第2章侧向测井

1、1石油地球物理测井原理石油地球物理测井原理成都理工大学能源学院成都理工大学能源学院2泥浆矿化度很高、地层电阻泥浆矿化度很高、地层电阻率很高，地层很薄围岩影响很率很高，地层很薄围岩影响很大的情况下，普通电极系电阻大的情况下，普通电极系电阻率法测井由于分流作用强而无率法测井由于分流作用强而无法求准地层电阻率法求准地层电阻率为解决这一类问题，发展了为解决这一类问题，发展了聚流方式的电阻率法测井聚流方式的电阻率法测井侧侧向测井。其基本原理是在主供向测井。其基本原理是在主供电电极两侧加上与主电流极性电电极两侧加上与主电流极性相同、电位相等的屏蔽电极，相同、电位相等的屏蔽电极，使主电极的电流线不能在井中使

2、主电极的电流线不能在井中上下流动，直接进入地层中。上下流动，直接进入地层中。三侧向、七侧向、双侧向、微侧向三侧向、七侧向、双侧向、微侧向、邻近侧向、微球形聚焦、邻近侧向、微球形聚焦32.3.1 三侧向测井三侧向测井一、一、三侧向电极系的结构及特点三侧向电极系的结构及特点根据三侧向电极系的结构特点，可以把三侧向分为深三侧向和浅三侧向两类三根据三侧向电极系的结构特点，可以把三侧向分为深三侧向和浅三侧向两类三侧向电极系。侧向电极系。1、深三侧向电极系、深三侧向电极系由三个圆柱状的金属电极组成，电极之间有绝缘片隔开。中间为主电极由三个圆柱状的金属电极组成，电极之间有绝缘片隔开。中间为主电极A0，上，上

3、下对称分布的电极为屏蔽电极下对称分布的电极为屏蔽电极A1、A2，对比电极，对比电极N和回路电极和回路电极B位于电极系上位于电极系上方较远处，为了提高其探测深度，要求屏蔽电极方较远处，为了提高其探测深度，要求屏蔽电极A1、A2较长。较长。42、浅三侧向电极系、浅三侧向电极系有有5个圆柱状的金属电极组成，电极之间有绝缘片隔开。中间为主电极个圆柱状的金属电极组成，电极之间有绝缘片隔开。中间为主电极A0，上，上下对称分布的电极为屏蔽电极下对称分布的电极为屏蔽电极A1、A2，及回路电极，及回路电极B1、B2，对比电极，对比电极N位于电位于电极系上方较远处极系上方较远处浅三侧向测井的电流分布浅三侧向测井的

4、电流分布深三侧向测井的电流分布深三侧向测井的电流分布5二、二、三侧向电极系的测量原理三侧向电极系的测量原理深、浅三侧向的测量原理基本相同。均采用恒流法深、浅三侧向的测量原理基本相同。均采用恒流法测量，即在测量过程中，主电极发出的电流测量，即在测量过程中，主电极发出的电流I0保持保持不变。另外为保证主电极产生的电场分布在有限范不变。另外为保证主电极产生的电场分布在有限范围内，要求屏蔽电极发出的电流围内，要求屏蔽电极发出的电流Is与主电极电流的与主电极电流的极性相同。在测量过程中，极性相同。在测量过程中，保证主电极与两个屏蔽保证主电极与两个屏蔽电极的电位相等，通过调节屏蔽电极的电流以满足电极的电位

5、相等，通过调节屏蔽电极的电流以满足这一条件这一条件。测量过程中，随仪器周围介质导电性的。测量过程中，随仪器周围介质导电性的变化，电位相等的局面将被打破，通过不断调节屏变化，电位相等的局面将被打破，通过不断调节屏蔽电流蔽电流Is的大小，以保证此条件的成立。测量的视的大小，以保证此条件的成立。测量的视电阻率为：电阻率为：003IVKRALLVA0 主电极的电位差；主电极的电位差；K电极系系数，与电极电极系系数，与电极系的结构及尺寸有关：系的结构及尺寸有关：)2/(ln400rLLK式中：式中：2L主电极长度；主电极长度；2L0电极系全长；电极系全长；r0电电极系的半径极系的半径主电极的接主电极的接

6、地电阻地电阻rg三侧向电极系以及测量原理三侧向电极系以及测量原理6接地电阻接地电阻rg ：即主电极的电流从主电极到回路电：即主电极的电流从主电极到回路电极所经过的介质的电阻极所经过的介质的电阻 即即视电阻率反映主电极的接地电阻视电阻率反映主电极的接地电阻。实际上接地电。实际上接地电阻主要是决定于电极附近的电阻率。侧向测井的主阻主要是决定于电极附近的电阻率。侧向测井的主电极电流呈薄片状水平进入地层，主电流在到达回电极电流呈薄片状水平进入地层，主电流在到达回路电极的回路上所经过的介质是井孔、侵入带和末路电极的回路上所经过的介质是井孔、侵入带和末受侵入影响的原状地层，接地电阻组成：受侵入影响的原状地

7、层，接地电阻组成：gLLKrR3timgrrrrrm泥浆电阻，泥浆电阻，ri侵入带电阻，侵入带电阻，rt原状地层原状地层电阻。它们三者对总电阻电阻。它们三者对总电阻rg的影响与以下两个因的影响与以下两个因素有关：素有关：1)、电极系本身的聚焦能力、电极系本身的聚焦能力2)、各部分介质的电阻率、径向深度、各部分介质的电阻率、径向深度mRiRsRtR主电流通过的介主电流通过的介质及其等效电路质及其等效电路7三、深、浅三、深、浅三侧向曲线的特点三侧向曲线的特点1)、当上下围岩的电阻率相同时，三侧向测井曲线关于地层中心对称、当上下围岩的电阻率相同时，三侧向测井曲线关于地层中心对称2)、随地层厚度的减小

8、，围岩电阻率对视电阻率的影响增加。、随地层厚度的减小，围岩电阻率对视电阻率的影响增加。若围岩电阻率小若围岩电阻率小于地层电阻率，则视电阻率小于地层电阻率；反之，若围岩电阻率大于地层电于地层电阻率，则视电阻率小于地层电阻率；反之，若围岩电阻率大于地层电阻率，则视电阻率大于地层电阻率。在这二种情况下，二者差异均随地层厚度阻率，则视电阻率大于地层电阻率。在这二种情况下，二者差异均随地层厚度的减小而增加。的减小而增加。3)、井内流体电阻率的影响减小、井内流体电阻率的影响减小（与普通电阻率测井相比较）（与普通电阻率测井相比较）读取数据的方法：读取数据的方法：取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值

9、取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值深三侧向视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率深三侧向视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率Rt，而浅三侧向视电阻率曲，而浅三侧向视电阻率曲线主要反映侵入带的电阻率线主要反映侵入带的电阻率Ri单一高阻深三侧向视电阻率曲线单一高阻深三侧向视电阻率曲线maRR /8四、影响四、影响三侧向视电阻率的因素三侧向视电阻率的因素与普通电阻率测井类似，深、浅侧向测井测量结果也是地层视电阻率，与地层与普通电阻率测井类似，深、浅侧向测井测量结果也是地层视电阻率，与地层电阻率有一定差异，为了利用三侧向视电阻率确定地层的真电阻率，需要考虑电阻率有一定差异，为了利用三侧向视电

10、阻率确定地层的真电阻率，需要考虑三侧向视电阻率的影响因素。根据测量原理及测量环境，可把影响因素归结为三侧向视电阻率的影响因素。根据测量原理及测量环境，可把影响因素归结为井眼（井眼尺寸、井内介质的电阻率）、围岩层厚（围岩电阻率、地层厚井眼（井眼尺寸、井内介质的电阻率）、围岩层厚（围岩电阻率、地层厚度）、侵入（侵入特征、侵入半径），应用图版或相应的计算公式，即可对三度）、侵入（侵入特征、侵入半径），应用图版或相应的计算公式，即可对三侧向视电阻率按上述顺序依次进行校正，得到地层电阻率。侧向视电阻率按上述顺序依次进行校正，得到地层电阻率。1、几何因子、几何因子表示了主电流经过的空间各部分介质对测量结果

11、的相对贡献，是指与介质空间表示了主电流经过的空间各部分介质对测量结果的相对贡献，是指与介质空间位置、体积大小和形状等几何因素有关的各种影响因素的总和，把主电流经过位置、体积大小和形状等几何因素有关的各种影响因素的总和，把主电流经过的整个空间的几何因子看作的整个空间的几何因子看作1。这样，空间各部分对接地电阻的贡献，可以看作这样，空间各部分对接地电阻的贡献，可以看作是各部分几何因子与它的电阻率两部分的总和，写成视电阻率的表示式为：是各部分几何因子与它的电阻率两部分的总和，写成视电阻率的表示式为：式中式中Gm、Gi、Gt分别为井孔泥浆、侵入带和未受侵入地层的几何因子。即视电分别为井孔泥浆、侵入带和

12、未受侵入地层的几何因子。即视电阻率阻率(Ra)等于井孔泥浆的贡献等于井孔泥浆的贡献(GmRm)、侵入带的贡献、侵入带的贡献(GiRi)和未受侵入地层的贡和未受侵入地层的贡献献(GtRt)之和。因而，各部分贡献大小，与各部分介质的电阻率、几何因子有关。之和。因而，各部分贡献大小，与各部分介质的电阻率、几何因子有关。如果如果GmRm和和GiRi的贡献部分大，则说明测量结果受井孔和侵入带的影响大。的贡献部分大，则说明测量结果受井孔和侵入带的影响大。ttiimmaRGRGRGR1timGGGG92、井眼以及泥浆的影响、井眼以及泥浆的影响当井孔直径扩大时（井孔直径比仪器直径大很多），井孔影响会使电流层散

13、开，当井孔直径扩大时（井孔直径比仪器直径大很多），井孔影响会使电流层散开，泥浆分流影响很大，电流层的截面积增大，接地电阻泥浆分流影响很大，电流层的截面积增大，接地电阻rg减小，测得的视电阻率值减小，测得的视电阻率值下降。在井眼扩大很多的情况，要进行下降。在井眼扩大很多的情况，要进行井眼校正井眼校正。三侧向井眼校正图版三侧向井眼校正图版井径井径参数参数深三侧向井眼校正图版深三侧向井眼校正图版浅三侧向井眼校正图版浅三侧向井眼校正图版sLLsdLLRR3, 3msLLRR/3mdLLRR/3sLLddLLRR3, 3103、层厚和围岩的影响、层厚和围岩的影响三侧向测井曲线是划分薄层的有效方法之一。在

14、目的层厚度小于或接近于电流层三侧向测井曲线是划分薄层的有效方法之一。在目的层厚度小于或接近于电流层厚度时，视电阻率就要受围岩的影响。目的层的电阻率高于围岩电阻率厚度时，视电阻率就要受围岩的影响。目的层的电阻率高于围岩电阻率(RtRs)时，电流层变围岩分流影响而散开，而测得的视电阻率有所降低。当目的层的电时，电流层变围岩分流影响而散开，而测得的视电阻率有所降低。当目的层的电阻率小于围岩电阻率阻率小于围岩电阻率(RtRs)时，测得的视电阻率比地层的真电阻率值大。这是时，测得的视电阻率比地层的真电阻率值大。这是因为围岩电阻高，使电流层向低阻层集中，减小了电流层的横截面积，使电阻值因为围岩电阻高，使电

15、流层向低阻层集中，减小了电流层的横截面积，使电阻值增大，因此，对薄层求地层真电阻率时，要进行层厚增大，因此，对薄层求地层真电阻率时，要进行层厚围岩校正。围岩校正。围岩对电流层分布的影响围岩对电流层分布的影响电流电流层过层过于集于集中中mRsRsRtRsRsRstRRstRRmR11三侧向围岩校正图版三侧向围岩校正图版地层厚度地层厚度h（m）地层厚度地层厚度hddLLdsLLRR3, 3sdLLssLLRR3, 3ssdLLRR, 3sddLLRR, 3124、侵入带影响、侵入带影响泥浆侵入带的影响，一方面和电极系的聚焦能力有关；另一方面和泥浆侵入带的影响，一方面和电极系的聚焦能力有关；另一方面

16、和侵入带深度和侵入带电阻率有关。侵入带深度和侵入带电阻率有关。侵入带愈深，或电极系聚焦能力侵入带愈深，或电极系聚焦能力愈差，愈差，Gi值对值对Ra的影响将相对地增加。同样，当的影响将相对地增加。同样，当Ri值增大时，值增大时，GiRi在总的测量值中占的分量就大。一般情况下，在总的测量值中占的分量就大。一般情况下，泥浆高侵比泥浆低侵泥浆高侵比泥浆低侵对对R Ra a的影响大的影响大。总的来说，侵入带对视电阻率。总的来说，侵入带对视电阻率Ra是有影响的，如果是有影响的，如果要准确的求要准确的求Rt，必须对侵入带影响进行校正。，必须对侵入带影响进行校正。经井眼和围岩校正后的介质变成只有地层和侵入带了

17、。经井眼和围岩校正后的介质变成只有地层和侵入带了。经侵入校正后的视电阻率经侵入校正后的视电阻率RLL3c视为地层电阻率与侵入带电阻率的加权平均值。视为地层电阻率与侵入带电阻率的加权平均值。2ixodJ是侵入带直径是侵入带直径di的函数，称的函数，称侵入带的几何因子侵入带的几何因子，可以计算得出。对，可以计算得出。对深、浅三侧向分别有：深、浅三侧向分别有：sxodxoJJ ,分别是深、浅三侧向的侵入带几何因子分别是深、浅三侧向的侵入带几何因子根据此公式制根据此公式制作校正图版作校正图版2123ixotixoxocLLdJRdJRR2123idxotidxoxodcLLdJRdJRR2123isx

18、otisxoxoscLLdJRdJRR13三侧向侵入校正图版三侧向侵入校正图版选择侵入校正图版选择侵入校正图版找出Rt/Rxo地层厚度地层厚度h（m）xosRRxotRRxodcLLRR, 3scLLdcLLRR,3,3/14用深、浅三侧向组合图版用深、浅三侧向组合图版求地层真电阻率求地层真电阻率Rt和侵入和侵入带直径带直径di值：值：有一渗透层从三侧向测井有一渗透层从三侧向测井资料中得到资料中得到 52.5 ，只只526.5 0 ，微侧向，微侧向测 井 资 料 得 到测 井 资 料 得 到 R x o 5m ，d20cm。最后得到：最后得到：Rt102.5 m ，di0.5m。dLLR3ms

19、LLR3mxodLLRR/3xosLLRR/3找出Rt/Rxo深、浅三侧向组合图版深、浅三侧向组合图版ddi/xotRR /15五、应用五、应用1、划分岩性剖面划分岩性剖面：由于电极距较小，三侧向测井曲线的纵向分层能力强，适宜：由于电极距较小，三侧向测井曲线的纵向分层能力强，适宜于划分薄层。于划分薄层。2、判断油水层判断油水层：将深、浅三侧向曲线重叠绘制，在渗透层出现幅度差。：将深、浅三侧向曲线重叠绘制，在渗透层出现幅度差。当当RmfRw（淡水泥浆）时，在油层层段，深三侧向读数大于浅三侧向读数，含（淡水泥浆）时，在油层层段，深三侧向读数大于浅三侧向读数，含油饱和度越高，差异越大，为泥浆低侵；在

20、水层层段，深三侧向读数小于浅三油饱和度越高，差异越大，为泥浆低侵；在水层层段，深三侧向读数小于浅三侧向读数，含水饱和度越高，差异越大，为侧向读数，含水饱和度越高，差异越大，为泥浆高侵泥浆高侵。用深、浅三侧向曲线判断油水层的实例用深、浅三侧向曲线判断油水层的实例当当RmfRw（盐水泥浆）时，（盐水泥浆）时，无论是油层，还是水层，无论是油层，还是水层，均为均为泥浆低侵泥浆低侵，但此时油，但此时油层的视电阻率高于水层，层的视电阻率高于水层，且深浅幅度差比水层的幅且深浅幅度差比水层的幅度差大。度差大。3、确定岩层电阻率确定岩层电阻率油层油层水层水层负差异油层为正差异，水层为16六、深、浅三侧向测井的优

21、缺点六、深、浅三侧向测井的优缺点1)、优点：优点：由于屏流作用，使得视电阻率曲线受井眼影响小；主电由于屏流作用，使得视电阻率曲线受井眼影响小；主电极尺寸小，围岩影响小，纵向分辨率高，有利于薄层划分，在高阻极尺寸小，围岩影响小，纵向分辨率高，有利于薄层划分，在高阻剖面和盐水泥浆井中更为突出。剖面和盐水泥浆井中更为突出。2)、缺点：缺点：深三侧向探测深度不够大，而浅三侧向探测深度不够浅，深三侧向探测深度不够大，而浅三侧向探测深度不够浅，在渗透层层段，幅度差不明显。当侵入较深时，深三侧向读数受侵在渗透层层段，幅度差不明显。当侵入较深时，深三侧向读数受侵入带影响大；而浅三侧向读数受原状地层影响大。入带

22、影响大；而浅三侧向读数受原状地层影响大。172.3.2 七侧向测井七侧向测井在三侧向基础上，把柱状电极改变在三侧向基础上，把柱状电极改变为环状电极增加了为环状电极增加了两对监督电极两对监督电极，共有共有7个电极：主电极个电极：主电极A0，屏蔽电，屏蔽电极极A1、A2，二对监督电极电极。，二对监督电极电极。通以恒定电流通以恒定电流I0，另外通过屏蔽电，另外通过屏蔽电极极A1与与A2发出可调整的电流，使两发出可调整的电流，使两对监督电极对监督电极M1和和N1、M2和和N2都保都保持相同的电位，并使测量电流聚焦持相同的电位，并使测量电流聚焦成为水平方向的层状电流流入地层。成为水平方向的层状电流流入地

23、层。测量出该电位的数值就可求得地层测量出该电位的数值就可求得地层的视电阻率。浅七侧向的回路电极的视电阻率。浅七侧向的回路电极在屏蔽电极外侧，减弱对主电流在屏蔽电极外侧，减弱对主电流I0的控制，探测深度减小。的控制，探测深度减小。由于深浅由于深浅七侧向电极系的电极距不相同，两七侧向电极系的电极距不相同，两条视电阻率曲线受围岩影响不同，条视电阻率曲线受围岩影响不同，纵向分辨能力不同。纵向分辨能力不同。七侧向电极系和电流线分布图七侧向电极系和电流线分布图182.3.3 双侧向测井双侧向测井为了克服三侧向测井的不足，同时为了克服三侧向测井的不足，同时利用其优势，在此基础上发展了双利用其优势，在此基础上

24、发展了双侧向测井。双侧向测井是由一个主侧向测井。双侧向测井是由一个主电极电极A0和两组屏蔽电极装在一个井和两组屏蔽电极装在一个井下仪器主体上，通过调节屏蔽电流下仪器主体上，通过调节屏蔽电流来达到同时对深、浅探测的目的。来达到同时对深、浅探测的目的。一、双侧向测井电极系及电一、双侧向测井电极系及电场分布场分布由由9个电极组成（个电极组成（7个环形电极，个环形电极，2个柱状电极），个柱状电极），2对监督电极，最对监督电极，最外侧的两个柱状电极外侧的两个柱状电极A2、A2在深在深侧向电极系中为屏蔽电极，在浅侧向电极系中为屏蔽电极，在浅侧向电极系中为回路电极侧向电极系中为回路电极B1、B2。对比电极对

25、比电极N和深侧向的回路电极和深侧向的回路电极B在远处在远处双侧向测井原理动画双侧向测井原理动画191)、深双侧向电场分布特点、深双侧向电场分布特点由于深侧向电极系有由于深侧向电极系有两个柱状屏蔽电极两个柱状屏蔽电极，对主电流的控制作用加强，主电极发，对主电流的控制作用加强，主电极发出的电流径向流入地层很远才分散与出的电流径向流入地层很远才分散与B电极形成回路。电极形成回路。主电流层的厚度为两对监督电极中点的距离，即主电流层的厚度为两对监督电极中点的距离，即电极系的电极距电极系的电极距。由于两个柱。由于两个柱状屏蔽电极比较长（状屏蔽电极比较长（3米），对主电极电流的屏蔽作用强，使得主电流流到地米

26、），对主电极电流的屏蔽作用强，使得主电流流到地层很远处才分散，因此，电极系的探测深度大，测量结果主要反映原状地层的层很远处才分散，因此，电极系的探测深度大，测量结果主要反映原状地层的电阻率电阻率2)、浅双侧向电场分布特点、浅双侧向电场分布特点由于浅侧向电极系的由于浅侧向电极系的两个柱状电极为回路电极两个柱状电极为回路电极，距主电极较近；而环形屏蔽电，距主电极较近；而环形屏蔽电极的尺寸小，其对主电流的控制能力较弱，主电极发出的电流径向流入地层不极的尺寸小，其对主电流的控制能力较弱，主电极发出的电流径向流入地层不远处就开始分散，返回回路电极。远处就开始分散，返回回路电极。主电流层的厚度为两对监督电

27、极中点的距离，即主电流层的厚度为两对监督电极中点的距离，即电极系的电极距电极系的电极距。此电极系的。此电极系的探测范围小，测量结果主要反映侵入带的电阻率探测范围小，测量结果主要反映侵入带的电阻率20二、测量原理二、测量原理在整个测量过程中，主电极发出的电流在整个测量过程中，主电极发出的电流I0不变，即恒流测量。环状和柱状屏蔽不变，即恒流测量。环状和柱状屏蔽电极分别发出与主电极电流同极性的电流（电极分别发出与主电极电流同极性的电流（I1、I2）。柱状屏蔽电极电位和环状）。柱状屏蔽电极电位和环状屏蔽电极电位的比值为常数屏蔽电极电位的比值为常数(a)，使两对监督电极的，使两对监督电极的M1M2之间没

28、有电流流过，之间没有电流流过，电位差为零，即电位差为零，即要求要求4个监督电极的电位是相等的个监督电极的电位是相等的。测量时，保证测量时，保证I0恒定，随周围介质导电性的变化，恒定，随周围介质导电性的变化，I0的分布随之改变，反映为监的分布随之改变，反映为监督电极电位的改变，测量任一监督电极与对比电极督电极电位的改变，测量任一监督电极与对比电极N的电位差，可反映介质电的电位差，可反映介质电阻率的变化。阻率的变化。0011 IUKRIUKRMsLLsMdLLd；式中：式中：RLLd深侧向测井的电阻率；深侧向测井的电阻率； RLLs浅侧向侧井的电阻率；浅侧向侧井的电阻率； Kd、Ks深、浅双侧向的

29、电极系系数，它们由实验确定。深、浅双侧向的电极系系数，它们由实验确定。双侧向测井吸取了三侧向和七侧向的优点，它的探测深度和分层能力比三侧向双侧向测井吸取了三侧向和七侧向的优点，它的探测深度和分层能力比三侧向和七侧向都好。可用来划分地层剖面和求地层真电阻率。和七侧向都好。可用来划分地层剖面和求地层真电阻率。21三、资料的应用三、资料的应用1、确定地层的真电阻率、确定地层的真电阻率RLLD、RLLS经过井眼、围岩、侵入三种影响因素校正后，可以确经过井眼、围岩、侵入三种影响因素校正后，可以确定定Rt和和di。2、划分岩性剖面、划分岩性剖面对于电阻率不同的岩层都有明显的曲线变化，厚度在对于电阻率不同的

30、岩层都有明显的曲线变化，厚度在0.6m以上的以上的地层都可分辨地层都可分辨。3、快速、直观判断油、水层、快速、直观判断油、水层正幅度差（意味着泥浆低侵）：正幅度差（意味着泥浆低侵）：深侧向幅度大于深侧向幅度大于浅侧向曲线幅度。浅侧向曲线幅度。可能是含油气井段可能是含油气井段负幅度差（意味着泥浆高侵）：负幅度差（意味着泥浆高侵）：深侧向幅度小于浅侧向曲线幅度。深侧向幅度小于浅侧向曲线幅度。含水井段含水井段222.3.4 不同侧向测井特性比较不同侧向测井特性比较探测特性 测井系列 深侧向探测深度 浅侧向探测深度 纵向分辨率 最好侧向测井 三侧向 一般 较深 一般 七侧向 中等 中等 较好 双侧向

31、深 浅 好 ok 普通电阻率 一般较浅 较深 不好 232.4.1 微电极系测井微电极系测井普通电阻率测井仪的电极距较大，仪器的纵向分层能力差，为了不漏掉任一有普通电阻率测井仪的电极距较大，仪器的纵向分层能力差，为了不漏掉任一有价值的（薄）储层，提出了微电极系测井。价值的（薄）储层，提出了微电极系测井。一、微电极测井原理一、微电极测井原理微电极系的尺寸（微电极系的尺寸（A0.025mM10.025mM2），三），三个电极根据不同组合分别构成个电极根据不同组合分别构成微梯度电极系微梯度电极系（A0.025mM10.025mM2）和）和微电位电极系微电位电极系（A0.05mM2）。微梯度电极系的电

32、极距是）。微梯度电极系的电极距是0.0375m，探测深度为，探测深度为4cm；微电位电极系的电；微电位电极系的电极距是极距是0.05m，探测深度为，探测深度为10cm；由于电极尺；由于电极尺寸小，测井方式为寸小，测井方式为贴井壁测量贴井壁测量。微梯度电极系。微梯度电极系的测量结果主要反映泥饼的导电性，微电位电的测量结果主要反映泥饼的导电性，微电位电极系的测量结果主要反映冲洗带的导电性，因极系的测量结果主要反映冲洗带的导电性，因此，在渗透性地层层段，由于泥饼的出现，使此，在渗透性地层层段，由于泥饼的出现，使得两种电极系的测量值不同，一般为微梯度电得两种电极系的测量值不同，一般为微梯度电极系的测量

33、值小于微电位电极系的测量值极系的测量值小于微电位电极系的测量值微电极系结构及测量原理图微电极系结构及测量原理图24二、曲线特点二、曲线特点通常采用重叠法将微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果图中通常采用重叠法将微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果图中1)、有的井段是重合的，有的井段两条曲线是分离的，曲线分离叫有、有的井段是重合的，有的井段两条曲线是分离的，曲线分离叫有幅度差幅度差。2)、正幅度差：正幅度差：当微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度时当微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度时 负幅度差：负幅度差：当微电位曲线幅度小于微梯度曲线幅度时当微电位曲线幅度小于微梯度曲线幅度时3)、渗透层井段

34、基本都有幅度差，淡水钻井液是正幅度差渗透层井段基本都有幅度差，淡水钻井液是正幅度差，幅度差的大小与只，幅度差的大小与只Rmc/Rxo值以及泥饼的厚度有关。幅度的高低与岩性有关。值以及泥饼的厚度有关。幅度的高低与岩性有关。4)、非渗透层无幅度差，或正负不变的小幅度差。非渗透层无幅度差，或正负不变的小幅度差。砂泥岩剖面中泥岩数值低，砂泥岩剖面中泥岩数值低，且无幅度差。致密高阻层段，两条曲线基本重合，读数高且无幅度差。致密高阻层段，两条曲线基本重合，读数高5)、两条曲线能很好地反映电阻率突变点的位置、两条曲线能很好地反映电阻率突变点的位置U：当为微梯度测井时，是当为微梯度测井时，是M1与与M2间的电

35、位差，间的电位差，UM1M2为微电位测井时，为微电位测井时，是是M2与对比电极与对比电极N间电位差间电位差K：微电极系数，与电极距、极板形状和大小有关，一般在校验池测量得到。微电极系数，与电极距、极板形状和大小有关，一般在校验池测量得到。每次测井前均应做每次测井前均应做K值校验工作。值校验工作。IUKRML21MMUNMU225正幅度差的渗透层正幅度差的渗透层泥岩基线泥岩层泥岩层石灰岩薄层石灰岩薄层自然电位自然电位SP微电极微电极26三、微电极测井曲线的应用三、微电极测井曲线的应用1)、划分岩性划分岩性 根据曲线是否重合，将渗透层与非渗透层分开根据曲线是否重合，将渗透层与非渗透层分开见书中第见

36、书中第5858页页 A、含油砂岩和含水砂岩：有幅度差，读数中等、含油砂岩和含水砂岩：有幅度差，读数中等 B、泥岩：幅度低，无幅度差或较小的正、负不定的幅度差，曲线呈直线状、泥岩：幅度低，无幅度差或较小的正、负不定的幅度差，曲线呈直线状 C、致密灰岩：幅度高，呈锯齿状，有幅度不大的正或负的幅度差、致密灰岩：幅度高，呈锯齿状，有幅度不大的正或负的幅度差 D、生物灰岩：读数高，正幅度差大、生物灰岩：读数高，正幅度差大 E、孔隙性、裂缝性石灰岩：读数低，有明显幅度差、孔隙性、裂缝性石灰岩：读数低，有明显幅度差2)、确定岩层界面确定岩层界面 根据曲线的纵向分层能力强，划分薄层及薄夹层较好根据曲线的纵向分

37、层能力强，划分薄层及薄夹层较好3)、确定含油砂岩的有效厚度确定含油砂岩的有效厚度 根据曲线变化情况，可以很准确地剔除致密薄夹层，以确定有效厚度根据曲线变化情况，可以很准确地剔除致密薄夹层，以确定有效厚度4)、确定井径扩大井段确定井径扩大井段 在扩径井段，极板往往悬空，测量结果非常低，接近泥浆电阻率在扩径井段，极板往往悬空，测量结果非常低，接近泥浆电阻率5)、确定冲洗带电阻率确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度及泥饼厚度hmc272.4.2 微球形聚焦测井微球形聚焦测井主电极主电极辅助电极辅助电极测量电极测量电极微电极测井由于有泥饼的分流作用，使得视电阻率和真电阻率存在较大的误差，微电极测井由于有泥

38、饼的分流作用，使得视电阻率和真电阻率存在较大的误差，而微侧向探测的太浅，邻近侧向探测的又太深，不能准确反映冲洗带电阻率。而微侧向探测的太浅，邻近侧向探测的又太深，不能准确反映冲洗带电阻率。微球形聚焦测井微球形聚焦测井是一种探测深度较浅，又不受泥饼的影响，使主电流就分布在是一种探测深度较浅，又不受泥饼的影响，使主电流就分布在冲洗带中的测井方法冲洗带中的测井方法微球形聚焦测井微球形聚焦测井原理动画原理动画28一、微球形聚焦电极系一、微球形聚焦电极系电极系包括片状的主电极电极系包括片状的主电极A0、矩形框的测量电极、矩形框的测量电极M0、辅助电极、辅助电极A1、监督电极、监督电极M1、M2，各电极均

39、嵌在极板上。回路电极，各电极均嵌在极板上。回路电极B设置在仪器外壳上或极板支撑架上。电设置在仪器外壳上或极板支撑架上。电极系贴井壁测量极系贴井壁测量。二、测量原理二、测量原理采用恒压法测量采用恒压法测量，即测量时，测量电极与两个监督电极中点的电位差为一给定，即测量时，测量电极与两个监督电极中点的电位差为一给定值值Uref。主电流发出的电流分为两部分，一部分与辅助电极形成回路叫辅助电流。主电流发出的电流分为两部分，一部分与辅助电极形成回路叫辅助电流Ia，主要分布在泥饼中；另一部分与回路电极，主要分布在泥饼中；另一部分与回路电极B形成回路，叫主电流形成回路，叫主电流I0，主要分，主要分布在冲洗带中

40、。自动调节布在冲洗带中。自动调节Ia和和I0，直到两个监督电极之间的电位相等，同时还使，直到两个监督电极之间的电位相等，同时还使测量电极测量电极Mo与两个监督电极与两个监督电极M1和和M2的中点的中点O之间的电位差为一给定值，即之间的电位差为一给定值，即UM0OUref（称参考电压）为止。（称参考电压）为止。当电极系周围介质的电阻率变化时，电场分布随之改变，因此平衡条件破坏，当电极系周围介质的电阻率变化时，电场分布随之改变，因此平衡条件破坏，即即 ，则不平衡信号送入辅助电流的自动调解电路，调解，则不平衡信号送入辅助电流的自动调解电路，调解Ia的大小，调到的大小，调到使使 为止；同时随电场分布改变，另一平衡条件亦被破坏，即为止；同时随电场分布改变，另一平衡条件亦被破坏，即 0， 这这个电位差信导送至个电位差信导送至I0的自动调整线路，调解的自动调整线路，调解I0大小，使大小，使 AUMl为止。测井过程为止。测井过程中始终保持中始终保持 L吨吨o不变，这是恒压法测量的基本点。随着环境改变，不变，这是恒压法测量的基本点。随着环境改变，I0和和Ia随随之改变，之改变，记录的是主电流随井深的变化曲线记录的是主电流随井深的变化曲线，电流变化与介质电阻率有反比关，电