石油工程测井教学_1电法测井-1.1自然电位测井.ppt

主讲教师:桑琴
单位:资源与环境学院
石油工程测井
二0一一年十一月
一、电法测井及其分类
二、影响岩石电阻率的因素
三、Archie公式
四、井眼地层的划分
五、高、低侵判别流体性质
电法测井
自然电位测井
自然电场的产生
SP曲线的特征
SP曲线的影响因素
SP曲线的应用
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SP是由井中自然电场产生的电位。
1自然电位测井
(Spontaneous Potential Logging)
什么是自然电位测井?
在钻井的过程中,钻井液(泥浆滤液)与钻穿的地层孔隙流体之间通过扩散-吸附作用自然会产生一种电动势,测量这种电位差的测井方法就是SP测井。
SP测井的装置
一个测量电极M,一个地面电极N,用电缆将MN与电位差计两端相连,测量MN间的电位差。
SP曲线的测量原理
★将一个电极M放入井中,另一个电极N放在地面上接地,在不存在任何人工电场的情况下,用测量电位差的仪器测量M电极相对于N电极之间的电位差,便可以进行自然电位测井。
由于固定在地面上的N电极的电位是一个恒定值,因此,当M电极在井内移动时,所测得的M、N之间的电位差的变化,即自然电位曲线,就反映了井内某种电位值沿井身的变化情况。显然,自然电位测井测的是相对电位值,即井内不同深度上的自然电位与地面上某一点的固定电位值之差,而不是井中自然电位的绝对数值。
2 自然电场的产生
井内有自然存在的电位变化,说明井内有自然电流流动、必然有自然产生的电动势。
实践研究表明,能产生一定电位值的自然电动势有多种,包括扩散电动势(Ed ) 、扩散吸附电动势(Eda ) 、过滤电动势、氧化还原电动势等。在沉积岩地区的油气井中,主要遇到的是前三种,而且常常以前两种占绝对优势。
矿化度:溶液中所含有的各种离子的浓度。
地层水含有一定的矿物离子,主要是Mg+,Ca+ Na+, K+, Cl-, HCO3- 等等.
孔隙流体——地层水、石油、天然气
泥浆中含有一定的矿物离子(Na+,Cl- )
淡水泥浆和盐水泥浆
水基泥浆和油基泥浆
钻井液——泥浆,有不同类型:
或
由于钻井液(泥浆)和孔隙流体(地层水、油、气)具有不同的矿化度,即含有的离子的浓度不同,井壁附近两种不同矿化度的溶液接触产生电化学作用,产生电动势造成自然电场。
电化学作用:产生扩散——扩散吸附作用。
SP是怎样产生的?
介质:钻井液地层孔隙流体
机理:扩散-扩散吸附作用
结果:产生了电动势,造成自然电场
1. 扩散电动势(Ed )
2. 扩散吸附电动势(Eda )