文档介绍：第一章自然电位测井
自然电位测井:是在裸眼井中测量井壁上自然产生的电位变化,以研究井剖面地层性质的一种测井方法。由于这个电位是自然产生的,所以称为自然电位,用SP(natural potential)表示。
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第一章自然电位测井
第一章自然电位测井
第一节自然电场的产生
地二节自然电位测井及曲线特征
第三节自然电位测井的影响因素
第四节自然电位曲线的应用
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第一章自然电位测井
第一节自然电场的产生
一、扩散电动势的产生
离子在渗透压力作用下,高浓度溶液的离子要穿过半透膜,移向较低浓度的溶液,这种现象称为扩散。对Nacl溶液来说,Cl-的迁移率大于Na+的迁移率,经过一段时间的迁移后,Cw中有多余正离子,Cm中有多余负离子。在两种不同浓度NaCl溶液的接触面上产生自然电场,可以测到电位差。离子继续扩散时,Na+和Cl-的迁移速度趋于相等,最终达到扩散的动态平衡,此时两侧的电动势可用Nernst方程计算:
渗透性
半透膜
NaCl溶液
NaCl溶液
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第一节自然电场的产生
Nernst方程:
其中
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第一节自然电场的产生
在NaCl溶液中
可简化为
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第一节自然电场的产生
扩散电动势产生的条件
1. 两种溶液的矿化度不同
2. 中间具有渗透性隔层
井中砂岩剖面的扩散电动势
泥浆滤液和地层水的矿化度不同
附着在地层上的泥饼具有渗透性
泥浆滤液和地层水的正负离子迁
移率不同。
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第一节自然电场的产生
如果泥浆滤液为NaCl溶液,扩散电动势的表达式为:
其中 Cw——地层水的矿化度,Cmf——泥浆滤液矿化度。
上式适用于Cw和Cmf为低矿化度或中等矿化度溶液。
在矿化度较低的情况下,溶液的电阻率与溶液的矿化度成反比关系,因此上式可写为:
扩散电动势系数
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二、扩散吸附电动势
组成泥岩的粘土矿物,其结晶构造和化学性质只允许阳离子通过泥岩扩散,而吸附带负电的阴离子的作用称为阳离子交换作用。
扩散结果在浓度小的一方富集正电荷带正电,在浓度大的一方富集负电荷,形成扩散吸附电动势Eda:
渗透性泥岩隔膜
NaCl溶液
NaCl溶液
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二、扩散吸附电动势
扩散吸附电动势Eda计算公式:
其中Kda为扩散吸附电动势系数。
由扩散电动势系数公式
在NaCl溶液中,当泥岩的阳离子交换能力接近极值,岩石孔隙中只有正离子参加扩散,Cl-迁移率为零。此时Kda为:
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二、扩散吸附电动势
扩散吸附电动势产生的条件:
;
;
。
井中泥岩剖面的扩散吸附电动势
1. 泥浆滤液矿化度低于地层水矿化度
2. 泥岩具有渗透性
3. 泥岩具有吸附阴离子的阳离子交换
能力。
泥浆滤液
地层水
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