地球物理测＃（第一章）电法测井

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1、地球物理测井心胸有多大，事业就有多大包容有多少，拥有就有多少第一章电法测井地球物理测井——岩石的导电特性电法测井包括测量岩层导电、介电和电化学特性的所有测井方法。这类方法通过测量岩层的导电、介电和电化学特性，来划分井下油气储层和确定油气层的含油气饱和度。地球物理测井——岩石的导电特性一、岩石的电阻率和电导率岩石的导电特性是指岩石在电场中传导电流的能力，用岩石的电阻率R和电导率σ来量度。岩石的电阻率和电导率与岩石的岩性、物性、含油气性以及所含水的性质相关，这是电阻率测井能够确定岩性、划分油气水层和计算含油气饱和度的基础。R——Ω

2、·m（欧姆·米）σ——mS/m（毫西门子/米）地球物理测井——岩石的导电特性1、欧姆定律r=RL/SR=rS/L=1/R地层的电阻率只与地层的性质有关，而与其几何形状及尺寸无关，所以测量岩石的R而不是电阻。导电能力差的，电阻率高，电导率低；导电能力好的，电阻率低，电导率高。地球物理测井——岩石的导电特性2、岩石电阻率与岩性的关系由P21的表2-1可知，岩石的电阻率间的关系：（1）R火成岩>R沉积岩（2）在沉积岩中:R灰岩/云岩>R砂岩>R泥岩（3）矿物类：除金属和石墨外，其他矿物类电阻率都比较高，石油和天然气几乎是不导电的；

3、（4）岩性不同、含油气水不同的岩石，其电阻率也是不同的。地球物理测井——岩石的导电特性3、不同岩性地层的电阻率1、砂泥岩地层：R砂>R泥质砂岩>R泥岩2、碳酸岩盐地层：孔隙性的灰岩与砂岩类似,含次生孔隙的岩石R与孔隙的结构、孔隙度明显有关外，还与含油气、泥质含量和地层水的电阻率都有关。3、膏盐地层：因为很致密，通常无孔隙存在，所以它的R很高。二、岩石的导电机理1、岩石导电机理电子导电导电类型离子导电（在外加电场的情况下）地球物理测井——岩石的导电特性岩石(纯岩石体积物理模型）固体骨架（Vma）孔隙中的流体（φf）电子导电（当金

4、属矿物组成岩石骨架时）（靠自由电子导电的岩石称为电子型导电的岩石）外加电场自由电子水中的正负离子外加电场岩石具有连通孔隙（其中含有地层水）通常情况下沉积岩中不含导电的矿物，大都靠孔隙中的盐类离子导电水中的正负离子离子导电2、粘土中的离子导电机理孔隙岩石中含有粘土矿物时，孔隙中离子导电情况变得更加复杂。由粘土（呈片状颗粒，比表面积大）（多层铝氧八面体或硅氧四面体堆砌而成）Mg+2Al+3粘土表面出现了过剩的负电荷吸附附在粘土表面的阳离子形成偶电层。地球物理测井——岩石的导电特性为了保持电中性由于替换导致粘土补偿阳离子（CEC）阳

5、离子交换能力：单位体积所含的补偿阳离子量。单位：毫克当量/100克库仑力：F=（q1q2）/（4r2）（：介电常数）因此，干粘土放在水中，因水的最大，F水泥质砂岩的R>纯泥岩的R地球物理测井——岩石的导电特性通常补偿阳离子是Na+。同种粘土矿物的CEC为一常数。常见粘土矿物中，蒙脱石的CEC＞伊利石CEC＞高岭石CEC；颗粒越小，CEC越大。CEC的大小与粘土矿物类型以及颗粒分散度有关。地球

6、物理测井——岩石的导电特性三、影响岩石电阻率的因素以电子导电为主（岩性致密，不含地层水）以离子导电为主(主要靠孔隙中地层水的盐类离子导电)火成岩:沉积岩：地球物理测井——岩石的导电特性岩石电阻率R离子数目离子速度离子运动路径地层水含盐量Cw地层水含量粘土含量、分布孔隙度φ（物性）含水饱和度Sw（含油气性）温度t盐类油水分布(岩石的亲水性）孔隙结构（岩性）地球物理测井——岩石的导电特性粘土含量、孔隙结构是岩石的岩性因素；地层水中的盐类、含量和它的温度是水性因素，可综合反映地层水电阻率Rw；孔隙度是物性因素；含水饱和度和油水分布是

7、含油气性因素。因此，岩石电阻率与岩石的岩性、水性、物性和含油气性有关。地球物理测井——岩石的导电特性本小节应掌握的内容：1、岩石导电机理2、常见岩石的电阻率及其大小关系3、影响岩石电阻率的主要因素地球物理测井——岩石的导电特性Archie认为，对于饱含矿化度大于20000mg/L的地层水的纯砂岩样品，孔隙中100%含水时的电阻率Ro与地层水电阻率Rw之比值，即地层因素F＝R0/Rw为一常数，且与岩样的孔隙度、胶结程度和孔隙形状有关，与地层水电阻率无关。在以F为纵坐标、φ为横坐标的双对数坐标上，F-φ关系基本为一条直线。（P24

8、图2-3）四、地层因素F与孔隙度φ的关系地球物理测井——岩石的导电特性10203050100孔隙度%12351020地层因素FF=0.675/φ２．０８F=１/φ１．７３地球物理测井——岩石的导电特性假设：1、岩石为纯地层岩石（岩石骨架不含导电矿物和泥质）2、岩石孔隙中100