2024年3月15日发(作者：邗俊才)
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利用SP曲线和GR曲线分析沉积微相
（宏波）
长庆石油勘探局录井公司
在曲线要素中，SP曲线和GR曲线幅度反映在测井条件相同的条
件下地层沉积时水动力能量的强弱；SP曲线和GR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；SP曲线和GR曲线顶、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；SP
曲线和GR曲线的光滑程度反映水动力对沉积物改造所持续时间的长
短；SP曲线和GR曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；；SP
曲线和GR曲线包络形态反映在大层段垂向层序特征和多层砂在沉积
过程中能量的变化。
一、 SP曲线和GR曲线测井基本原理
用淡水泥浆钻井时，地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度，在砂岩
段形成扩散电位——在井眼砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层
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，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
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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。（如图1）
＋ －
＋ －
＋ －
● ● ● ● ● ● ● ●
● － ＋ ● ● ● ● ● ● ●
●
● ● ● ● ● ● ● ●
－ ＋ ● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● － ＋ ● ● ● ● ● ● ● ●
图1 SP 曲线原理示意图
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。
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2024年3月15日发(作者：邗俊才)
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利用SP曲线和GR曲线分析沉积微相
（宏波）
长庆石油勘探局录井公司
在曲线要素中，SP曲线和GR曲线幅度反映在测井条件相同的条
件下地层沉积时水动力能量的强弱；SP曲线和GR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；SP曲线和GR曲线顶、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；SP
曲线和GR曲线的光滑程度反映水动力对沉积物改造所持续时间的长
短；SP曲线和GR曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；；SP
曲线和GR曲线包络形态反映在大层段垂向层序特征和多层砂在沉积
过程中能量的变化。
一、 SP曲线和GR曲线测井基本原理
用淡水泥浆钻井时，地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度，在砂岩
段形成扩散电位——在井眼砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层
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，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
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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。（如图1）
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● － ＋ ● ● ● ● ● ● ●
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图1 SP 曲线原理示意图
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。
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