自然电位测井

1、自然电位形成原因
    由于泥浆与地层水的矿化度不同，在钻开岩层后，在井壁附近两种不同矿化度的溶液发生电化学反应，产生电动势，形成自然电场，主要有扩散电动势和扩散吸附电动势。
   一般地层水为NaCl溶液，当不同浓度的溶液在一起时存在使浓度达到平衡的自然趋势，即高深度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移，这种过程叫离子扩散。在扩散过程中，各种离子的迁移速度不同，如氯离子迁移速度大于钠离子(后者多带水分子)，这样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)，形成一个静电场，电场的形成反过来影响离子的迁移速度，最后达到一个动态平衡，如此在接触面附近的电动势保持一定值，这个电动势叫扩散电动势记为Ed。
   若把渗透性薄膜变成泥岩薄膜，同样离子将要扩散，但泥岩对负离子有吸附作用，可以吸附一部分氯离子，扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠孩子而带正电，浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电，这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda.
  此外还有过滤电动势，这种电动势是在压力差作用下泥浆滤液向地层渗入时产生的，只有在压力差较大时才考虑过虑电动势的影响。

2、自然电位曲线

    在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上，电极M用电缆放在井下，提升N电极，沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自然电位曲线(SP)。
   由自然电场分布特征可以看到，在砂岩和泥岩交界处，自然电位曲线有明显变化。在相当厚的纯属砂岩和纯属泥岩交界面附近的自然电位变化最大，它是产生自然电场的总电动势记为E.
   通常把E称为静自然电位，记为SSP，Ed的幅度为砂岩线，Eda的幅度为泥岩线。实际测井中以泥岩线作为自然电位测井曲线的基线(零线)—泥岩基线。偏离泥岩基线为异常幅度。
   等效电路：一般自然电流要经过泥浆、砂岩、泥岩，当砂岩层为有限厚时它的自然电位为自然电流，在泫经泥浆等效电阻上的电位降，即自然电位曲线SP。

3、SP曲线特点
1、曲线对称地层中点；
2、厚地层SP=SSP曲线半幅度点正对地层界面；
3、厚度减小SP减小，地层中间取得幅度最大值。
4、实际曲线与理论曲线类似，但没有理论曲线规则且没有"绝对零点"，在砂泥岩剖面井中一般地层水浓度较高，因此在砂岩层段出现"负异常'。

4、SP曲线影响因素

1、溶液成分的影响；
2、岩性的影响，比如泥岩和砂岩是不一样的；
3、温度的影响；
4、地层电阻率的影响；
5、地层厚度的影响，厚度增加SP增加；
6、井眼的影响，井径扩大截面积增加，泥浆电阻变小，SP变小。

5、自然电位曲线应用

1、划分渗透层：砂泥岩剖面井段的特点，泥岩基线，砂岩异常幅度；
2、估算泥值含量；
3、确定地层水电阻率。
4、判断水淹层位。