微电极测井

微电极测井左威威何凯杰陈超石油1010承德石油高等专科学校电测井系列之二第四章微电阻率测井•电法测井是油田常用的测井方法，它主要包括：微电极测井、微侧向测井、临近侧向侧向测井和微球形聚焦测井。微电极测井--ML定义：采用特制的微电极系沿井身贴靠井壁进行视电阻率测量的一种测井方法因其探测范围小（一般为4~10cm），不受围岩和邻层的影响，也称为微电阻率测井因其测量结果主要反映泥饼和冲洗带电阻率（见下图），故也被称为冲洗带电阻率测井优点：克服普通电阻率测井纵向分辨率不足的缺点提高纵向分层能力（准确划分薄层，求准目的层厚度）既能够真实判断渗透层及岩性又能准确测出冲洗带电阻率微电极系外貌及测量电路（见下页图）主要测量井壁附近地层的电阻率。测量时电极紧贴井壁以减少钻井液的影响可同时测量微梯度和微电位两条曲线适用条件：井径10~40cm范围地层水矿化度高，地层电阻率Rt低淡水泥浆构成泥饼的粘土成分电阻率高，Rmc高，冲洗带RxoRt(高侵剖面)微电极系外貌及测量电路主体上装有2~3个弹簧片作为下井时的扶正器一个弹簧片上装有绝缘硬橡胶板，橡胶板上嵌有三个电极A为供电电极，M1和M2为测量电极电极间距为0.025m三个点电极组成两种类型的微电极系:A0.025M10.025M2为微梯度电极系，电极距为0.0375m；A0.05M2组成微电位电极系，电极距为0.05m。测量中，扶正器使极板紧贴井壁测量原理：微电极测井属普通视电阻率测井原理相同实测视电阻率曲线除受泥饼、冲洗带，侵入带和原状地层影响外，还与极板形状和大小有关，其视电阻率表达式为：对于微梯度测井，U=UM1M2对于微电位测井，U=UM2N(N为对比电极，一般用电缆外皮或主体作N极)；拓展：微电极系数K与电极距、极板形状和大小有关，一般在校验池测量得到。每次测井前均应做K值校验工作测量要求：微梯度和微电位同时测量——保持微电极系和井壁的接触条件一致，保证电阻率差异的真实性测量中，电极运动速度不宜过快——保证测量质量IUKRa常用测量方式：我国普遍采用微梯度和微电位两种电极系，微梯度电极系A0.025M10.025M2的电极距为0.0375m——探测范围只有4~6cm微电位电极系A0.05M2的电极距为0.05m——探测范围约为8~10cm曲线图示方法：通常采用重叠法将微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果图中。（见下页图）曲线特点：（见下页图）有的井段两曲线重合，有的井段两条曲线分离；存在分离的井段，两条曲线的视电阻率差值称为幅度差。若微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度，称“正幅度差”小于时称为“负幅度差”一般渗透层都会有幅度差，非渗透层无幅度差，或为正负不变的小幅度差。据此可判断渗透层和非渗透地层微电极系测井曲线重合重合分离分离放大曲线分离原因剖析：在渗透性地层处，有泥浆滤液侵入发生（见下页图），形成泥饼、侵入带（冲洗带、过渡带）泥饼电阻率≈1～3倍的泥浆电阻率冲洗带电阻率5倍的泥饼电阻率在非渗透的致密层和泥岩层段——无侵入没有泥饼和侵入带。无电阻率变化上述区别是划分渗透层和非渗透层的重要依据。微电位测量，探测半径较大，主要受冲洗带电阻率的影响，显示较高的数值——主要反映冲洗带电阻率。微梯度测量，探测半径较小，受泥饼、泥浆薄膜（极板与井壁之间夹的泥浆）影响较大，显示较低的数值——主要反映泥饼附近的电阻率。渗透性地层处（淡水钻井液）表现为正幅度差且幅度差的大小与泥饼和冲洗带电阻率比值Rmc/Rxo以及泥饼的厚度有关，曲线幅度高低与岩性有关非渗透层无幅度差，或为正负不变的小幅度差，砂泥岩剖面中泥岩数值低，或幅度低，且无幅度差侵入带径向电阻率分布示意图高侵剖面低侵剖面垂直井径的径向距离测量质量要求1）泥岩段为低值、曲线重合；2）渗透性砂岩段数值中等，正幅度差(盐水泥浆除外）3）致密地层曲线数值高，没有幅度差,或正、负不定的幅度差。4)除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开最大幅度的井段外，曲线不得出现大段平直现象（泥浆值）。微电极测井曲线的应用（1）确定岩层界面，划分薄层和薄互层因其纵向分辨能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠方法：根据曲线半幅点或曲线分离点划分岩层界面，分辨能力：一般可划分0.2m厚的薄层，条件好，可划分0.1m厚的薄层对薄互层也有较清楚的显示。（2）判断岩性和确定渗透性地层分层：根据有无幅度差将渗透层和非渗透层分开；定岩性：据曲线幅度大小和幅度差大小划分岩性（详见下页几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征）（3）精确划分储层有效厚度利用它将储层中的非渗透性薄夹层划分出来，并把夹层厚度从储层井段的总厚度中扣除就得到储层有效厚度，且结果比较可靠。几种常见岩层的微电极系视电阻率侧井曲线特征a）含油气砂岩和含水砂岩一般都有明显的正幅度差，若岩性相同，含水砂岩幅度、幅度差都略小于含油砂岩砂岩含油性越好，差别越明显(油砂岩冲洗带有残余油存在)若砂岩含泥质较多，含油性变差，幅度和幅度差均降低b）泥岩：曲线幅度低，无幅度差或有很小的正负不定的幅度差，曲线呈直线状，为典型的非渗透岩层曲线特点。当泥岩很致密时，曲线幅度升高，c）灰质砂岩：曲线幅度比普通砂岩的高，但幅度差比普通砂岩的小。d）致密砂岩、钙质砂岩或致密灰岩：曲线幅度特别高，常呈锯齿状或刺刀状，有幅度大小不等的正或负幅度差。e）生物灰岩：曲线幅度很高，正幅度差特别大。f）孔隙性、裂缝性石灰岩：曲线幅度比致密石灰岩的低得多，一般有明显的正幅度差。返回微电极测井曲线的应用-续（4）确定井径扩大井段当井壁坍塌形成大洞穴或存在石灰岩大溶洞时，相应井段中微电极系的极板悬空，视电阻率曲线幅度降低，其视电阻率值和钻井液电阻率基本相同。Ra≈Rm（5）确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmcRxo在测井解释中是个重要的过渡性参数确定方法：常用微电极系图版法（见下页图）确定步骤：①读出目的层R微梯度、R微电位（读平均值）②用“估计Rmf与Rmc图版”由Rm确定Rmc（见图）③计算R微梯度/Rmc和R微电位/Rmc；④根据井径选取图版，由纵、横坐标交会点读取（或内插）实线曲线号码v，Rxo=v*Rmc⑤同时由过交会点的虚线号码确定hmcR微电位/RmcR微梯度/Rmc2.54=24.765cm图板是在实验室中按不同井径测出的最后说明：在确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc时，应注意使用条件，大多数情况下hmc6mm才能得到较可靠的估算结果；目前，微电极系在这方面的应用逐渐减少，常用微侧向测井系列中的一些测井资料(如微球形聚焦测井)确定Rxo值谢谢！