浅析煤田自然电位测井参数方法的影响因素

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，本文简述了自然电位形成原因，分析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，及地面仪器、外界环境对自然电位曲线进行干扰，并结合实际地质条件进行的分析研究。

关键词：自然电场；地层倾角；摩擦极化

中图分类号：TD17 文献标识码：A

在钻井的周围和钻井内，由于岩石的电化学活动性，发生着一系列产生电动势的物理-化学过程，这种现象被称之为自然极化，又由于岩层的自然极化产生了自然电场，则引起了通过岩层及井眼的电流，这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

随着煤田测井高速的发展，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，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，常常影响测量自然电位的对物性的反映，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

2.1 总电动势不同的影响

由于地层水与泥浆的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，假如地层水的矿化度高于泥浆的矿化度（C2＞C1也就是PⅡ＜P0）而岩层压力低于泥浆的静压力（即PⅡ＜P0）则在绝大多数的情况下，用自然电位最小值的地代（负异常）就可以划分出砂质岩层（砂层与砂岩层）碳酸质岩层（石灰岩与白云岩）及水化学岩层（氏水石膏、钾石盐、岩盐）而用自然电位的最大值的地代（正异常）可以划分泥质岩层（粘土、黄土、泥灰岩）等。由于总电动势发生变化，在同一口井中不同条件下所测的自然电位曲线极性也会改变，如图1所示：

2.2 电阻率不均匀对自然电位曲线的影响

当岩层围岩和泥浆电阻率不相等时，即Pn≠Pb≠Po自然电流的分布，可使自然电位曲线形状将有可能变化，如图2所示，

测量到的自然电位曲线幅值将等于：

因，

ES-总电动势

RB、Rn为电路分别于在围岩和岩层部分的电阻

RCB、RCn分别为位于围岩和岩层部分粘井泥浆的电阻。

故，

又因，

所以

因此：异常值的大小，决定 的比值

从公式可知：

①随着岩层厚度的减小，Ron值降低（对着岩层的钻井长度减小），而Rn值增加（电流通过岩层的切面减小）因而UDEW幅值减小。②当围岩和岩层的电阻率相对泥浆电阻率愈大，则UDEW值越小。③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UDEW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

自然电位曲线的形状与地层倾角a有关。从图3可说明，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=0°时，曲线与岩层中心对称。

a=45°时，曲线与岩层对称，但幅度值降低。

a=90°时，曲线为一条直线（相当位于同一介质之中）。

参考文献

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