一种自然电流测井仪器_
电法测井仪器简介
而感应测井是电磁感应原理，它是相当于这几部分电阻并
联的结果，电导率高的对Ra贡献大，因而感应测井适用于 淡水泥浆、空气以及油基泥浆、沙泥岩剖面，储层为中低 阻和中厚层。
目前使用的电法仪器
CSU：1、双侧向 DLT（Dual Laterolog Tool）
2、微球 SRT（Spherecical Resistirity Tool）
油气存在的基本方法。根据所测得电阻率，可以区分含
导电流体（如：盐水、泥浆滤液）的地层和含非导电流
体（如：油气）的地层。根据阿尔奇公式，可以计算出
地层中油、气、水的比例：
=
FR w 2 Sw
式中
：原状地层电阻率
R W：地层水电阻率 Sw ：地层含水饱和度
F ：地层因素
泥浆
Rm
泥饼
侵入带
Rmc
Ri
1侧向dlltduallaterologlog2感应hrihighresolutioninductionmsflmicrospherecicalfocuslog双侧向大满贯组合57仪器串57仪器串3981351413292446222844011680351612393105398135141329244622284401168035161503感应大满贯组合三参数3981数字遥测仪3514自然伽马能谱1329补偿中子2446岩性密度2228数字声波线路1667数字声波探头1680满贯适配器3516双感应八侧向1503井斜方位4401增强型双侧向1239微球3105柔性短节液压推靠器偏心器液压推靠器偏心器连斜探头辅助测量探头遥测短节柔性短节伽马探头或能谱补中探头公用电子线路i岩性密度微球复合探头共用电子线路双感应探头高分辨率声波马笼头连斜探头辅助测量探头遥测短节伽马探头或能谱补中探头公用电子线路i岩性密度微球复合探头共用电子线路高分辨率声波双侧向探头马笼头2530双侧向大满贯2530双感应大满贯一串下井仪包括双侧向探头10共用电子线路11高分辨率声波12柔性短节13绝缘短节
自然电位测井
自然电位测井(SP)
学习内容
1、方法特点 2、自然电位产生的原因 3、扩散作用在井内形成的总电动势及电位分析 4、自然电位测井曲线的特征及影响因素 5、自然电位测井曲线的应用
2、自然电位产生的原因
井内自然电位产生的原因是复杂的，对于油气井来说， 主要有以下两个原因： ①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸
面处带负电荷，这时形成的电动势为扩散吸附电动势，这是由于既有扩散
作用又有吸附作用，因此称为扩散吸附电动势，用Eda表示,由下式求
Eda=Kdalg(Cw/Cmf)
若Cw=10Cmf, t=18℃ Kda=58mV。
2、自然电位产生的原因 （3）过滤电位
这种电动势是由于泥浆柱与地层之间存在压力差，泥浆滤液通
之改变，造成自然电场的电动势也随之改变，参见下表：
表 1-3-2 溶 液 Kd，mv NaCl -11.6 NaHCO3 +2.2 18℃时几种盐溶液的 Kd 值 CaCl2 -19.7 MgCl2 -22.5 NaSO4 +5 KCl -0.4
4、自然电位测井曲线的特征及影响因素 （2）影响因素
自然电位测井(SP)
学习内容
1、方法特点 2、自然电位产生的原因 3、扩散作用在井内形成的总电动势及电位分析 4、自然电位测井曲线的特征及影响因素 5、自然电位测井曲线的应用
3、扩散作用在井内形成的总电动势及电位分析
（1）总电动势
结合等效电路进行分 析
3、扩散作用在井内形成的总电动势及电位分析 （1）总电动势
4、自然电位测井曲线的特征及影响因素 （2）影响因素
③地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响 地层水和泥浆滤液内所含盐类不同，则溶液中所含离子不同，离子价 也不同。由于不同离子的离子价和迁移率均有差异，直接影响Kd和Ka的大 小，因而也就影响了Es的数值。 在纯砂岩井段，溶液中所含化学成分改变时，扩散电动势系数Kd也随
测井仪器认识实验报告
《测井方法原理》实验报告一、实验目的认识一种型号测井系统组成；结合组合测井仪器的操作规范，理解仪器操作要领。
分小组进行仪器操作实验，确保学生学习效果。
通过本实验教学使学生更具体、生动地理解测井基本方法原理及仪器实现，使学生初步掌握组合测井仪器的一般操作方法和注意事项。
二、实验内容（一）典型测井仪器简介现代常规测井方法按照测井系列可分为岩性测井系列、孔隙度测井系列、电阻率测井系列等三大类。
岩性测井系列包括自然电位、自然伽马、井径测井。
孔隙度测井系列包括声波时差测井、密度测井、中子测井。
电阻率测井系列包括深、中、浅探测的普通视电阻率测井、侧向测井以及感应测井等。
常用测井仪器原理介绍：常用测井仪器探管照片1.岩性测井系列自然电位测井：因为井内存在扩散电动势和吸附电动势，在进行自然电位测井时，将测量点击N放在地面，用电缆将M电极送至井下，提升M电极沿井轴测量自然电位随井深的变化曲线，用以区别岩性。
自然伽马测井：井下仪器在井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过井内泥浆和仪器外壳进入探测器。
探测器将接收到的一连串伽马射线转换成一个个的电脉冲，然后经井下放大器加以放大，由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟接收到的电脉冲数（计数率）转变为与其成比例的电位差进行记录。
井径测井：将一起下到预计的深度上，然后通过一定的方式打开井径腿，于是，互成90°的四个井径腿便在弹簧的作用下向外伸张，其末端紧贴井壁。
随着一起的向外提升，井径腿就会由于井径的变化而发生张缩，并带动连杆做上下运动，将连杆同一个电位器的滑动端相连，则井径的变化便可转换成电阻的变化。
给该滑动端通以一定强度的电流，滑动电阻的某一固定端与滑动端之间的电位差便可间接反映井径的大小。
2.孔隙度测井系列声波时差测井：电子线路每隔一定的时间给发射换能器一次强的脉冲电流，使换能器晶体受到激发而产生振动，从而引起周围介质质点发生振动，产生向井内泥浆及岩层中传播声波。
地球物理测井3(自然电位测井)
• 地层厚度的影响 r=R×L/S S=h×井眼的周长
U SP
1.3.1 自然电位测井的影响因素
U SP I rm U SP ES rm rm ri rt rsh Cw K lg Cmf rm ri rt rsh rm
U SP
• 井径和侵入影响 (1) rm=Rm×L/S S—井眼截面积 (2) ri=Ri×L/S L=di/2
• 在砂泥岩剖面中，渗 透层的自然电位曲线 出现明显的异常。 Cw>Cmf时，出现负异常； Cw<Cmf时，出现正异常； Cw=Cmf时，无异常。
1.2.1 自然电位测井曲线的特点
• 对于厚地层(h>4d)， 自然电位曲线的半幅 点对应于层界面。
1.2.1 自然电位测井曲线的特点
• 对应于地层中部， 自然电位曲线出现 极值，测井计算时 常利用这一极值。
1.1.3 油井中的自然电场
在油井中由于动电学作用和电化 学作用产生了三种电位（电动势）：
Ek A P Rmf
Rmf Cw Ed K d lg K d lg Cmf Rw
Rmf Cw Ea K a lg K a lg Cmf Rw
1.1.3 油井中的自然电场
Ek A P Rmf
3.1.1 动电学作用与动电学电位
• 当泥浆柱压力与地 层压力不平衡时(一 般是泥浆柱的压力 略大于地层压力)， 如果地层具有一定 的渗透性，则泥浆 滤液将通过井壁渗 入地层。
3.1.1 动电学作用与动电学电位
• 固体表面带有负 电荷(砂岩、石灰 岩等固体颗粒的 表面仅带有少量 的负电荷。而泥 质或泥饼中固体 颗粒的表面带有 大量的负电荷)。
1.1.2.2 扩散吸附作用与电荷）的 富集，而浓度低的一侧形成了正离子 （电荷）的富集，从而产生了扩散吸 附电位。
自然电位、自然伽马测井基本原理
⾃然电位、⾃然伽马测井基本原理⾃然电位测井⽅法原理在早期的电阻率测井中发现：在供电电极不供电时，测量电极M在井内移动，仍可在井内测量到有关电位的变化。
这个电位是⾃然产⽣的，故称为⾃然电位。
使⽤图1所⽰电路，沿井提升M电极，地⾯仪器即可同时测出⼀条⾃然电位变化曲线。
⾃然电位曲线变化与岩性有密切关系，能以明显的异常显⽰出渗透性地层，这对于确定砂岩储集层具有重要意义。
⾃然电位测井⽅法简单，实⽤价值⾼，是划分岩性和研究储集层性质的基本⽅法之⼀。
图 1⾃然电位测井原理⼀、井内⾃然电位产⽣的原因井内⾃然电位产⽣的原因是复杂的，但对于油井，主要有以下两个原因：地层⽔的含盐量(矿化度)与泥浆的含盐量不同，地层压⼒和泥浆柱压⼒不同，在井壁附近产⽣了⾃然电动势，形成了⾃然电场。
1．扩散电动势(Ed)的产⽣如图2所⽰，在⼀个玻璃容器中，⽤⼀个渗透性的半透膜将其分隔开，两边分别装上浓度为Cl和C2(C1>C2)的NaCl溶液，并且在两边分别放⼈⼀只电极，此时表头指针发⽣偏转。
此现象可解释为：两种不同浓度的NaCl溶液接触时，存在着使浓度达到平衡的⾃然趋势，即⾼浓度溶液中的离⼦受渗透压的作⽤要穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中去，这⼀现象称为离⼦扩散。
在扩散过程中，由于Cl-的迁移率⼤于Na+的迁移率，扩散结果使低浓度溶液中的Cl-相对增多，形成负电荷聚集，⾼浓度溶图2扩散电动势产⽣⽰意图液中Na+相对增多，形成正电荷聚集。
这就在两种不同浓度的溶液间产⽣了电动势，所以可测到电位差。
离⼦在继续扩散，⾼浓度溶液中的Cl-，由于受⾼浓度溶液中正电荷的吸引和低浓度溶液中负电荷的排斥，其迁移速度减慢；⽽⾼浓度溶液中的Na+，由于受⾼浓度溶液中正电荷的排斥和低浓度溶液中负电荷的吸引，其迁移速度加快，这使得电荷聚集速度减慢。
当接触⾯附近的电荷聚集使正、负离⼦的迁移速度相等时，电荷聚集就停⽌了，但离⼦还在继续扩散，溶液达到了动平衡，此时电动势将保持⼀定值：这个电动势是由离⼦扩散作⽤产⽣的，故称为扩散电位(Ed)，也称扩散电动势，可⽤下式表⽰：EE dd=KK dd lg cc1cc2式中EE dd为扩散电位系数，mv；cc1，cc2为溶液盐类的浓度，g/L。
自然电位测井
自然电位(SP)曲线是井眼中移动电极的电位与地面 电极固定电位的差的反映。SP曲线上的偏移是电流在井 筒内的钻井液中流动的结果，电流是井壁两侧流体所含 离子浓度差形成的电化学作用所造成。
天津分公司勘探部
1
自然电位测井
天津分公司勘探部
2
用途
· 探测渗透层； · 确定地层界面位置，地层对比； · 确定地层水电阻率(Rw)的值； · 定性判断地层泥质含量
天津分公司勘探部
8
注意事项
1.
天津分公司勘探部
9
泥质含量的影响
天津分公司勘探部
10
油水的影响
天津分公司勘探部
11
注意事项2.ຫໍສະໝຸດ 天津分公司勘探部12
注意事项
3.
天津分公司勘探部
13
天津分公司勘探部
6
6.测速不应超过30m／min； 7.每次测井的横向刻度比例尽可能相同。在响应幅度低的井段或地区 已定好刻度时，也可有例外； 8.泥岩线的位置应与前次测井相同； 9.操作工程师在移动泥岩基线时，应在胶片或蓝图上作出标记，且不 得在目的层进行； 10.将较纯水层(最好为砂岩)的毫伏电压偏移与前次或邻井测得的曲线 进行比较； 11.在油基或不导电钻井液中不应测SP曲线；
天津分公司勘探部
7
如发现曲线有受干扰的迹象，则需查清，常见的干扰源有：
干扰源 磁性影响 双金属作用 大地电流 随机电子干扰(发电机) 电缆噪声 焊接
干扰表现 周期性地出现，与电缆滚筒速度有关 无特别的正负偏差。通常干扰来自阴极 保护装置 表现为数值的偏移 50／60Hz的随机脉冲 表现为与电缆卷绕有关的随机噪声 与焊接周期(热／冷)有关的周期性噪声
天津分公司勘探部
静自然电位测井方法探讨
２ ０ １ ３年 １ ０月
大 ，电 阻Ｒ 就 越大 ；所 以对于 巨厚 地层 ， Ｒ 。 ｄ 、Ｒ ｈ 趋于
无 穷大 ，自然 电流 接近 于零 ，所测 自然 电位接 近于静
自然 电位 。
图 ３ 静 自然电位测井原理框 图
其 工作 的过程 如下 ： 自然 电流 。 在 井筒 内流动 时
会在 Ｍ１ 、Ｍ２电极 间产生 电位 差 ，如果在 Ａ１和
３ 结 束 语
静 自然 电位 不 是 自然存 在 的 ，是 一种 理 想 的 状 态。 自然 电位 是在 自然 电流 的流 动 回路 中对静 自然 电 位 的重新分 布 ； 要测 量静 自然 电位 ，必须 采 取人 为条 件 阻 止 自然 电流 的流动 ， 从 而达 到测量静 自然电位 的 目的 。 本文对 静 自然 电位测 井方法 的几种 测 量方法 进 行 了分 析探 讨 ，有 待在 实践 中检验 。 参 考 文 献
自然 电位 的分辨 率 ，采用 了如 图 ４的测量 方法 。
［ ４ ４ ］李大潜，蔡志杰，陈 娓，等． 自然电位测井数学模型与
求解方法 ｆ Ｊ 】 ．测井 技术，２ ０ １ ２ ，３ ６（ ３ ） （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ４ — ０ ８ 编辑 ：姜 婷）
该方 法 与方 法 一原 理 相 同 ，不 同的是 上 下 Ｍ１ 、
Ｍ２ 、Ａ１ 、 Ａ２是 不相通 的 。假 如上 Ｍ Ｉ 、Ｍ２之 间的 电
［ １ ］《 测井学》 编写组． 测井学 【 Ｍ】 ． 北京： 石油工业出版社 ， １ ９ ９ ８ ［ ２ 】 张庚骥 ．电法测井 ［ Ｍ］ ．东营：中国石油大学 出版社，１ ９ ９ ６
自然电位测井的研究与应用
自然电位测井的研究与应用自然电位测井是常规电法测井方法之一，应用范围较广泛，主要用于砂泥岩剖面，是划分和评价储集层的重要方法之一。
文章从自然电位的成因入手，介绍了自然电位的原理，分析了自然电位曲线的特点，结合现场实际测井经验，阐述了影响自然电位测井的实际因数。
标签：电动势；自然电位；岩性；测井1 地层中自然电位的成因1.1 自然电位的理论分析裸眼井中由于泥浆和地层水的矿化度有所不同，地层压力和泥浆柱压力也有差异，会在井壁附近产生电化学过程，产生自然电动势。
（1）扩散电动势（Ed）的产生。
如果将两种不同浓度的NaCl溶液放在一个水槽的两端，中间用渗透性隔膜分离时，存在着使浓度达到平衡的自然趋势，即高浓度溶液中的离子受渗透压的作用要穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中去，迁移过程中因离子的迁移速率不同，造成溶液接触面两侧富集正负电荷，当接触面附近正、负离子迁移速度相同时，电荷富集停止，但离子还在扩散，达到一种动平衡，此时接触面附近的電动势会保持一定值，这个电动势叫扩散电动势。
（2）扩散吸附电动势（Eda）。
将两种不同浓度的NaCl溶液用泥岩隔膜分开，因为泥岩有一种特殊性质。
泥质颗粒基本由含有硅或铝的晶体组成，由于晶格中的硅或铝离子被低价的离子所取代，泥质颗粒表面带负电，为了达到电平衡，必须吸附阳离子，这样，就相当于泥岩具有渗透阳离子的能力，而阴离子不能通过，在渗透压的作用下，浓度高的溶液中阳离子会通过泥岩向浓度低的方向渗透，这样就会造成浓度大的一方富集了负电荷，浓度小的一方富集了正电荷。
该过程产生的电动势叫扩散吸附电动势。
1.2 测井过程中自然电动势成因分析在淡水泥浆钻井时，地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度，在井筒内，砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内靠近井壁的地方正电荷富集，导致井筒泥浆的电势低于地层电势，因而在砂岩段形成扩散电位；在泥岩段，在井筒内靠近井壁的地方正电荷富集，地层中负电荷富集，导致井筒泥浆的电势高于地层电势。
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2016年4月国外测井技术
一种基于DSP和FPGA的
通用测井信号采集控制系统
专利申请号：CN201410664405.5
公开号：CN104536331A
申请日：2014.11.19
公开日：2015.04.22
申请人：中国石油大学（华东）
本发明提供一种基于DSP和FPGA的通用测井信号采集控制系统，包括DSP模块、FPGA模块、高速A/D转换器、D/A输出模块，第一通用输入输出接口、第二通用输入输出接口、模拟量输入接口、高速模数通道接口、总接线口和D/A输出端口。
该系统具有较强的通用性，当应用到不同测井仪器时，硬件电路无需修改，只需向DSP模块和FPGA模块下载相应的信号采集控制软件，大大节约了测井仪器研制成本，提高了工作效率。
该系统电路集成度高，工作稳定，性能良好，故障率低，能够适应井下高温、高压的恶劣环境。
一种测井仪器扶正装置
专利申请号：CN201420636071.6
公开号：CN204283241U
申请日：2014.10.29
公开日：2015.04.22
申请人：中国石油天然气集团公司;
中国石油集团测井有限公司
本实用新型公开了一种测井仪器扶正装置，包括圆柱状本体，本体的中心开设有能够将本体套装在测井仪器上的通孔，所述通孔的直径大于或等于测井仪器的直径；本体的侧面沿周向开设有若干斜槽，且这些斜槽平行设置并均匀分布于本体的侧面；本体侧面上，相邻两斜槽之间的凸起上均设置有滚轮。
本实用新型采用中心开设有通孔的圆柱状本体，将本体套装在测井仪器上，并在本体的侧面开设若干斜槽，在相邻斜槽之间的凸起上安装有使测井仪器保持居中状态的滚轮，因此在使用过程中，能够扶正测井仪器。
本实用新型使用时间长，节约成本，由于采用滚轮，减小了使用过程中的磨损，且体积小，便于运输，结构简单适用。
一种套管环空测井电缆打捞矛
专利申请号：CN201420642567.4
公开号：CN204283298U
申请日：2014.10.30
公开日：2015.04.22
申请人：中国石油天然气集团公司;
中国石油集团测井有限公司
本实用新型公开了一种套管环空测井电缆打捞矛，包括打捞矛本体和打捞钩，所述打捞矛本体的头部设置有可刺入电缆的矛头，打捞矛本体上设置有钩抓电缆的打捞钩，本实用新型设计合理，能够保证在有限的环空空间里刺入掉落电缆，通过对称设计多排倒刺，安全将落井电缆打捞出井。
一种自然电流测井仪器
专利申请号：CN201420470958.2
公开号：CN204282985U
申请日：2014.08.20
公开日：2015.04.22
申请人：中国石油化工集团公司;中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司
本实用新型提供了一种自然电流测井仪器。
由测井地面系统、信号处理短节、推靠器及其控制电路短节、测量极板组成，信号处理短节、控制电路短节与推靠器通过螺纹依次串接；测量极板连接在推靠器的推靠臂上。
本实用新型通过提供采用绝缘橡胶材料测量极板，测量电极镶嵌于测量极板凹槽内，在测井时，将测量极板紧贴井壁，隔离泥浆与地层间和上、下地层间自然电流的流动，自然电流测量电路相当于串联于测量极板的两电极之间，能够获得较高的测井曲线分辨率，从而实现划分薄层、薄互层和层内细分；能够分析计算岩层的渗透率，与其它测井方法配合能较准确的划分水淹层的水淹等级，计算含油饱和度及其他油层参数。
·最新测井专利·76。