2 ）地层参数的影响
①层厚与围岩的影响 地层愈薄，围岩影响愈大。
②井眼直径和泥浆影响
井眼直径愈大，泥浆对电流的分流影响愈大。
③侵入带影响
增加侵入较减阻侵入对 R a 影响大。 4 ．三侧向测井曲线的解释
1 ）划分钻井剖面，判断渗透性地层； 2 ）确定岩层电阻率。 § 2 — 2 七电极侧向测井
1 ．基本原理
较三侧向电极系增加两组监督电极
测量监督电极与远电极之间的电压，按下式计算 R a
2 ．影响七侧向视电阻率的因素
视电阻率值由主电流片范围内介质的电阻率所决定，主电极电流片径向深入地层的深度，取决于电极系的聚热参数 g 。
式中
大，探测深度愈大，但 q 值不能过大。 3 ．七侧向测井曲线及其解释
1 ）曲线特点
为电极系长度 L 0 ， 为电极距， q 愈
①上、下围岩电阻率相同时，曲线对称；
②曲线拐点处的宽度比地层厚度小一个电极距 /，对于薄层用侧向测井不能准确划分地层界面。
2 ）能够解决的问题
①划分剖面； ②确定岩层电阻率。
§ 2 － 3 微侧向测井和邻近侧向测井
用于探测井壁附近（冲洗带）地层电阻率。 1 ．基本原理 6
微侧向：测量过程中，调节屏蔽电极 A 1 的电流，使监督电极 M 1 M 2 之间的电位差为零，测量 M 1 （或 M 2 ）与 N 电极之间的电位差，按 式计算视电阻率。
邻近侧向：极板较微电极极板大，带有两个聚热电极，探测深度稍大于微侧向，在泥饼厚度较大时适用。 2 ．曲线解释
1 ）划分剖面和划分渗透层。 2 ）确定侵入带电阻率。 § 2 － 4 微球形聚热测井
适用于侵入比较浅，但泥饼厚度较大的情况。
测量过程中，主电流 I 0 保持不变，电路自动调整屏蔽电流 I a ，使监督电极 M 1 ， M 2 之间的电位差
，测量 M 1 与 M 2 中点（ O ）与 M 0 之间的电位差， 则视电阻率 :
RMSPL?K?
VMI00O
经过 M 0 的等位面近似与井壁相切，因此，测量主由流等位面呈球形，故称为微球形聚热。 本章授课内容重点
VM0O 实际是要消除泥饼影响小。
1 ）各种侧向测井方法的基本原理及电极系结构特点； 2 ）各种侧向测井的主要应用条件；
3 ）从生产实际需要讲解各种侧向测井发展过程。 基本概念 近似几何因子 思考问题
1 ）为什么要发展多种类型的侧向测井方法？
2 ）侧向测井方法中，通过什么途径来改变电极系的探测深度？
第三章 感应测井
感应测井可在井眼不导电的情况下（如油基泥浆井，空气钻井等）测量地层的电导率。这种方法对低阻层反应灵敏，因此更适合区分低阻油、水层和油水过渡带。 § 3 － 1 感应测井的基本理论
感应测井是利用交变电磁场研究岩石导电性的一种方法。 发射线圈 T ，通以 20kHz 交变电流，该电流在周围介质中产生交变电磁场中。 υ 1 在介质中适应出环形电流 i 1 ，同时在接收线圈 R 中，产生感应电动势 E 1 。 环形电流 i 1 ，在介质中亦将引起二次磁场υ 2 ，υ 1 在 R 中引起适应由动势 E 2 。 υ 1 在 R 中引起的电动势为无用信号，而υ 2 在 R 中引起的感应电动势 E 2 与 i 1 有关， i 1 又与地层导电能力有关，因而，通过测量 E 2 的大小，便可测量介质的导电能力。
在均匀无限介质的条件下，通过求解电磁场的基本方程可得出，接收线圈中，总适应电动势的表达式：
E?jw?STSRi2?L3(1?jkL)ejkL
该式展开后，可简化为：
7
E?jw?STSRi2?L3?w?STSRi4?L22?
上式中，虚部是无用信号，实部与σ成正比，是有用信号，二者相位上差 90 °。这就是感应测井的基础。 上式的得出是忽略了三次方以上的高次项的结果，是忽略了趋肤效应影响的一种近似方法。这样就可把有用信号看作是介质各部分所引起的感应由动势线性相加的结果，这种方法就是“几何因子”理论。 几何因子理论要点
①认为发射电磁场与每个单元环电磁场之间互不发生作用（即幅度衰减和相位移动场可忽略） ②认为电磁波瞬间便可通过地层，（而实际地层中电磁波传播速度仅为自由空间的 0.15% ）。 根据几何因子理论，得到的接收线圈中的有用信号为：
dE 2 = kg σ· ds
几何因子 g 的物理意义：在均匀无限介质中，任意一点上截面积为一个单位的单元介质环对总信号的相对供献。 § 3 － 2 感应测井线圈系特性
空间各部分介质对总的感应电动势贡献大小是由每部分介质的电导率与它的几何因子两部分因素决定的，因此，必须研究几何因子的空间分布，才能研究各部分介质对感应电动势的贡献，而几何因子的空间分布与线圈系结构有关，因而必须研究线圈系的特性。 线圈系的分层能力和探测深度是考察感应测井的重要参数。 对线圈系的基本要求：
①总的无用信号为 0 ；
②径向特性：钻孔对测量结果的影响应该最小； ③纵向特性：上下围岩的影响要小，分层能力要强； ④上、下围岩电导率相同时，曲线对应地层中心应该对称。 1 ．双线圈系的纵向探测特性
纵向特性—沿线圈系轴向，不同距离处介质对读数的相对影响。 纵向微处几何因子—单位水平层的几何因子。 纵向积分几何因子—厚度为 h 的水平层的几何因子。 2 ．双线圈系的径向探测特性
径向特性—垂直于井轴不同距离处介质对读数影响的相对大小。 径向微分几何因子—将介质分或无数个以井轴为轴线的单位厚度的圆角，每个圆角的几何因子。 径向积分几何因子—半径为 d/2 无限延伸的圆柱体的几何因子。
3 ．双线圈系存在的问题：
1 ）纵向特性—地层比较薄时，围岩影响大，地层界面不明显； 2 ）径向特性—井的影响大，探测深度浅； 3 ）无用信号远大于有用信号。 4 ．多线圈系特性
采用多线圈系的目的：改善线圈系的纵向和径向探测特性；
方法：增加一些线圈，使它们与原来的线圈构成新的线圈，对这些线圈对的有用信号，主要来自浅部和围岩，用这些信号去抵消主线圈对相应部分的信号，从而提高来自地层深处的信号的比例。
叠加原则：复合线圈系的径向特性和纵向特性是组成该线圈系的各个简单双线圈系的径向特性和纵向特性的线性叠加。
§ 3 － 3 感应测井曲线形状
曲线特征：
1 ．地层界面对应于曲线的半幅度点处；
2 ．上、下围岩电导率不同时，曲线不对称，但界面仍对应于各自的半幅点处； 8
3 ．地层较薄时，按半幅点确定的厚度，稍大于实际厚度； 4 ．视电导（阻）率，接近于地层真电导（阻）率。 § 3 － 4 感应测井曲线的解释
为定量研究地层的储量特性与含油气特性，需对感应测井测得的视电导率（σ a ）进行一系列校正，以便求出真电导率σ。 校正内容：井眼、传播效应、围岩、侵入带 1 ．曲线的分层与读值
分层—厚层，界面对应于半幅点处；
薄层，（ <2m ）界面对应于半幅点以上位置，分层时应配合其它曲线。 读值—对应地层中心处，高电导率地层读极大值，低电导率地层读极小值。 围岩电导率—取距地层中心点 5m 以内围岩的读数作为围岩的视电导率。 2 ．井眼校正
井眼部分的几何因子小于 0.001 ，可以不进行校正。 3 ．均匀介质传播效应校正
几何因子理论忽略了传播效应，因而带有一定误差，即使在均匀介质情况下，也需进行校正。 4 ．厚度与围岩影响校正 5 ．确定地层电阻率
经过井眼、层最校正的曲线还受侵入带的影响； 力求准 R t ，需配合其它测井曲线，即浅探测类的曲线如双感应侧向、短电位等。 本章讲课重点 1 ．感应测井基本原理 2 ．几何因子理论要点 基本概念
几何因子 传播效应 纵向微分、积分几何因子 径向微分、积分几何因子 均匀介质校正 思考问题
1 ．感应测井是在什么样的生产需求下诞生和发展的？ 2 ．感应测井仪器为什么都采用多线圈系？ 3 ．感应测井读数为什么必须进行均匀介质校正？
4 ．综合对比普通电阻率法、侧向测井和感应测井这三种类型的电阻率法测井的特点，以及各自的适应范围。
第四章 自然电位测井
自然电位测井—在井内观测自然电位，并根据自然电位曲线研究钻井剖面的方法。 § 4 － 1 石油钻井中自然电场产生的原因
现象：①自然电位与岩性有关；
②自然电位与泥浆及地层水矿化度有关；
③个别井中，浅层砂岩与深层砂岩自然电位幅度不同，甚至有仅向现象。 1 ．扩散吸附电动势 1 ）扩散电动势
两种不同浓度的盐溶液相接触时，离子将由高浓度溶液向低浓度溶液扩散，形成电场。 两种不溶液之间如果以砂岩为隔板，则浓度高一方正电荷多，而浓度低一方负电荷多。 2 ）吸附电动势
两种溶液之间如果以泥岩为隔板，由于泥岩对负离子有明显的吸附作用，结果浓度高一方带负电，浓度低一方带正电，与砂岩恰好相反。
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在地层水矿化度高于泥浆矿化度的情况下，在砂泥岩交互的剖面上，在井中测量时砂岩层处为负电位而泥岩层处显高电位，二者幅度之差，即为自然电位异常，这种异常幅度随砂岩层中泥质含量的增大而减小。这种电动势是石油钻井中自然电位产生的主要原因。 2 ．过滤电动势
泥浆柱压力通常要大于地层压力，在这种情况下，泥浆滤液将向地层中扩散。滤液中的离子也将随着液体向地层运动。由于泥饼以及地层中的泥质对负离子有选择吸附作用，使得液体渗透的孔道中会形成偶电层，从而使渗透通道压力低的一方正离子过剩，而压力高一端则负离子过剩，这种电场称为过滤电动势。 过滤电动势在石油钻井中不是自然电位产生的主要原因。 3 ．氧化还原电动势
这种电压势是由矿体的部位处于潜水而上、下不同的氧化、还原环境中形成的，是金属矿体和煤层自然电场产生的主要原因。
§ 4 － 2 影响自然电位曲线幅度和形状的因素
自然电位曲线的形状受自然电动势的大小及自然电流的分布的影响。 1 ．影响自然电动势的因素（忽略过滤电动势） 1 ）温度
2 ）岩性—泥质含量
3 ）泥浆和地层水中电解质成分的影响 4 ）地层水与泥浆矿化度比值的影响 2 ．影响自然电流分布的因素 1 ）围岩电阻率 2 ）地层厚度 3 ）井径
§ 4 － 3 自然电位曲线的应用 1 ．划分渗透性地层
砂泥岩剖面上，渗透性砂岩层在自然电位曲线上有明显的异常显示，由于地层水矿化度往往都高于泥浆矿化度，因而砂岩层异常负值。 砂岩层处的负异常随砂岩中泥质含量的增加而减小。 2 ．确定地层水电阻率 利用图板求取 3 ．估计泥质含量
经各种校正，但仍可能有一些影响自然电位幅度的因素存在，它们的作用都是使自然电位的幅度减小，形成泥质含量高的显示，因此，用自然电位法求出的泥质含量只能高不能低，是泥质含量的上限值。 本章内容重点
1 ．什么是扩散吸附电动势，其形成的基本条件是什么？ 2 ．自然电位测井的用途。 基本概念
泥岩基线 自然电动势 自然电流 自然电位 静自然电位（ SSP ） 假静自然电位（ PSP ） 思考问题
1 ．使用自然电位曲线时，应注意哪些问题？
2 ．在砂泥岩剖面上，砂岩层处是否一定出现自然电位负异常？ 3 ．自然电位曲线图上为什么要以泥岩线为基线？
4 ．利用自然电位法确定地层水电阻率的方法依据和求取过程。
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