01普通電阻率測井

1、第八章 第八章 電阻率測井 電阻率測井電測井是以研究巖石電阻率、電化學(xué)活動性和介電常數(shù)等電學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的一系列測井方法。它可分為電阻率測井、電化學(xué)測井、感應(yīng)測井、激發(fā)極化測井和介電常數(shù)測井等, 已廣泛用于石油、煤田、金屬非金屬、水文與工程勘查中。電阻率測井基于在井中測量被鉆孔穿過的礦、巖層的電阻率，并根據(jù)電阻率的差異，來劃分鉆孔地質(zhì)剖面，研究和解決井下的一些地質(zhì)問題。電阻率測井可分為普通電阻率測井、側(cè)向測井和微電阻率測井等。第一節(jié) 第

2、一節(jié) 普通電阻率測井 普通電阻率測井普通電阻率測井又稱視電阻率測井，它是使用最早、應(yīng)用較廣的電阻率測井方法。一、基本概念 一、基本概念(一)測量原理根據(jù)電場理論，巖石電阻率只有當(dāng)給巖石供以一定的電流時才能測定，所以在進(jìn)行電阻率測井時，必須要有電源、供電線路和測量線路（圖 8-1） 。圖中，電源和供電電極 A、B 組成的回路為供電線路，它通過 A 電極供給電流 I，通過 B 電極返回電源， 由此在鉆孔內(nèi)建立電場。由檢流計(jì)和測量電極 M、

3、N 組成的回路為測量線路，測量 M 與 N 電極之間的電位差為。 MN U ?圖 8-1 普通電阻率測井的測量原理圖置于井中的電極，稱為下井電極；留在地面的電極，稱為地面電極。由下井電極組成的一個可移動但相對位置不變的體系，常稱為電極系。測井是在電極系從井底以一定的速度向井口移動時進(jìn)行的。在電極系提升過程中，由記錄儀測量并繪制 M、N 之間沿井深變化的電位差曲線，再根據(jù)電場與電阻率的關(guān)系，可換算成沿井深變化的巖石電阻率曲線。由此可知，電

4、阻率測井的實(shí)質(zhì)是研究鉆井剖面各種不同巖層中電場分布特征。當(dāng)不考慮鉆孔影響，設(shè)電極系周圍的介質(zhì)是電阻率為ρ的均勻無限各向同性的巖石。考慮到電極的尺寸遠(yuǎn)小于電極之間的距離，以及地面電極至電極系的距離遠(yuǎn)超過電極系長度，則電極可視為點(diǎn)電極，且地面電極的影響忽略不計(jì)。這樣普通電阻率測井的理論就簡化為計(jì)算點(diǎn)電源在均勻無限各向同性介質(zhì)中的電場分布問題（圖 8-2） ，則該電場中測量電極 M、N之間的電位差為圖 示電極距 AM AM AM AM AO

5、AO AO AO書寫形式 AMN NMA MAB BAM AMN NMA MAB BAM電 極 系 全 名單極供電正裝電位電極 系單極供電倒裝電位電極 系雙極供電正裝電位電極 系雙極供電倒裝電位電極 系單極供電正裝梯度電極 系單極供電倒裝梯度電極 系雙極供電正裝梯度電極 系雙極供電倒裝梯度電極 系記錄點(diǎn) 不成對電極距離的中點(diǎn)，即 O 點(diǎn) 成對電極距離的中點(diǎn)，即 O 點(diǎn)1)電位電極系 成對電極的距離遠(yuǎn)大于不成對電極的距離的電極系稱為電位電

6、 極系，其特點(diǎn)是該電極系測定的電阻率與電位成正比。即當(dāng) 時, ，由 AM MN ?? AN MN ?式(8-1)可得（8-2） IU K IU L IU AM M M M ? ? ? ? ? ? 4 4式中 —電位電極系的電極距， ， ； L AM L ? m—電位電極系系數(shù)， ； K AM K ? 4 ?—M 電極的電位， ； M U mV—供電電流， 。 I mA2)梯度電極系 當(dāng)成對電極的距離遠(yuǎn)小于不成對電極的距離時，該電

7、極系稱為梯度電極系，其特點(diǎn)是測定的電阻率與電場強(qiáng)度成正比。因 ，且 時，式(8- AM MN ?? 0 ? MN1)的極限為(8-3) IE K ? ?2 4 L K ? ?AO L ?式中 —梯度電極系的電極距， ； L m—理想梯度電極系系數(shù)； K—M、N 中點(diǎn) O 的電場強(qiáng)度， 。 E m mV此外，根據(jù)電極系中供電電極的數(shù)目，還分為僅有一個供電電極的單極供電電極系和兩個供電電極的雙極供電電極系。當(dāng)成對電極在不成對電極的下方