自然電位測井

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    1、自然電位形成原因
    由于泥漿與地層水的礦化度不同，在鉆開巖層后，在井壁附近兩種不同礦化度的溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電動勢，形成自然電場，主要有擴(kuò)散電動勢和擴(kuò)散吸附電動勢。
    一般地層水為NaCl溶液，當(dāng)不同濃度的溶液在一起時(shí)存在使?jié)舛冗_(dá)到平衡的自然趨勢，即高深度溶液中的離子要向低濃度溶液一方遷移，這種過程叫離子擴(kuò)散。在擴(kuò)散過程中，各種離子的遷移速度不同，如氯離子遷移速度大于鈉離子(后者多帶水分子)，這樣在低濃度溶液一方富集氯離子(負(fù)電荷)，形成一個(gè)靜電場，電場的形成反過來影響離子的遷移速度，最后達(dá)到一個(gè)動態(tài)平衡，如此在接觸面附近的電動勢保持一定值，這個(gè)電動勢叫擴(kuò)散電動勢記為Ed。
    若把滲透性薄膜變成泥巖薄膜，同樣離子將要擴(kuò)散，但泥巖對負(fù)離子有吸附作用，可以吸附一部分氯離子，擴(kuò)散的結(jié)果使?jié)舛刃〉囊环礁患�大量的鈉孩子而帶正電，濃度大的一方富集大量的氯離子而帶負(fù)電，這樣在泥巖薄膜形成擴(kuò)散吸附電動勢記為Eda.
    此外還有過濾電動勢，這種電動勢是在壓力差作用下泥漿濾液向地層滲入時(shí)產(chǎn)生的，只有在壓力差較大時(shí)才考慮過慮電動勢的影響。

    2、自然電位曲線

    在自然電位測井時(shí)一般把測量電極N放在地面上，電極M用電纜放在井下，提升N電極，沿井軸測量自然電位(M電位)隨深度變化的曲線叫自然電位曲線(SP)。
    由自然電場分布特征可以看到，在砂巖和泥巖交界處，自然電位曲線有明顯變化。在相當(dāng)厚的純屬砂巖和純屬泥巖交界面附近的自然電位變化最大，它是產(chǎn)生自然電場的總電動勢記為E.
    通常把E稱為靜自然電位，記為SSP，Ed的幅度為砂巖線，Eda的幅度為泥巖線。實(shí)際測井中以泥巖線作為自然電位測井曲線的基線(零線)—泥巖基線。偏離泥巖基線為異常幅度。
    等效電路：一般自然電流要經(jīng)過泥漿、砂巖、泥巖，當(dāng)砂巖層為有限厚時(shí)它的自然電位為自然電流，在泫經(jīng)泥漿等效電阻上的電位降，即自然電位曲線SP。

    3、SP曲線特點(diǎn)
    1、曲線對稱地層中點(diǎn)；
    2、厚地層SP=SSP曲線半幅度點(diǎn)正對地層界面；
    3、厚度減小SP減小，地層中間取得幅度最大值。
    4、實(shí)際曲線與理論曲線類似，但沒有理論曲線規(guī)則且沒有"絕對零點(diǎn)"，在砂泥巖剖面井中一般地層水濃度較高，因此在砂巖層段出現(xiàn)"負(fù)異常'。

    4、SP曲線影響因素

    1、溶液成分的影響；
    2、巖性的影響，比如泥巖和砂巖是不一樣的；
    3、溫度的影響；
    4、地層電阻率的影響；
    5、地層厚度的影響，厚度增加SP增加；
    6、井眼的影響，井徑擴(kuò)大截面積增加，泥漿電阻變小，SP變小。

    5、自然電位曲線應(yīng)用

    1、劃分滲透層：砂泥巖剖面井段的特點(diǎn)，泥巖基線，砂巖異常幅度；
    2、估算泥值含量；
    3、確定地層水電阻率。
    4、判斷水淹層位。

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