自然电位测井.ppt

自然电位测井
发现：当不供电时，在井内仍能测量到电位差 。
第一节　自然电位测井
在井内和地面各放入一个测量电极 M和N，构成一个测量回路 。
自然测井原理图
一、自然电位产生的原因
原因主要有3个：
（1）扩散与扩散吸附作用 ；
（2）氧化还原作用 ；
（3）电极极化作用等。
(一)扩散与扩散吸附作用
是指溶解于地层水和泥浆中的电解质离子在有离子浓度差条件下，所发生的扩散和扩散吸附现象。
1、直接扩散
直接扩散作用只发生在渗透层 ，如砂岩。
设纯砂岩的地层水和泥浆滤液均为Nacl溶液，两者的浓度不相同，地层水的浓度大于泥浆滤液的浓度。
由于Vcl->VNa+ ,也就是说跑到泥浆中多cl-，在砂岩中Na+多，随着动态平衡，形成稳定的扩散电动势。
2、间接扩散
间接扩散作用只发生在渗透层 ，如泥岩。
由泥质颗粒附加导电机理可知，离子交换特性使纯泥岩中泥质颗粒表面带有负电荷，剩下的另一部分负电荷又松散的吸附阳离子如钠离子，形成“扩散层”。
扩散吸附稳定后，形成了扩散吸附电动势。
3、井中的总自然电动势与自然电位分布
自然电位有正有负，单位为mV.
(二)氧化还原作用
在钻孔剖面中电子性导电体，如金属矿、石墨、无烟煤等与泥浆和围岩中地层水接触时，由于氧化还原的结果，在接触面处酚基溶于水，H+为一方，带负电荷离子（如O-2）为一方，形成偶电层，形成正负异常。
煤层或金属矿层因氧化，失去电子而带正电荷，其毗邻的围岩得到电子而带负电荷，使煤层或金属矿层自然电位为正异常；反之，处于还原状态时，则呈现负异常。
石墨和无烟煤的氧化反应最强烈，正异常。
气煤和褐煤多处于弱还原状态，负异常。
(三)电极极化电位
当金属电极处于盐类的电解质溶液中时，金属离子离开电极进入溶液成为离子状态，使电极带负电；溶液中的金属离子在接近电极时，也有逆过程，即可以沉淀到电极表面，使电极便带正电。
往往形成于金属矿体上。
金属离子离解给泥浆滤液，使自身带负电，而泥浆带正电，在金属矿层上,呈现明显的自然电位正异常（图3-4）。