第1章电法测井(ElectricalLogging)第1节普通电阻率测井第2节自然电位测井第3节侧向测井第4节感应测井(北京)本科生课程《地球物理测井方法》CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM第一页,共六十七页。测量井剖面地层(岩石)的电阻率最早使用、现在仍在部分使用的常规测井方法资料应用:区分岩性、地层对比和划分油气水层等第1節普通電阻率測井GaoJ-1-12影响岩石电阻率的因素普通电阻率测井原理梯度电极系和电位电极系测井微电极测井第二页,共六十七页。岩石电阻率R(Ω.m)岩石电阻率:表示岩石导电能力的物理量,数值上相当于截面积为1m2,长度为1m的单位体积岩样的电阻值,单位为欧姆.米(.m)岩石电阻率与岩性、孔隙性、含油性、地层水性质有关岩石电阻率的大小只与岩石本身的性质有关,与它的几何形状及尺寸无关P=RL/SG.S.Ohm(1787~1854)GaoJ-1-13第三页,共六十七页。常见岩石、矿物电阻率岩石名称电阻率(Ω.m)矿物名称电阻率(Ω.m)粘土1~2102石英1012~1014泥岩5~60白云母41011页岩10~100长石41011疏松砂岩2~50石油109~1016泥质页岩5~103方解石5108~51012致密砂岩20~103硬石膏104~106含油砂石2~103无水石膏109贝壳石灰岩20~200石墨10-5~310-4泥灰岩5~500磁铁矿10-4~610-3石灰岩60~6000黄铁矿10-4白云岩50~6000黄铜矿10-3玄武岩600~105花岗岩600~105GaoJ-1-14第四页,共六十七页。1.岩石电阻率与岩性的关系导电类型离子导电:电子导电:孔隙水中的盐离子导电矿物本身的自由电子导电沉积岩(砂岩、砾岩、泥岩等),导电能力强,电阻率低,取决于孔隙度、地层水电阻率、含油饱和度等。火成岩,少量的自由电子,电阻率高金属矿物自由电子多、导电能力强、电阻率低泥岩的导电能力强,粘土矿物表面有离子双电层GaoJ-1-15第五页,共六十七页。2.(含水纯)岩石电阻率(R0)与孔隙度的关系100%含水纯砂岩结构GaoJ-1-16第六页,共六十七页。0wRFRR0—孔隙中充满100%地层水时的岩石电阻率Rw—孔隙中所含地层水的电阻率F—地层因素(FormationResistivityFactor)0102012nwwwnRRRRRR对一块岩样GaoJ-1-17第七页,共六十七页。对同一岩性的n块岩样,测F和φ011,wRFR022,wRFR0nnwRFRGaoJ-1-18第八页,共六十七页。a—岩性系数,不同岩性有不同的数值(0.6~1.5)m—胶结指数(cementationexponent),与岩石胶结情况和孔隙结构有关(1.5~3.0),~20mwRaFR—岩石孔隙度GaoJ-1-19第九页,共六十七页。3.(含油气纯)岩石电阻率(Rt)与饱和度的关系Rt>R0GaoJ-1-110第十页,共六十七页。0RRItRt—含油气岩石电阻率R0—该岩石完全含水时的电阻率先测量岩样的R0,改变岩样的含水饱和度(Sw),再测出岩样的电阻率Rt。I—电阻增大系数(电阻率指数)(FormationResistivityIndex)GaoJ-1-111第十一页,共六十七页。0tnwRbIRSb—岩性系数,常取b=1.0n—饱和度指数(saturationexponent)(1.0~4.3)(1.5~2.2居多,~2)Sw—含水饱和度GaoJ-1-112第十二页,共六十七页。0mwRaFR0tnwRbIRSArchie公式wtmnwabRRS1/nwwmtabRSRmnwtwSab1/ntwmwabSGaoJ-1-113G.E.Archie(1907~1978)第十三页,共六十七页。01tnwRIRSArchie公式建立的实验基础含水饱和度与电阻率指数关系(据Archie,1942)地层因素与孔隙度关系(据Archie,1942)01mwRFR14第十四页,共六十七页。4.岩石电阻率与地层水性质的关系(含盐类型、浓度(矿化度)、温度)地层水电阻率Rwppm=mg/Lppm=mg/LGaoJ-1-11500005[32](C)(F)(F99325)(C)TTTT地层水性质第十五页,共六十七页。16第十六页,共六十七页。地层水电阻率与水中的盐类型的关系溶液浓度(g/L)18℃时的溶液电阻率(Ω.m)NaClKClMgCl20.010.101.0053654.65.7557358.26.1143145.04.99GaoJ-1-117第十七页,共六十七页。不同离子的换算系数图版GaoJ-1-118第十八页,共六十七页。[例题]某地层水水样分析结果为:Ca2+:460ppm;SO42-:1400ppm;Na++Cl-:19000ppm求该水样等效NaCl的矿化度1)求水样的总矿化度:总矿化度=460+1400+19000=20860ppm2)求换算系数:...