SP_自然电位测井曲线的形状
常规测井曲线说明
ECS
图24. T760井ECS元素俘获分析图
本段为低RT特征层，含沙特征同上层，GD异常 出现部位较零星，碳酸盐含量相对稳定。
ECS
图25. T760井ECS元素俘获分析图
粘土含量与GD存在近似的线性特征
粘土含量与AL和SI 具有较好的线性关系 碳酸盐含量与Ca具有明显的线性特征
图26. T760井ECS元素俘获分析图
基 本 原 理
具体应用请看专门的倾角多媒体资料
二、碳酸盐岩常规测井曲线
碳酸盐岩常规测井曲线包括八条，具体如下： 自然伽玛(GR):一般泥值充填洞穴高值，灰岩低值，含放射性物质段(铀等)高值。 岩性 自然电位(SP)：看不出规律。 井径(CAL)：灰岩段缩径或者不扩径，泥值充填洞穴或者洞穴处扩径。 常 规 测 井 曲 线
二、碳酸盐岩常规测井曲线
常 规 测 井 曲 线 图
GR高值， KTH值不高，U 值高，因此GR值高主要 是由铀引起的。
洞穴处： CAL扩径，电阻率降低， 三孔隙度增大。
二、碳酸盐岩常规测井曲线
常 规 测 井 曲 线 图
PE值在4左右，偏离灰岩 值（5），因此岩性不纯，
分析电阻率低值主要是
岩性不纯引起的。
固井质量好：
固井质量中等：
固井质量差：
一、地层倾角测井(DIP)
地层倾角测井主要用来测量地层的倾角和倾斜 方位（王曰才、王冠贵）。地层倾角和倾斜方位角 不是直接测井的，是通过倾角测井的测量值计算出 来的。因此，倾角测井的测量值要保证一个层面的 产状能被计算出来。确定一个层面在空间的产状至 少要有不在同一直线上三个空间点的坐标，通过计 算求得地层倾角与倾斜方位角（张占松）。
在泥岩夹层处， CAL扩径，
测井原理及各种曲线的应用
一、SP（自然电位）曲线和GR（自然伽马）曲线测井基本原理用淡水泥浆钻井时，由于地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度而在砂岩段形成扩散电位——在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一个平行于地层且正极指向地层的“电池”（第一个）。
在泥岩段，因为泥浆滤液与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位——在井眼内泥岩段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的“电池”（第二个）。
又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个“电池”串联了起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段（第一个电池负极）。
在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和。
用M电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的电位降即得自然电位曲线。
其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，则电位降上升，异常幅度增大。
另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发生过滤作用形成过滤电动势——动电学电位。
沉积岩的放射形取决于岩石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥质含量越高放射性越强。
GR曲线主要测量地层的放射性。
1、曲线幅度反映沉积时水动力能量的强弱；2、曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；3、顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；4、曲线的光滑程度水动力对沉积物改造所持续时间的长短；5、曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；6、曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的变化。
影响自然电位曲线异常幅度的因素：（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。
常用的测井曲线简单介绍
常用的测井曲线简单介绍
二00五年七月
一、微电极测井
微电极测井是采用特制的短电极系测量井壁附近介质 电阻率的一种测井方法，是常用的测井曲线。其是在普通 电阻测井的基础上发展起来的，可解决普通电极系测井中 的两个难题：可以显示高阻层的渗透性，提高解释负荷率； 可以提高分层的能力而受围岩的一些很小。
目前微电极测井多采用微梯度（A0.025M1 0.025M2)和 微电极 微电位（A0.05M2)两种电极系。探测半径分别位4-5厘米和 8-10厘米。由于探测半径的不同，在低渗透地层，微电位 视电阻率主要受冲洗带的影响而呈比高值，而探测半径较 小的微梯度电极系测得的视电阻率主要受泥饼的影响而呈 较低值。这样将两条曲线重叠到一个坐标中时，在渗透性 地层处将出现幅度差。在非渗透地层，没有泥浆侵入现象， 微梯度和微电位电极系测得的视电阻率基本相同。
体性质有关，需要根据地层实际情况就建立本 地区不同层段的关系式和关系曲线。 如某地区根据实验室岩芯分析孔隙度和声波 时差建立起的关系曲线。只要从声波时差曲线 上查到目的层的时差值，用该值在横坐标上找 到相应的点，引垂线与关系曲线相交，交点的 纵坐标值即为有求层的孔隙度。
五、辅助测井
在石油勘探开发中，要进行钻井工程的质量检查，确定射孔 位置和判断井下作业的质量等工作，仅依靠电法测井是不够的。 依靠辅助测井的井径、井稳、井斜等测井方法可以解决很多工 程问题，是测井方法中不可少的部分。 （一）地层中 的传播速度是不同的，可 以根据声波时时差区分岩 性，划分出各种不同岩性 的地层。 在致密性地层中（岩浆 岩、碳酸盐岩），声波速 度大，时差小，它们在声 波速度测井曲线上显示为 低值；在泥岩中声波速度 小，时差大，它们在声波 速度测井曲线上显示为高 值；一般砂岩的声波速度 介于二者之间，时差曲线 显示中等幅度。
主要测井曲线及其含义
主要测井曲线及其含义一、自然电位测井：测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。
Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的； Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用：①划分渗透性地层。
②判断岩性，进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常Rmf＜Rw时，SP出现正异常。
淡水层Rw很大（浅部地层）咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言）自然电位测井自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井（R4、R2.5）普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层：顶：低点；底：高值。
三、微电极测井（ML）微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。
主要应用：①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
微电极确定油层有效厚度微电极测井微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
测井曲线基本原理及其应用测井曲线基本原理及其应用
测井曲线基本原理及其应用测井曲线基本原理及其应用一．国产测井系列1、标准测井曲线2．5m底部梯度视电阻率曲线。
地层对比，划分储集层，基本反映地层真电组率。
恢复地层剖面。
自然电位（SP）曲线。
地层对比，了解地层的物性，了解储集层的泥质含量。
2、组合测井曲线（横向测井）含油气层（目的层）井段的详细测井项目。
双侧向测井（三侧向测井）曲线。
深双侧向测井曲线，测量地层的真电组率（RT），试双侧向测井曲线，测量地层的侵入带电阻率（RS）。
0．5m电位曲线。
测量地层的侵入带电阻率。
0.45m底部梯率曲线，测量地层的侵入带电阻率，主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。
补偿声波测井曲线。
测量声波在地层中的传输速度。
测时是声波时差曲线（AC）自然电位（SP）曲线。
井径曲线（CALP）。
测量实际井眼的井径值。
微电极测井曲线。
微梯度（RML），微电位（RMN），了解地层的渗透性。
感应测井曲线。
由深双侧向曲线计算平滑画出。
[L/RD]*1000=COND。
地层对比用。
3、套管井测井曲线自然伽玛测井曲线（GR）。
划分储集层，了解泥质含量，划分岩性。
中子伽玛测井曲线（NGR）划分储集层，了解岩性粗细，确定气层。
校正套管节箍的深度。
套管节箍曲线。
确定射孔的深度。
固井质量检查（声波幅度测井曲线）二、3700测井系列1、组合测井双侧向测井曲线。
深双侧向测井曲线，反映地层的真电阻率（RD）。
浅双侧向测井曲线，反映侵入带电阻率（RS）。
微侧向测井曲线。
反映冲洗带电阻率（RX0）。
补偿声波测井曲线（AC），测量地层的声波传播速度，单位长度地层价质声波传播所需的时间（MS/M）。
反映地层的致密程度。
补偿密度测井曲线（DEN），测量地层的体积密度（g/cm3），反映地层的总孔隙度。
补偿中子测井曲线（CN）。
测量地层的含氢量，反映地层的含氢指数（地层的孔隙度%）自然电位曲线（SP）自然伽玛测蟛曲线（GR），测量地层的天然放射性总量。
划分岩性，反映泥质含量多少。
自然电位测井(SP)
厚层砂岩总电动势(静自然电位 ： 厚层砂岩总电动势 静自然电位)： 静自然电位
rsh rsd
rm
SSP = I ⋅ rm + I ⋅ rsd + I ⋅ rsh
总电流： 总电流：
I=
SSP rm + rsd + rsh
有限厚砂岩层自然电位幅度： 有限厚砂岩层自然电位幅度：
自然电位测井（SP） 自然电位测井（SP）
本章的主要内容 1、井内自然电场 2、自然电位测井原理及曲线特征 3、自然电位曲线的主要用途 划分岩性（储集层）、确定Rw、计 划分岩性（储集层）、确定Rw、 ）、确定Rw Vsh、判断水淹层。 算Vsh、判断水淹层。
§1井内自然电场 井内自然电场
导线 + — + — + — + — Cw + — Nacl溶液 Cm 电极
扩散吸附电动势系数：Kda——与阳离子交换能力有关 若储层中泥值的阳离子交换量较高，则会导致低电阻率油层。
§2自然电位测井原理及曲线特征 自然电位测井原理及曲线特征
2 自然电位测井原理及曲线特征 §第一章 自然电位测井（SP） 自然电位测井（ ） 2、总电动势 、
E总 = E d − E da = K lg Rmf def Rw SSP
∆U sp
SSP ⋅ rm = I ⋅ rm = rm + rsd + rsh
与静自然电位关系： 与静自然电位关系：
等效电路图
∆U SP = SSp
1 rsd + rsh 1+ rm
自然电位测井（ ） 第一章 自然电位测井（SP）
§2 自然电位测井原理及曲线特征
1 自然电位测井(SP)
井 测
Es = K d
C1 C2 C1 lg + K da lg K da lg C mf C mf C2
1.1.3 油井中的自然电场
这三种电动势尤如三 个电池,它们通过导 体(岩石)连接,形 学院 学 大 理 江 物 系 成回路,回路的总电 长 球 程 动势: 地 工
1.1.1 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 学 学院 大 略大于地层压力), 江 物理 系 长 球 如果地层具有一定 程 地 井工 的渗透性,则泥浆 测 滤液将通过井壁渗 入地层.
1.1.1 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 学 学院 大 理 江 物表面仅带有少量 长 球 程系 的负电荷.而泥 地 井工 测 质或泥饼中固体 颗粒的表面带有 大量的负电荷).
1.1.1 动电学作用与动电学电位
动电学电位(过滤电位)的大小:
学 学院 大 理 A 物Δ P R mf 江 长 球 程系 E k =地 工 井 μ 测
1.1.1 动电学作用与动电学电位
μ 学 学院 大 理 江 物 系 其中:ΔP—泥浆柱与地层间的压力差; 长 球 程 地 井工 Rmf—泥浆滤液的电阻率; 测
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 学 学院 点对应于层界面. 大 理 江 物 系 长 球 程 地 井工 测
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 学 学院 大 极值,测井计算时 江 物理 系 长 球 常利用这一极值. 程 地 井工 测
主要测井曲线及其含义
主要测井曲线及其含义主要测井曲线及其含义一、自然电位测井：测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率RMF和地层水电阻率RW的关系一致。
RMF≈RW时，SP几乎是平直的； RMF＞RW时SP为负异常；RMF＜RW时，SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用：①划分渗透性地层。
②判断岩性，进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常RMF＜RW时，SP出现正异常。
淡水层RW很大（浅部地层）咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言）自然电位测井自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井（R4、R2.5）普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层：顶：低点；底：高值。
三、微电极测井（ML）微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。
主要应用：①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率RXO及泥饼厚度HMC。
微电极确定油层有效厚度微电极测井微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
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第二节 自然电位测井曲线的形状
在井钻穿地层的过程中，地层与钻井液相接触，产生扩散吸附作用，在钻井液与地层接
触面上产生自然电位。
下面分析夹在厚层泥岩中的砂岩自然电位曲线的形状。
一、井内自然电场的分布
若砂岩的地层水矿化度为C 2,泥岩的地层水矿化度为C 1，钻井液的矿化度为C mf,，设C 1> C 2>C mf ，井内自然电位的分布如图1-4所示。
在砂岩和钻井液的接触面上，由于扩散作用产生扩散电动势E d 为：
C C K E mf
d d 2lg = (1-6)
在泥岩和钻井液的接触面上，由于扩散吸附作用产生的扩散吸附电动势E da :
C C K E mf
da da 1lg = (1-7)
在泥岩和砂岩的接触面上，由于扩散吸附作用，产生的扩散吸附电动势
E da :
C C K E da da 2
1lg = (1-8) 在井与砂岩、泥岩的接触面上，自然电流回路的总自然电动势Es ，是每
个接触面上自然电动势的代数和。
E s =C C K mf d 2lg +C C K mf da
1lg －C C K da 2
1lg =C C K mf d 2lg
+K da (C C mf 1lg －C C 21lg ) 图1-4砂泥岩交界面处自然电场的分布 =C C K
mf d 2lg + K da C C mf 2lg =(K d + K da) C C mf 2lg =K C C mf
2lg
(1-9) 式中 K=(K d +K da )——自然电位系数。
对于纯砂岩和泥岩地层，其地层水和钻井液滤液的盐类为氯化钠，在25℃时，K d = -11.6mV,K da =59.1 mV ,K d -K da = -70.7 mV,令K= -( K d -K da )=70.7 mV 代人式(1-9)，
E S =C C mf 2lg
7.70 （1-10） 在溶液的浓度不很大时，可以认为电阻率与浓度成反比。
则式(1-10)可写成： R R E mf
S 2lg 7.70= （1-11）
式中 R mf ——钻井液滤液电阻率；
R 2——砂岩地层水电阻率，以下用R w 表示。
如果砂岩含有泥质，或者泥岩不纯，将使总的自然电动势减小，不能按上式计算砂泥岩
接触面上回路的总自然电动势。
二、自然电位的曲线形状
井轴上各点自然电位的数值U M可以计算出来，绘制出自然电位理论曲线，如图1-5
所示。
下面根据自然电场的分布，定性的对自然电位曲线形状进行分析。
在砂岩井壁，泥岩井壁以及砂泥岩接触面上，存在着自然电动势。
砂泥岩和钻井液具有导电性，它们构成闭合回路，形成自然电流。
自
然电位测井记录的是自然电流在井内钻井液段的电位降。
在离开砂岩
较远的泥岩上(如a点以上)，自然电流甚小，几乎没有什么变化，所以
大段泥岩上的自然电位曲线基本上是一条直线。
过了a点，电流强度
逐渐增加，当C w>C mf时，自然电位逐渐降低，曲线向负的方向偏转，
在泥岩层与砂岩层交界面处b点，井内自然电流强度最大，电位变化
也最大，自然电位曲线急剧向负方向偏转。
过了地层界面，电流密度又逐渐减小，电位图l-5井内自然电场分
布和自然电位曲线形状
继续降低。
在地层中心c点，电流强度最小，自然电位曲线几乎是与井轴成平行的直线。
在砂岩层的下部，自然电流强度逐渐增加，自然电位逐渐增大，曲线向正方向偏转。
在砂岩层与泥岩层的交界面处d点，电流密度最大，自然电位曲线急剧向正方向偏转，过了交界面，再向下到泥岩层，自然电位值逐渐增大，在大段泥岩处记录的自然电位接近直线。
图1-6是一条实测的自然电位曲线，由于泥岩(或页岩层)岩性稳定，在自然电位测井曲线上显示为一条电位不变的直线，将它作为自然电位的基线。
这就是所谓的泥岩基线。
在渗透性砂岩地层处，自然电位曲线偏离泥岩基线。
在足够厚的地层中，曲线达到固定的偏转幅度，后者定为砂岩线。
自然电位曲线的异常幅度就是地层中点的自然电位与基线的差值。
渗透性地层的自然电位可以偏向泥岩基线的左边(负异常)，或右边(正异常)，它主要取决于地层水和钻井液滤液的相对矿化度，当地层水矿化度大于钻井液滤液矿化度时，自然电位显示为负异常。
当地层水矿化度小于钻井液滤液的矿化度时，显示为正异常。
如果钻井液滤液的矿化度与地层水矿化度大致相等时，自然电位偏转幅度很小，曲线无显著异常。
综上所述，自然电位曲线具有如下特点：
1)当地层,钻井液是均匀的,上下围岩岩性相同,自然电位曲线与渗透性层中心
对称；
2)渗透性在地层顶底界面处,自然电位变化最大,当地层较厚(大于四倍井径)
时，可用曲线半幅点确定地层界面；
3)测量的自然电位幅度，为自然电流在井内产生的电位降，它永远小于自然
电流回路总的电动势；
4)渗透性砂岩的自然电位，对泥岩的基线而言，可向左或向右偏转，它主要
取决于地层水和钻井液滤液的相对矿化度。
当地层矿化度大于钻井泥浆矿化度曲
线出现负异常；当地层矿化度小于泥浆矿化度时曲线出现正异常。
图1-6 砂泥岩剖面
SP测井曲线。