(阿尔奇公式)用电阻率测井曲线确定若干储层特征参数-测井经典
《现代地球物理测井(方法)》课后作业
《现代地球物理测井(方法)》作业作业一1.正演分析：地层水电阻率、孔隙度、饱和度、岩电系数m ，n 变化对岩石电阻率的Rt 的影响。
解答：根据阿尔奇公式：m w o a R R F φ== （1）n w o t S b R R I == （2）由（1）、（2）可得到下式：n w m wt S abR R φ= （3）通过（3）式可知，影响岩石电阻率的主要因素为地层水电阻率、孔隙度、饱和度和岩电系数。
因此，我们分别来分情况讨论各因素的影响：1.1地层水电阻率:1.1.1 当其他因素不变时，岩石电阻率t R 随着地层水电阻率w R 呈线性变化。
而地层水电阻率w R 取决于地层水的性质，即所含盐类、浓度（矿化度）和地层水温度。
实验证明它是随着所含地层水的矿化度C 和地层温度的升高而变低，反之结论亦反。
1.1.2 值得注意的是，沉积岩岩石电阻率主要取决于岩石孔隙度中地层水的电阻率，因此w R 的选用不当是解释符合率降低的主要原因。
阿尔奇的论文中指出的w R 是指目的层的水电阻率，因此当目的层位油气层时，w R 不能随意地从邻近水层中得到，只有当油层原生水（或束缚水）与水层的矿化度一致时才能这样做。
我国大多数油田的储层属于陆相沉积，相比海相沉积而言，油层与水层具有不同的矿化度比较普遍，选择正确的w R 已成为避免解释和误解释得关键。
1.2 孔隙度：当其他因素不变时，岩石电阻率t R 随着孔隙度 的增大而减小，且呈指数规律变化。
孔隙度增大，孔隙内可以存储更多导电性较好的流体，从而使地层整体的导电性变好。
1.3 饱和度：当其他因素不变时，岩石电阻率t R 随着含水饱和度w S 的增大而减小，且呈指数规律变化。
水的导电性比油强，当含水饱和度增大时空隙中会含有更多导电性更好的流体，从而使地层的导电性变好，即地层的电阻率变低。
1.4 岩电系数a 、m ：1.4.1 m 一般被称为胶结指数，它与岩性、物性、孔隙结构及成岩作用等有关，是地下地质体的一种综合响应。
阿尔奇公式的适用条件分析及对策
阿尔奇公式的适用条件分析及对策杨克兵;王竞飞;马凤芹;唐海洋;潘雪峰【期刊名称】《天然气与石油》【年(卷),期】2018(036)002【摘要】阿尔奇公式是砂岩储层利用测井资料计算含油饱和度的基础,但在泥质砂岩、低阻储层、复杂孔隙储层使用时效果变差,研究认为主要原因是对阿尔奇公式的适用条件认识不清.为此依据大量岩电实验数据,采用函数分析的方法,对阿尔奇公式适用条件进行了分析.结果表明,阿尔奇公式隐含的适用条件是:相同岩性、不同孔隙的岩样,其岩电参数a、b、m、n值应完全一样或大致接近;不同砂层的岩电参数a、b、m、n值差距越大,阿尔奇公式使用效果越差.同时,阿尔奇公式的函数关系式在泥质砂岩、低阻储层或复杂孔隙储层均能较好应用,区别在于与常规砂岩储层相比,岩电参数有明显变化.由于测井解释中逐点或逐层的岩电参数a、b、m、n值没有较好的确定方法,解释中所用岩电参数不可靠是影响含油饱和度计算精度的重要原因.所以,不同层砂岩使用相应的岩电参数,是提高测井解释符合率的有效途径.该研究指出了当前使用阿尔奇公式存在的关键问题,对阿尔奇公式在泥质砂岩、低阻储层、复杂孔隙储层的适用性提出了不同见解,对解决多年来围绕相关问题所进行的争论具有借鉴意义.【总页数】6页(P58-63)【作者】杨克兵;王竞飞;马凤芹;唐海洋;潘雪峰【作者单位】中国石油华北油田分公司勘探开发研究院,河北任丘 062552;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛 266580;中国石油华北油田分公司第一采油厂,河北任丘 062552;中国石油华北油田分公司勘探开发研究院,河北任丘062552;中国石油华北油田分公司勘探开发研究院,河北任丘 062552【正文语种】中文【相关文献】1.低矿化度地层水条件下未胶结砂岩岩心的阿尔奇公式适用性研究 [J], 王培麟;齐兴华;向旻2.阿尔奇公式的适用性分析及其拓展 [J], 张洁;罗健;夏瑜;胡文亮;张国栋;何玉春;杨克兵3.关于凯尔文公式适用条件的讨论 [J], 司晚令;李健飞4.基于宽频电阻抗特性与阿尔奇公式的含水合物饱和度计算模型 [J], 牛佳乐;邢兰昌;魏伟;韩维峰;曹胜昌5.阿尔奇公式数值分析及其意义 [J], 罗娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
测井曲线计算公式
摘要油层物理是研究储层岩石、岩石中的流体（油、气、水）以及流体在岩石中渗流机理的一门学科。
它表述的是油层的物理性质，储层的岩石骨架和储存于岩石骨架孔隙中的流体。
钻探一口油井，取心测得的孔隙度、渗透率等物性参数，反映的是这口井及井筒周围的油层物性参数，即所谓的“一孔之见”，从平面上看，如果这口井位于湖相水道砂微相中间，它的孔隙度、渗透率偏高，用此计算的储量偏大，因为向水道砂微相两侧的孔、渗参数肯定要小；如位于水道间的薄砂层中，那计算的储量可能偏小，要想真正控制就得还油层以本来面目。
早期资料较少是难以达到的，而随井网的不断完善，获取的动、静态信息的不断增加，新技术、新方法不断出现，就能还油层以真面目。
精细油藏描述是指油田投入开发后，随着开采程度的加深和动、静态资料增加，所进行的精细地质特征研究和剩余油分布描述，并不断完善储层预测的地质模型，称为精细油藏描述。
可以细分为开发初期、开发中期和开发后期精细油藏描述。
不同时期的精细油藏描述因资料占有程度不同而描述的精度不同。
而目前在开发后期（指综合含水>85%可采储量采出程度在75%以上）的精细油藏描述由于资料占有量相对较多，所以描述的精度要高，加上相关新技术、新方法的应用，才能达到精细描述的程度。
油层物理学科在提高采收率的研究的过程中，对油层的非均质性、流体粘度及流度比和油藏润湿性等对采收率的影响进行了研目录一、引言 ---------------（1）二、精细油藏描述实例 ----------------（2）1．概况 ---------------（2）2．精细油藏描述对策及思路 ---------------（3）3．精细构造研究 ---------------（4）4．测井多井评价 ---------------（6）5．沉积微相及砂体展布规律 --------------（10）6．储层非均质性 --------------（14）7．储层流动单元研究 --------------（20）8．三维建模及油藏工程评价 --------------（23）三、结论及认识 --------------（24）四、结束语 --------------（25）油层物理与精细油藏描述――结合板桥油田板北板一油组实例分析一、引言油层物理表述的是油层的物理性质，储层的岩石骨架和储存于岩石骨架孔隙中的流体。
阿尔奇_Archie_公式_提出背景与早期争论_孙建国
收稿日期 2006-10-08 ; 修回日期 2006-12-20 . 基金项目 国家自然科学基金项目(40074029)和教育部骨干教师资助计划项目联合资助 . 作者简介 孙建国 , 男 , 1956 年生 , 德国自然科学博士 , 吉林大学教授, 博士生导师 ;主要从事地下波动理论与成像技术 、地震资料
电阻率与阿尔奇公式
4.电阻率与饱和度的关系
束缚水饱和度Swi：不参与流动的水饱和度。 残 余 油 饱 和 度 Sor ： 不 参 与 流 动 的 油 饱 和 度 。 对于产层，指无法产出的含油饱和度。 剩余油饱和度So：产层开发一段时间后的含油 饱和度，可以大于等于残余油饱和度。 Sw=Swi：只产油，不产水。 Sw>Swi：产层开始产水。 So>Sor： 产层仍可出油。
3.电阻率与孔隙度的关系
F
Ro Rw
a m
a—岩性系数，变化范围0.5～1.5
m—胶结指数，变化范围1.5～3，一般取2
—岩石孔隙度
含水 砂岩
岩石孔隙度越高 地层水电阻率越低 胶结程度越差
岩石电阻率越低
3.电阻率与孔隙度的关系
关键参数—m、a
F
Ro Rw
a m
岩 疏松 弱胶 中等 疏松 中等致 致密灰
浓度↑→溶液离子数↑→导电性↑→电阻率↓
温度↑→离子迁移率↑→导电性↑→电阻率↓
2.电阻率与岩性、地层水的关系
地层水电阻率Rw的求取： 图版法：当地层水中只有NaCl，或除NaCl外 只含有微量的非NaCl盐类，则可将地层水视为纯 NaCl溶液来研究它的电学性质，利用图版求出地 层水电阻率Rw。
1.岩石电阻率的概念
不同岩石电阻率不同，岩石电阻率决定于下列因素：
岩性
岩 石
孔隙度
电
含油饱和度
阻 率
岩石孔隙结构
地层水中盐类化学
成分、浓度、温度
掌握了岩石电阻率与上述因素的关系，可由测 量的电阻率确定岩石孔隙度、含油饱和度等参数。
泥饼Rmc
1.岩石电阻率的概念
井冲 侵
2---储集层参数_1
t
式中t是泥质砂岩的总孔隙度，小数；g是岩石的平均颗粒密度。
归一化Qv型导电模型 由于泥质砂岩的阳离子交换浓度Qv这个参数是岩心样品实验室 测 量 的 ， 不 能 从 实 际 测 井 资 料 得 到 ， 限 制 了 WSCM 的 使 用 ， Juhasz(1979) 提出归一化Qv的模型，即归一化Qv的参数Qvn：
n
Rwm a m
m m Rm
S wu
n
Rwu au
u m Ru
代入RT,RL公式式便有：
RT H m
Rwm a m
m Rm S wm
m
n
Hu
Rwu au
u m Ru S wu n
Hu R wu a u
1
RL
m m Rm S wm n
(3) 粒度中值
六、确定束缚水饱和度
岩石中的水包括： 1）可动水：可以自由流动的水
有条件下流动的水 2）束缚水：吸附在岩石颗粒表面的水 滞留在微小毛细管中的水 求束缚水饱和度的经验公式有：
注：束缚水饱和度
束缚水饱和度Swi是描述地层特性的一个非常重要的参数。它对 于确定储层含水饱和度Sw、含水率、油水相对渗透率Kro、Krw等 方面有重要意义。影响束缚水饱和度的因素很多，其主要影响因 素有： (1) 泥质含量 泥质砂岩中的束缚水包括微孔隙中不能流动的水和吸附在岩石 颗粒表面上的水，即在泥质中存在大量束缚水，所以储层中随泥 质增大束缚水饱和度增大。 (2) 细粉砂含量 细粉砂含量是指泥质砂岩骨架中颗粒粒径在50-10m的成分占 骨架重量的百分比。随细粉砂含量的增大，岩石颗粒表面的总面 积（比面）增大，使束缚水饱和度增大。
普通电阻率测井
•深、浅三侧向测井电极系的区别： 结构差异：屏蔽电极和的长度以及回路电极； 电流分布差异：深三侧向测井电极系发出的主 电流分布为径向圆盘状，深入到较远处才开始发 散；浅三侧向测井电极系发出的主电流径向流入 地层不远处即开始发散； 视电阻率反映：深部原状地层和井壁附近岩层。
• 对于浅侧向，这两个柱状电极是回路电极 B1、 B2，产生的屏流对主电流的控制作用减 弱，主电流流入地层不远处发散，使探测 器的探测深度较浅，测量结果主要反映侵 入带的电阻率。
• 电极系尺寸完全相同，电极距相同，受上 下围岩的影响相同。
• （4）当h减小时，“小平台”发生倾斜，
当h AM
（薄层）时，“小平台”靠地层 外侧一点被夸张为高值点，通常称为“假 极大”。
四、影响因素
• 1、电极系的影响； • 2、井的影响：井径 ；井内泥浆电阻率 ； • 3、围岩和层厚的影响 ； • 4、侵入影响 ： 冲洗带 ；过渡带 ； 侵入
带 ；原状地层
• 2、测量原理
• 过程：
• 振荡器信号源供电 ，由屏流输出变压器B3 向屏流电极供电发出屏流Is ；给主电极供
电发出I0 ；满足平衡条件UA0UA1UA2
• 仪器上升过程中，电场平衡条件被破坏， • 主电极和屏流电极之间的采样电阻r两端产
生电流，通过调制放大器使 UA0 UA1，重新 建立平衡条件，以使屏流Is和I0 不受影响。
Ra
K UM1 I0
• 3、存在的问题
• 七侧向在纵向分辨率、原状地层电阻率、 冲洗带电阻率测量等方面有所改善；
• 但是由于深浅七侧向的电极距不同，因此 它们的纵向分辨率不同，受到的围岩的影 响不同，这给解释造成了一定的困难（重 叠法确定地层的含油性）。
阿尔奇公式
阿尔奇公式该词条缺少摘要图、基本信息栏，补充相关内容帮助词条更加完善！阿尔奇公式是地层电阻率因素F、孔隙度ψ、含水饱和度S和地层电阻率之间的经验关系式。
阿尔奇公式是利用测井资料定量计算含油饱和度的基础，因此储层饱和度测井解释模型采用阿尔奇公式。
目录∙1介绍∙2具体内容1介绍学科：地球物理勘探词目：阿尔奇公式英文：Archie's formulas式中：a—与岩性有关的岩性系数；b—与岩性有关的常数；m—胶结指数；n—饱和度指数；Rw—地层水电阻率，Ω.m；Rt—地层电阻率，Ω.m；Φ—是孔隙度，I—电阻增大系数。
不同的油藏，由于具有不同的岩石物理特性，a、b、m、n的取值也不同。
2具体内容阿尔奇(Archie)公式是美国壳牌公司的石油测井工程师GEArchie在1942年发表的关于砂岩电阻率的定律,其基本内容是:(1)对于纯净的、无泥质且100%含水的砂岩(即含水饱和度SW=1时的砂岩),其电阻率与孔隙水的电阻率成正比,其比例系数称为地层因子(For2mationFactor,用F代表).(2)对于含水饱和度小于1的纯砂岩(即在纯净砂岩的孔隙中除了水之外还有石油或天然气等其他类型的流体),其电阻率与同种砂岩在100%含水时的电阻率成正比,其比例系数在后来被其他研究者和测井工程师称为电阻率指数或电阻率放大系数(ResistivityIndex,用I 代表).(3)地层因子F是孔隙度Φ的函数:F=Φ^-m.(4)电阻率指数I是含水饱和度SW的函数:I=Sw^-n.在这两个关于地层因子F和电阻率指数I的公式中,m和n分别为双对数坐标下的F-Φ关系直线和I-Sw关系直线的斜率.在没有给出实验数据的条件下,阿尔奇认为m的值应在1.3到2之间变化.具体地说,对于未固结的纯砂,m的值在1.3附近变化.对于产于美国海湾地区的一些固结良好的纯砂岩,m的值在1.8到2.0之间变化.对于指数n,阿尔奇根据有关的文献资料认为在含水饱和度在15%和20%之间时,n的取值接近于2,即n≈2.。
常用测井曲线含义及测井解释方法
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S P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。
《地球物理测井方法》电测井
感应测井
DOLL几何因子理论概述 假设单元环的电磁场之间互不发生作用 假设电磁波瞬间便可通过地层(即时场)
(1)线圈系周围介质由无数个单元环组成
(2)发射线圈引起的涡流分别在单元环中流动
(3)每个单元环都单独存在，且在接收线圈 中产生感应电动势de（二次电动势）
用几何因子理论
造a已知的刻度环的方法：用一个半径为r、 电阻为P的圆环
（1）把刻度环看成一个电导率为σ ，截面 积为drdz的，半径为r的单元环.
环电导： drdz 1 2r P
a 0 g drdz
drdz 2 r
P
（2）将刻度环套在仪器某一位置(g确定)
侧向测井（聚焦）
1.7 0.025 0.15 0.0251.7
A1
A0
A2
1.1 0.2 0.4 0.025 0.15 0.025 0.4 0.2 1.1
B1 A1
A0
A2 B2
测量原理
1. A0 A1，A2
I0 同极性
IS
2.I0恒定，用ΔUA0A1，调节IS 使A0，A1，A2等电位
3.测量 ΔUA0N =UA0 (A0电极的表面电位)
0
Z
GZ Z gZ (z)dz
复合线圈系
有L×m个双线圈系，复合线圈系的VR是L×m个 双线圈系VR的叠加
发射 接收
Φ0.8~0.9 -7 +100 -25
-25 +100
-7
Φ59 Φ32
R3
T1
T2
R2
R1
T3
400
800 2000
600+/-3