自然电位测井详解演示文稿

自然电位测井详解演示文稿当前第1页\共有22页\编于星期二\14点（优选）自然电位测井当前第2页\共有22页\编于星期二\14点一、自然电位产生的原因

原因主要有3个：（1）扩散与扩散吸附作用；（2）氧化还原作用；（3）电极极化作用等。(一)扩散与扩散吸附作用

是指溶解于地层水和泥浆中的电解质离子在有离子浓度差条件下，所发生的扩散和扩散吸附现象。当前第3页\共有22页\编于星期二\14点1、直接扩散直接扩散作用只发生在渗透层，如砂岩。设纯砂岩的地层水和泥浆滤液均为Nacl溶液，两者的浓度不相同，地层水的浓度大于泥浆滤液的浓度。由于Vcl->VNa+,也就是说跑到泥浆中多cl-，在砂岩中Na+多，随着动态平衡，形成稳定的扩散电动势。当前第4页\共有22页\编于星期二\14点2、间接扩散间接扩散作用只发生在渗透层，如泥岩。当前第5页\共有22页\编于星期二\14点

由泥质颗粒附加导电机理可知，离子交换特性使纯泥岩中泥质颗粒表面带有负电荷，剩下的另一部分负电荷又松散的吸附阳离子如钠离子，形成“扩散层”。

当前第6页\共有22页\编于星期二\14点扩散吸附稳定后，形成了扩散吸附电动势。当前第7页\共有22页\编于星期二\14点3、井中的总自然电动势与自然电位分布

自然电位有正有负，单位为mV.当前第8页\共有22页\编于星期二\14点(二)氧化还原作用

在钻孔剖面中电子性导电体，如金属矿、石墨、无烟煤等与泥浆和围岩中地层水接触时，由于氧化还原的结果，在接触面处酚基溶于水，H+为一方，带负电荷离子（如O-2）为一方，形成偶电层，形成正负异常。

煤层或金属矿层因氧化，失去电子而带正电荷，其毗邻的围岩得到电子而带负电荷，使煤层或金属矿层自然电位为正异常；反之，处于还原状态时，则呈现负异常。石墨和无烟煤的氧化反应最强烈，正异常。气煤和褐煤多处于弱还原状态，负异常。当前第9页\共有22页\编于星期二\14点(三)电极极化电位

当金属电极处于盐类的电解质溶液中时，金属离子离开电极进入溶液成为离子状态，使电极带负电；溶液中的金属离子在接近电极时，也有逆过程，即可以沉淀到电极表面，使电极便带正电。

往往形成于金属矿体上。

金属离子离解给泥浆滤液，使自身带负电，而泥浆带正电，在金属矿层上,呈现明显的自然电位正异常（图3-4）。

当前第10页\共有22页\编于星期二\14点当前第11页\共有22页\编于星期二\14点二、自然电位曲线及其影响因素(一)自然电位曲线特征分层点在“半幅点”。当前第12页\共有22页\编于星期二\14点

(二)自然电位曲线的影响因素

1、井径与厚度的影响当H/d≥4时，地层的自然电位异常达到最大，即SP=SSP，分层点半幅点；当H/d＜4时，自然电位异常幅度随之降低SP＜SSP，分层点移向异常峰值位移。当前第13页\共有22页\编于星期二\14点2、岩性的影响3、水文地质条件的影响4、地层倾斜影响5、邻层的影响当前第14页\共有22页\编于星期二\14点第二节电极电位测井

一、电极电位法的基本原理当金属电极与电解溶液接触时，基于：化学力（溶解压）

金属板（原子）溶液中（离子）扩散（渗透压）溶液中（离子）金属板（原子）

当前第15页\共有22页\编于星期二\14点如果溶解压＞渗透压（Zn），溶液带正电，Zn带负电如果渗透压＞溶解压（Cu），溶液带负电，Cu带正电综合：大多数贵Ag、Au、Hg金属为正一般金属Fe、Zn、Pb为负二、电极电位测量与曲线解释１、测量原理当前第16页\共有22页\编于星期二\14点其电极系是采用带有相互短路两个比较电极Ｎ１、Ｎ２的刷子电极。其中Ｎ１Ｎ２电极安置在位于比较电极Ｍ中央由钢制成的刷子末端，称为刷子头，使之与井壁接触。图电极电位测井原理电路及电子导电矿层电极电位曲线当前第17页\共有22页\编于星期二\14点

图无烟煤的电极电位曲线

1─电位电极系电阻率曲线；2─电极电位曲线

当前第18页\共有22页\编于星期二\14点第三节电化学测井的应用一、划分煤层、确定储集层、区分岩性

1、划分煤层图3-10a中，无烟煤有明显的自然电位正异常，而视电阻率反应为零；而图3-10b的烟煤，也有较突出的自然电位正异常，其视电阻率现显高异常。当前第19页\共有22页\编于星期二\14点图自然电位曲线与视电阻率曲线在煤层上的反映

a─无烟煤；b─烟煤当前第20页\共有22页\编于星期二\14点2、确定储集层、区分岩性图中(图3-11)，有三层储集层，即一层含油层和二层含水层。水层。上部含水层因颗粒较细、分选性和渗透性差，其自然电位异常幅度小；而下部含水层因颗粒粗、孔隙大、分选性和渗透性好，其自然电位异常十分明显，且幅度略超过含油层的自然电位异常幅度。图3-11砂泥剖面的自然电位曲线和视电阻率曲线当前第21