普通电阻率测井

普通电阻率测井是地球物理测井中最基本最常用的测井方法,它根据岩石导电性的差别,测量地层的电阻率,在井内研究钻井地质剖面。岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。普通电阻率测井主要任务是根据测量的岩层电阻率,来判断岩性,划分油气水曾研究储集层的含油性渗透性和孔隙度。 普通电阻率测井包括梯度电极系、电位电极系微电极测井。

电极系

在电极系的三个电极中,有两个在同一线路供电线路或测量线路中,叫成对电极或同名电极,另外一个和地面电极在同一线路(测量线路或供电线路)中,叫不成对电极或单电极。根据电极间的相对位置的不同可以分为梯度电极系和电位电极系。

视电阻率曲线的特征

假定只有一个高电阻率地层,上下围岩的电阻率相等,并且没有井的影响,采用理想电极系进行测量。

梯度电极系视电阻率曲线特征

  1. 曲线与地层中点不对称,对着高阻层,底部梯度电极系曲线在地层底界面出现极大值,顶界面出现极小值,顶部梯度电极曲线在高阻层顶界面出现极大值,底界面出现极小值,这是确定地层界面的重要特征,来确定高阻层的顶底界面。
  2. 地层厚度很大时,再地层中点附近,有一段视电阻率曲线和深度轴平行的直线,其值等于地层的真电阻率曲线(用来确定地层的真电阻率)。
  3. 对于h>L的中厚度岩层,其视电阻率曲线与厚度曲线形状相似,单随着厚度的减小,地层中部视电阻率曲线的平直段变小直到消失。

电位电极系视电阻率曲线特征

  1. 当上下围岩电阻率相等时,电位电极系的视电阻率曲线关于地层中心对称。
  2. 当地层厚度大于电极距时,对应高电阻率地层中心,视电阻率曲线显示极大值地层厚度越大,极大值越接近于地层真电阻率。
  3. 当地层厚度小于电极距时,对应高阻层中心,曲线出现极小值。
  4. 对厚层取曲线的极大值作为电位电极系的视电阻率数值,围岩上下界面对应界面处平直段的中点。

视电阻率曲线影响因素

  1. 采用不同电阻率的泥浆钻井时,会对渗透性地层产生泥浆高侵和泥浆低侵现象,视电阻率会受到影响。
  2. 另外,井位、电极距、上下围岩性质都会对视电阻率产生影响。

因此,在用视电阻率曲线来确定地层真电阻率时,必须经过多次校正。

微电极测井

微电极测井是在普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法,它采用特制的微电极测量井壁附近地层的电阻率,普通电阻率测井能从剖面上划分出高阻层,但它不能区分这个高阻层是致密层还是渗透层,另外,含油气地层经常会遇到砂泥岩薄的交互层,由于普通电极系的的电极距较长,尽管能增加探测深度,但难以划分薄层(这是一对矛盾)。因此,为解决上述实际问题,在普通电极系的基础上,采用了电极距很小的微电极测井。

微电极测井的原理

微电极电极距比普通电极系的电极距小的多,为了减小井的影响,电极系采用的特殊的结构,测井时使电极紧贴在井壁上,这就大大减小了泥浆对结果的影响。

我国微电极测井普遍采用微梯度和微电位两种电极系。在渗透性地层处,由于泥浆滤液侵入地层中,在井的周围形成泥浆滤液侵入带,井壁上形成了泥饼,侵入带内的泥浆滤液是不不均匀的。靠近井壁附近,孔隙内几乎都是泥浆滤液,这部分叫泥浆冲洗带,它的电阻率大于5倍的泥饼电阻率,而泥饼电阻率约为泥浆电阻率的1—3倍,在非渗透的致密层和泥岩层段,没有泥饼和侵入带。渗透层和非渗透层的这种区别,是区分它们的重要依据。

由于微梯度和微电位电极系探测半径不同则泥饼泥浆薄膜(极板与井壁之间夹的泥浆)和冲洗带之间的电阻率不同,探测半径较大的微电位电极系主要受冲洗带电阻率的影响,显示较高的数值。微梯度受泥浆影响较大,显示较底的数值。因此在渗透性地层处,这个差异可以判断渗透性地层,显示出的幅度差称为正幅度差,(反之,显示出的幅度差称为负幅度差),利用微梯度和微电位的视电阻率曲线的差别研究地层,必须使微电极系和井壁的接触条件保持不变,所以要求微梯度和微电位同时测量。

微电极测井曲线的应用

选用微梯度和微电位两种电极系以及相应的电极距目的是要它们在渗透性地层上方出现明显的幅度差,因此,不但要求两者同时测量,而且要将两条视电阻率曲线画在一起,采用重叠法进行解释,根据现场实践微电极测井主要有以下两种应用:

  1. 确定岩层界面,划分薄层和薄的交互层:通常依据微电极测井曲线的半幅点曲线分离点确定地层界面,一般可划分20cm厚的薄层,薄的交互层也有较清楚的显示。
  2. 判断岩性和确定渗透性地层:在渗透性地层处,微电极测井曲线出现正幅度差,非分渗透性地层处没有幅度差,或出现正负不定的幅度差,根据微电极测井视电阻率值的大小和幅度差的大小,可以判断岩性和确定地层的渗透性。
  3. 确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc:微电极测井探测深度浅,因此可用来确定冲洗带电阻率Rxo和hmc,但需要使用符合一定条件的图版。