1、  

SP 曲线和 GR 曲线测井基本原理

用淡水泥浆钻井时，由于地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度而在砂岩段形

——

成扩散电位

在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠

近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一

“

”

个平行于地层且正极指向地层的 电池 （第一个）。在泥岩段，因为泥浆滤液

——

与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位

在井眼内泥岩

段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥

“

”

浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的 电池 （第二

“

”

个）。又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个 电池 串联了
起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段
（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段
（第一个电池负极）。在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩
散电动势和吸附电动势之和。用 M 电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的
电位降即得自然电位曲线。其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，
砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，
则电位降上升，异常幅度增大。另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发

——

生过滤作用形成过滤电动势

动电学电位。沉积岩的放射形取决于岩石中放

射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥
质含量越高放射性越强。GR 曲线主要测量地层的放射性。
1、曲线幅度反映沉积时水动力能量的强弱；
2、曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；
3、顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；
4、曲线的光滑程度水动力对沉积物改造所持续时间的长短；
5、曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；
6、曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的

变化。

影响自然电位曲线异常幅度的因素：
（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。
（2）地层厚度、井径的影响。
（3）止的层电阻率，泥浆电阻率的影响。
（4）泥浆侵入带的影响。
自然电位曲线的应用：
1、 自然电位曲线在砂泥岩剖面中的应用：
（1）划分岩层界面：从自然电位曲线特点可知，当地层厚度大于四倍井径时，自然
电位曲线异常幅度的半幅点为渗透层的顶底界，岩层变薄，则划分不准。
（2）分析岩性、确定渗透层。当地层水含盐浓度大于泥浆含盐浓度时，测得自然电位
曲线是以泥岩为斟线，对着渗透性砂岩则为负异常，渗透性越好则异常越大。
（3）判断油、水层。当地层水含盐浓度大于泥浆含盐浓度时，油、水层在自然电位曲线
上均为负异常，在其它条件相同的情况下，含油气砂岩的幅度比含水砂岩要小些。
（4）判断水淹层：水淹层在自然电位曲线上的显示特点较多，如基线偏移等。
（5）求地层水电阻率和储层的泥质含量。
2、  自然电位曲线在碳酸盐岩地层中不能反映地层孔隙度和渗透率的好坏。
3、  不能反映膏盐岩剖面地层的岩性。