文档介绍：自然电位测井
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由于泥浆与地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井壁附近两种不同矿化度的溶液发生电化学反应,产生电动势,形成自然电场.
主要有扩散电动势和扩散吸自然电位测井
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由于泥浆与地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井壁附近两种不同矿化度的溶液发生电化学反应,产生电动势,形成自然电场.
主要有扩散电动势和扩散吸附电动势.
第三章自然电位测井
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一般地层水为NaCL溶液,当不同浓度的溶液在一起时存在使浓度达到平衡的自然趋势,即高浓度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移,这种过程叫离子扩散.
第三章自然电位测井
+
-
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在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如***离子迁移速度大于钠离子(后者多带水分子),这样在低浓度溶液一方富集***离子(负电荷)高浓度溶液富集钠离子(正电荷),形成一个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed
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扩散电动势Ed大小与温度和浓度差有关
也可写为:
其中:
Kd:与温度和溶液成分有关的常数
第三章自然电位测井
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若把渗透性薄膜变成泥岩薄膜,结果如何?
同样离子将要扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分***离子,扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的***离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda
二扩散吸附电动势
泥岩薄膜
第三章自然电位测井
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扩散吸附电动势Eda大小与温度和浓度差有关
可写为:
其中:
Kda:与温度和溶液成分有关的常数
第三章自然电位测井
此外还有过滤电动势,这种电动势是在压力差作用下泥浆滤液向地层渗入时产生的,只有在压力差较大时才考虑过滤电动势的影响.
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泥岩
第三章自然电位测井
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一自然电位曲线
1自然电位曲线
在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自然电位曲线(SP).
由自然电场分布特征可以看到,在砂岩和泥岩交界处,自然电位曲线有明显变化

第三章自然电位测井
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在相当厚的纯砂岩和纯泥岩交界面附近的自然电位变化最大,它是产生自然电场的总电动势,记为E
通常把E称为静自然电位,记为SSP,Ed的幅度为砂岩线,Eda的幅度为泥岩线.
实际测井中以泥岩线作为自然电位测井曲线的基线(零线)—
第三章自然电位测井
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2等效电路
一般自然电流I要经过泥浆砂岩泥岩,(如图)这样
当砂岩层为有限厚时它的自然电位为自然电流I在流经泥浆等效电阻上的电位降,即自然电位曲线SP:
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二SP曲线特点
1曲线对称地层中点;
2厚地层SP=SSP曲线半幅度点正对地层界面;
3 厚度减小SP减小,地层中间取得幅度最大值.
实际曲线与理论曲线类似,但没有理论曲线规则且没有”绝对零点”
在砂泥岩剖面井中一般地层水浓度较高,因此在砂岩层段出现”负异常”
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1 溶液成分的影响;
2岩性的影响
砂岩
泥岩
3温度的影响;
4地层电阻率的影响
5地层厚度影响
厚度增加SP增加
6井眼的影响
井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小
三影响因素
第三章自然电位测井
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一划分渗透层;
砂泥岩剖面井段的特点:
泥岩基线
砂岩异常幅度
二估算泥值含量

三确定地层水电阻率
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四判断水淹层位
基线偏移
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作业
1) 自然电位测井曲线有绝对值吗?为什么?
2)地层若水淹解释为什么在自然电位测井曲线中会发生”基线偏移”现象
3)若地层水电阻率小于泥浆滤液电阻率,则砂岩层段自然电位测井曲线显示正异常还是负异常?
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