄薄薄层层层层计计计计算算算算的的的的VshVshVshVsh偏高偏高偏高偏高P12(1-12P12(1-12)意义意义RwRwRwRw是计算储层含油气饱和度的必要参数是计算储层含油气饱和度的必要参数是计算储层含油气饱和度的必要参数是计算储层含油气饱和度的必要参数RwRwRwRw确定方法确定方法确定方法确定方法直接法:试水直接法:试水直接法:试水直接法:试水间接法:测井间接法:测井间接法:测井间接法:测井(电法测井、电法测井、电法测井、电法测井、SPSPSPSP测井测井测井测井)理论依据理论依据RmfeRmfeRmfeRmfe等效泥浆滤液电阻率等效泥浆滤液电阻
17、率等效泥浆滤液电阻率等效泥浆滤液电阻率RweRweRweRwe等效地层水电阻率等效地层水电阻率等效地层水电阻率等效地层水电阻率选选选选择择择择厚厚厚厚度度度度较较较较大大大大、饱饱饱饱含含含含水水水水的的的的纯纯纯纯砂砂砂砂岩岩岩岩层层层层,将将将将其其其其UspUspUspUsp校正校正校正校正SSPSSPSSPSSP求纯水砂岩地层水电阻率求纯水砂岩地层水电阻率RwRw方法方法1 1 1 1、确定静自然电位、确定静自然电位、确定静自然电位、确定静自然电位SSPSSPSSPSSP2 2 2 2、确定等效泥浆滤液电阻率、确定等效泥浆滤液电阻率、确定等效泥浆滤液电阻率、确定等效泥浆滤液电阻率Rmf
18、eRmfeRmfeRmfe3 3 3 3、确定地层水电阻率、确定地层水电阻率、确定地层水电阻率、确定地层水电阻率RwRwRwRw查查图图版版参见参见参见参见P13-17P13-17P13-17P13-17用用用用SPSPSPSP法法法法求求求求地地地地层层层层水水水水电电电电阻阻阻阻率率率率要要要要求求求求地地地地层层层层有有有有一一一一定定定定渗渗渗渗透透透透率率率率、地地地地层层层层水水水水成成成成分分分分是是是是NaClNaClNaClNaCl、泥泥泥泥浆浆浆浆电电电电阻阻阻阻率率率率不不不不高高高高、过滤电位可忽略不计过滤电位可忽略不计过滤电位可忽略不计过滤电位可忽略不计。无侵入效果较好。无侵入效果较好。无侵入效果较好。无侵入效果较好。注注意意本节要点本节要点1 1、岩岩性性、温温度度、地地层层水水和和泥泥浆浆中中所所含含离离子子成成分分、泥泥浆浆滤滤液液电电阻阻率率与与地地层层水水电电阻阻率率之之比比、地地层层电电阻阻率率、地地层层厚厚度度、井井径径大大小小等因素对自然电位影响规律。等因素对自然电位影响规律。2 2、自然电位曲线特征自然电位曲线特征 3 3、用用自自然然电电位位曲曲线线判判断断渗渗透透层层、估估计计渗渗透透层层厚厚度度、估估算算泥泥质质含含量量、确确定定地地层层水水电阻率方法电阻率方法