页数：31页文件大小：622.6 KB来源： 测井方法ppt课件
本课件讲解自然电位测井，从井下自然电位的产生入手，说明扩散电动势与扩散吸附电动势的成因及井内总自然电位（SSP）的构成，接着介绍自然电位的测量方法与相对值特点，系统分析岩性、Rmf/Rw、层厚井径、地层电阻率、泥浆侵入与岩性剖面的影响，最后给出 SP 资料在划分储集层、判断油气水层与估算泥质含量等方面的应用。
对于区分岩石性质，尤其是在区分泥质和非泥质地层方面，更有其突出的优点（Spontaneous Potential）。
钻井后，由于电化学作用，自然产生多种电动势，包括扩散电动势、扩散吸附电动势、过滤电动势等。但对自然电位测井起主要作用的是扩散电动势和扩散吸附电动势，其它电动势一般可以忽略。
扩散电动势——纯岩石中地层水与泥浆之间的直接扩散：砂岩孔隙中的地层水与井内泥浆之间，相当于不同浓度的两种 NaCl 溶液直接接触。离子将从高浓度的岩层一方朝着井内直接扩散。
由于 Cl⁻ 的迁移率大于 Na⁺，扩散结果：低浓度的泥浆一方出现过多的 Cl⁻，带负电；高浓度的岩层一方相对剩余 Na⁺ 离子，带正电。从而产生电位差——地层一方的电位高于泥浆一方的电位。
在 NaCl 溶液中，扩散电动势 Ed 由地层水矿化度 Cw 与泥浆滤液矿化度 Cm 的比值和扩散电动势系数 Kd 决定，温度为 18℃ 时，Kd＝－11.6 mV。
扩散吸附电动势——泥质岩石中地层水与泥浆之间的扩散：扩散的另一个渠道是地层水中的离子通过泥质隔膜或周围的泥岩向低浓度的泥浆（井眼）一方进行扩散。
粘土颗粒表面带有较多的负电荷，在盐溶液中吸附阳离子形成吸附层和扩散层。泥岩中存在很厚的双电层（内负外正），能够移动的地层水在压实过程中排出去了，基本不存在双电层以外的自由水。
18℃ 时，Kda 上限为 58.0 mV，下限为 －11.6 mV。
本页源文件仅见页码标记，未提取到文字内容，页面主体为图片。内容位于「扩散吸附电动势的形成」与「井内总的自然电动势」之间，疑为粘土双电层中阳离子向低浓度溶液一方迁移的示意，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
实际地层水和泥浆滤液中的主要盐类常为 NaCl，且地层水的矿化度比泥浆滤液高（淡水泥浆）。因此，夹于泥岩中的砂岩层被充满泥浆的井孔穿过时，地层水与泥浆之间的扩散结果是：
本页为井壁附近电荷分布与等效电路示意图（假设淡水泥浆 Cw＞Cm），显示泥岩—砂岩—泥岩组合中扩散电动势 Ed 与扩散吸附电动势 Eda 的串联关系及井壁附近的电荷分布。
井内自然电动势形成之后，与周围的导电介质就构成了电流流动的闭合回路。在岩层中心的上下有两个这样的闭合回路，均由扩散电动势 Ed、扩散吸附电动势 Eda 以及井孔泥浆柱、砂岩和泥岩这几部分的等效电阻 rm、rt 和 rs 组成。
该回路的总电动势（静自然电位 SSP）为该两电动势的代数和。注意：K 为负值（Kd－Kda），如 18℃ 时纯砂岩处，K＝－69.6 mV。
本页源文件仅见页码标记，未提取到文字内容，页面主体为图片。内容位于「井内总自然电位 SSP」与「本章目录：自然电位的测量」之间，疑为由 rm、rt、rs 组成的闭合回路与 SSP 计算关系示意，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
特别说明：自然电位测井测量的是电位的相对值，因此在曲线图上，只表示出数值的相对高低，而无绝对的零线。
自然电位异常幅度值 ΔUsp 与总自然电位 SSP 成正比，而 SSP 就决定于地层的岩性、泥浆和地层水的性质、泥浆滤液电阻率 Rmf 与地层水电阻率 Rw 的比值 Rmf/Rw 以及地层温度等，因此这些因素都会直接影响自然电位的异常幅度。
本页为 SP 在储集层呈正异常的测井实例，显示储集层段相对泥岩基线向正方向偏移的曲线形态。
这种测井方法不能用于巨厚的碳酸盐岩剖面：这类剖面没有或很少有泥岩，许多储层要通过远处的泥岩才能形成自然电流回路，因而在相邻泥岩间形成巨厚的大片 SP 异常，不能用来划分和研究储集层。
本页为自然电位校正图版，它考虑了侵入带直径、冲洗带电阻率、地层厚度、地层电阻率和围岩电阻率的影响。本课程对图版不作要求。
定性解释：
本页图示用“半幅点”（异常幅度之半）划分层界面，并给出油层与水层在 SP 异常幅度上的差异对比。
本页为 SP 曲线划分砂、泥岩的实例，以泥岩基线为参照识别砂岩储集层的位置与厚度。
本页图示利用 SP 曲线形态进行地层对比、沉积研究的方法，通过曲线形态的相似性建立井间对比关系。
Cmf 一般比较稳定，而 Cw 与层位有关，故 SP 异常可指示 Cw 变化：一般浅部淡水层 SP 正异常，深部负异常。但在某些超压地层附近，也可能出现反转情况。
本页为自然电位曲线出现明显基线偏移的实例，反映不同层段地层水矿化度的变化。
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