自然电位测井参数方法的影响因素分析

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1、第1期山西焦煤科技NO．12010年1月ShanxiCokingCoalScience＆TechnologyJan．2O10·试验研究·自然电位测井参数方法的影响因素分析李文良①于政秀(黑龙江省煤田地质110勘探队)(内蒙古煤田地质局109勘探队)摘要自然电位法是基于它本身的原理来划分和解释钻井的地质剖面。简述了自然电位的形成原因，分析了自然电位测井方法曲线在不同地质条件下，对物性反应的影响，以及地面仪器、外界环境对自然电位曲线干扰，并结合实际地质条件分析研究。关键词自然电场；地层倾角；摩擦极化；测井参数；影响因素；分析；研究中

2、图分类号：TD173文献标识码：A文章编号：1672-0652(2010)01-0039-03在钻井的周围和钻井内，由于岩石的电化学活动岩盐)，而用自然电位最大值的地带(正异常)，可以划性，发生着一系列产生电动势的物理一化学过程，这分泥质岩层(黏土、黄土、泥灰岩)等。由于总电动势种现象被称之为自然极化，又由于岩层的自然极化产发生变化，在同一口井中不同条件下所测的自然电位生了自然电场，则引起了通过岩层及井眼的电流，这曲线极性也会改变，见图1。时的电流使井身产生了电位降。由于岩石的成分不同，各点的电位也不同，基于它本身的原理来划分和

3、解释钻井的地质剖面，这种方法就是自然电位法。1自然电位测井的影响因素随着煤田测井的高速发展，人们对自然电场的形成有了更深的了解，它作为煤田测井工作的一种手段，用来划分地层剖面，了解煤层情况，起着重要的作用，而且被广泛的使用。但是，在实际的测井工作中，由于来自地层外界的影响因素，影响测量自然电位对物性的反映，给测井和解释工作带来了一定的困难。2与地层有关的影响因素1)总电动势不同的影响。由于地层水与泥浆矿化程度之间的关系。在岩层面上地层压力与泥浆静压力之间的关系，以及地层的氧化还原作用不同，产生的自然电位的总电动势也不同，假如地层

4、水的矿化度图1同一井中不同条件下所测的自然电位曲线高于泥浆的矿化度(C>C，也就是PⅡ

5、西焦煤科技2010年第1期面减小)，因而△U。w幅值减小。b)当围岩和岩层的电阻率相对泥浆电阻率愈大，则△U。w值越小。C)井径愈大，电流在井内流经的切面增加，使泥浆的电阻减小，则△U。w幅值降低。3)薄互层对自然电位曲线的影响。若岩层组为单一层时，自然电位曲线出现一个总的异常，若岩层(泥浆)、夹层(砂岩)疏松，则在薄互层中所测到的自然电位幅度越小。因此，当所测薄互层中的自然电位曲线和在厚层中所测的自然电位幅度相比，两者差别很大，可见对于薄互层所测的自然电位曲线并不十分准确。4)岩层倾角大小对自然电位曲线的影响。自然电位曲线的形

6、状与地层倾角a有关，倾斜岩层自然电位曲线见图3。从图3可看出，随岩层倾角的增大，自然电位曲线变的更加平缓，而且幅值也降低。当：a—O。时，曲线与岩层中心对称。图2自然电位曲线示意图a一45。时，fHj线与岩层对称，但幅度值降低。测量到的自然电位曲线幅值将等于：a一9O。时，曲线为一条直线(相当位于同一介质△U雎Ⅳ一(R∞+Rr】~)之中)。ES因：i一RB+RN+R衄+R0．52式中：1一一一一一一一ES一总电动势；R、R一电路分别在围岩和岩层部分的电阻；／_J32RcB、R一位于围岩和岩层部分粘井泥浆的电阻。}●-_●_I_I

7、．故：△u阻w—sF套≠又因：RoB+RoN图3倾斜岩层自然电位曲线一垦±垦±墨±垦一垦±垦RB+RN+R∞+RRB+RN+R∞+R1)电极极化作用。电极为金属材料制成，当电一1一墨±RB-Jr-RN+R册+R0N极放到泥浆中，金属表面的金属正离子进入泥浆中，所以：△uDEⅣ=Es(1一RB+RN当到一定程度，金属离子不再继续进入泥浆，此时电)N十∞十[J~极表面和附近泥浆之间产生电位差(电极表面带负电)，泥浆带正电，即电极电位，由于产生这一电位，对(1-再)——一测量目地层的自然电位产生很大影响。如果井越深，温度就越高。而电极

8、电位就越大，避免影响的方法，因此，异常值的大小，决定的比值就是采用表面涂有氧化铅的不极化电极来测量。从公式可知：2)摩擦极化电位。由于电缆的提升或下降都会a)随着岩层厚度的减小，R。值降低(对着岩层产生摩擦电位，为了避免这种不良效果，一般电位提的钻井长度减小)，