電測井

研究鑽孔中岩層間電學或電化學性質差異為基礎的一組地球物理勘探方法的總稱。它在所有測井方法中發展最早，理論與實踐也較成熟。煤田地質勘探中套用的電測井，一般使用由一個或多個電極組成的電極系，放置在充有導電衝洗液的裸孔中進行測量。按照使用的場源，電測井可分為自然電場測井與人工電場測井兩類。前者不用人工向鑽孔供電，測量由煤、岩層的電化學性質產生的自然電場分布，在煤田地質勘探中常用的有自然電位測井和電極電位測井; 後者則是人工向鑽孔供直流或交流電，測量在煤、岩層影響下的人工電場分布，在煤田地質勘探中常用的有視電阻率測井、接地電阻測井、側向測井、感應測井、激發極化測井等。根據電測井資料，可以識別鑽孔剖面上的岩性，劃分剖面，識別煤層結構，計算岩石孔隙度和煤層各主要成分含量，研究地質構造和沉積環境特徵。

基本介紹

• 中文名：電測井
• 外文名：electrical logging 
• 學科：地球物理測井
• 分類：自然電場測井與人工電場測
• 研究對象：岩層間電學或電化學性質差異
• 套用：油氣開發

方法

自然電位測井

沿鑽孔剖面測量岩、煤層在自然條件下產生的電場電位的變化的一種電測井方法。即在鑽孔中放置一個測量電極，在地面放置一個比較電極，測量鑽孔中電極由於煤、岩層內液體與沖洗液引起的擴散及擴散吸附，過濾和氧化還原等電化學作用而產生的自然電位。多數煤層，特別是無煙煤煤層的氧化還原作用會造成較高的自然電位。滲透性岩石因沖洗液與岩石內液體存在礦化度與壓力的差異，也能產生自然電位。一般岩石顆粒變細，泥質含量增加，滲透性變差，孔隙度變小，自然電位都會降低。

自然電位測井曲線對於目的層中心呈對稱形態，其曲線幅度的半幅點處對應目的層界面。若將地面比較電極也與測量電極一起下入孔內並相距一個很小距離時，則測得的成果是自然電位沿孔軸的變化率，這一方法稱為自然電位梯度測井。

電極電位測井

電極系由一個能與孔壁接觸的刷狀金屬電極和分別位於其上、下的兩個比較電極構成，用以測量孔內電子導體電極電位特性的一種測井方法。電極電位的大小，既與刷狀電極和比較電極採用的金屬種類有關，又取決於刷狀電極所接觸電子導體的性質。由於含煤岩系中的無煙煤煤層接近於電子導體，其上、下圍岩又多為離子導電型岩石，因而在電極電位測井曲線上，無煙煤煤層往往顯示大幅度的異常，根據這一特性，能有效地識別無煙煤煤層。

視電阻率測井

測量鑽孔剖面上煤層和岩層電阻率的一種測井方法。其測量裝置通常由一對供電電極A、B和一對測量電極M、N組成，並由其中2～3個電極組成一定排列的電極系，用電纜下入孔內。電極繫上可構成成對的電極(供電電極或測量電極)稱成對電極，而只能與地面電極構成成對的電極則稱不成對電極。電極系根據其電極排列可分為電位電極系和梯度電極系。

電位電極系測井

使用電位電極系的一種電阻率測井方法。其測量結果與測量點的電位成正比。電位電極系是一種在各電極間的距離中，成對電極間的距離不是最小的電極系(圖1)。由A、M兩個電極組成的電極系，稱為理想電位電極系。用電位電極系測得的視電阻率曲線對於目的層中心呈對稱形態。在沒有其它影響因素的理想條件下，目的層中心的視電阻率測量值，反映了該岩層的真電阻率值。高阻岩層界面的位置，對應於視電阻率曲線幅度的起跳處 (根部) (圖2)。

梯度電極系測井

用梯度電極系的一種電阻率測井方法。其結果與測量點的電位梯度成正比。該電極系的特點是在各電極間的距離中，以成對電極間的距離為最小(見圖1)。①成對電極位於不成對電極上方時，稱頂部梯度電極系。②成對電極位於不成對電極下方時，稱底部梯度電極系。用該法測得的視電阻率曲線，在目的層處呈不對稱形態：對於高電阻率目的層，用頂部梯度電極系測得的目的層視電阻率極大值在該層頂界面處出現，用底部梯度電極系測得的目的層視電阻率極大值，在該層底界面處出現，而在另一界面處則出現目的層視電阻率極小值 (圖3)。

側向測井

電極繫上安置有各種禁止電極的一種電阻率測井方法。禁止電極的作用是迫使供電電流垂直孔軸流入岩層，以提高測井的垂向分層能力，增大測井的探測深度。①當電極系由中心電極與上、下兩個柱狀禁止電極組成時，稱三側向測井。②當電極系由中心電極、一對禁止電極與兩對監督電極組成，以抑制孔中沿孔軸方向流動的電流時，稱七側向測井(圖4)。通過選擇禁止電極的不同距離、長度和電流返回電極B的遠近，可調整測井的探測深度。根據探測深度的不同大小，側向測井又可分成深、中、淺、微側向測井(見圖4)。在作淺側向測井供電時，A₂為反極性的供電電流返回電極B，主電極電流流入岩層 (圖4中陰影部分)後不遠就開始發散，其探測深度較淺。在作深測向測井供電時，A₂與A₁短接，共同作禁止電極，主電極電流可較深地流入岩層而不發散，探測深度較大。深側向測井視電阻率值主要反映岩層的真電阻率; 而淺側向測井則更多地反映岩層被沖洗液浸入後的電阻率值。該測井法利於判斷岩層滲透性、岩層內流體的性質和煤層中的含氣情況。中國煤田地質勘探中廣泛開展三側向測井，深、淺側向測井也有所套用。

井液電阻率測井

用專門的電極系測量鑽孔內液體的電阻率沿孔深變化的一種電阻率測井方法。孔內液體電阻率數據對消除其對電阻率測井成果的影響，有重要作用。在確定含水層位置、水文地質參數、地下水運動狀態以及解決檢查孔內漏水(或井水)位置等一些水文地質問題方面，井液電阻率測井更有重要的作用。

激發極化測井

測量岩石、礦石在人工電場作用下產生的激發極化電場的一種測井方法。它是在人工向岩石供電一段時間後，測量斷電後岩石產生的激發極化電位或極化率。煤層及含金屬礦物的岩石，通常能產生較強的激發極化電位。此法常用於識別煤層以及估計煤層中黃鐵礦等礦物的含量 。