在井内,当地层水含盐浓度和钻井液含盐浓度不同时,引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用;当地层压力与钻井液压力不同时,在地层空隙中产生过滤作用。这些在井壁附近产生的电化学过程会产生自然电动势,形成自然电场。
(1)当地层,钻井液是均匀的,上下围岩岩层性相同,自然电位曲线关于渗透性层中心对称。
(2)渗透性在地层顶底界面处,自然电位变化最大,当地层较厚(大于4倍井径)时,可用曲线半幅点确定地层界面。
(3)测量的自然电位幅度,为自然电流在井内泥浆中产生的电位降,它永远小于自然电流回路总的电动势;
(4)渗透性砂岩的自然电位,对泥岩的基线而言,可向左或向右偏转,它主要取决于地层水和钻井液的相对矿化度。
1、地层水和钻井液滤液含盐浓度比值影响
2、盐性影响
3、温度影响
4、地层水和钻井液滤液含盐性质影响
5、地层电阻率影响
6、地层厚度影响
7、井径扩大和钻井液进入影响[3]
因为砂岩层处矿化度高,井筒钻井液矿化度低,砂岩层所含盐水就会向井筒扩散,因此砂岩层内电位为正,而正对着砂岩层的钻井液处电位为负。测井曲线上表示就以井筒内钻井液的电位为准,泥岩层处的自然电位为“正”,砂岩层处的自然电位为“负”。如果以泥岩的自然电位为基线,则砂岩的自然电位向负偏,且砂岩的渗透性愈好,其自然电位相对泥岩愈“负”。由于油、气、水都是贮藏在孔隙性好、渗透性好的砂岩中,因此用自然电位测井曲线找出渗透性地层,然后再配合其他测井曲线分辨油、气、水层。