第二章 电阻率测井（8学时）
电阻率法测井是地球物理测井中最基本、最常用的测井方法，它包括普通电阻率测井、微电极测井、侧向测井、感应测井和自然电位测井等，尽管这些方法的具体特点和所要解决的问题各不相同，但它们的实质都是进行地层电阻率测量。在井孔中测量地层电阻率时，必须向岩层通入一定的电流，在地层中形成电场，电场分布的特点取决于周围介质的电阻率和供电电极及测量电极间的位置。因此，只要测量出各种介质的电场分布特点就可确定介质的电阻率，所以电阻率测井实质是研究各种介质中电场的分布问题。
第一节 普通电阻率测井
普通电阻率法测井是把一个普通的电极系（由三个电极组成）放入井内，另一个电极留在地面，测量井内岩石电阻率变化的曲线。在测量地层电阻率时，要受井径、泥浆电阻率、上下围岩及电极距等因素的影响，测得的参数不等于地层的真电阻率，而是被称为地层的视电阻率。因此普通电阻率测井又称为视电阻率测井。
埋藏在地下的岩石的电阻率，是一个既不能直接观察又不能直接测量的物理量，只有当电流通过它的时候才能间接地测出来。因此，在测量电阻率时，必须由供电电极A、B供电，向岩层通入一定的电流，在井内建立电厂，然后用测量电极M、N进行电位差测量，研究岩石电阻率不同对电场分布的影响，从而进一步找出电位差?UMN与岩石电阻率之间的关系。A、B、M、N四个电极中的三个形成一个相对位置不变的体系，称为电极系，见图2-1。测井时电极系放入井中，而另一个电极放在地面，当电极系由井底向井口移动时，便可测量出一条岩石电阻率曲线。
一、均匀介质电阻率的测量
假定井眼所穿过的地层是均匀各向同性的无限大介质，即岩性相同，且电阻率都是R。以点电源A（电流强度为I）,空间任取一点P，它到A的距离为r，以r为半径作一球，求球面上任一点P的电位。
球面上的电流密度为：
j?由欧姆定律的微分形式可知：
E?Rj?而 E??所以
II? （2-1） 2S4?rRI （2-2） 4?r2du （2-3） dr
????Edr???RI4?r2dr?RI?C （2-4） 4?r当时r??，U?0，C=0故，则均匀介质中任一点的电位为：
U?（1）若将点电源放在P点，则它在A点产生的电位也是U?位是各个点电源单独在P点产生的电位的代数和，即：
RI，电场的这种性质称为电位的互换原理。对于非均匀介质，这个原理也是适用的。 4?r（2）如果在均匀介质中放置A1，A2?An个点电源，其电流强度分别为I1，I2?In，它们距P点的距离分别为r1，r2?rn，那么所有点电源在P点所产生的电
RI （2-5） 4?r U?IRI1RI2R????n （2-6） 4?r14?r24?rn电场的这种性质称为电位的叠加原理。在均匀介质中，电阻率R与电位U之间存在着简单的关系，由即可求出R，普通电阻率测井正式利用了这一原理。 图2-1是普通电阻率测井的测量原理线路。将由供电电极和测量电极组成的电极系A、M、N或M、A、B放入井内，而把另一个电极B或N放在地面泥浆池中，作为接地回路电极，电极系通过电缆与地面上的电源和记录仪相连接。当电极系由井内向井口移动时，供电电极A、B供给电流I，测量M、N电极间的电位差。通过地面记录仪可将电位差转换为地层视电阻率Ra。
对图a，供电电极A的电流I和电极B的电流-I对测量电极M点的电位都有贡献。 UM?UA?UB?N点离A,B点很远，则UN?0。 因此 ： ?UMN?UM?RI1RI1??? （2-7） 4?AM4?BMRIAB? （2-8） 4?AM?BM?UMN4??AM?BM?UMN??K （2-9）
IIAB R?K—电极系系数，它的大小与电极系中三个电极之间的距离有关。
对如果用图b的线路进行测量，可以证明R的表达式与（2-9）式完全相同，但这时的电极系系数为：
K?4??AM?AN (2-10)
MN 由此可见，均匀介质中的电阻率与测量电极系的结构、供电电流以及测量电位差有关，当电极系结构和供电电流大小一定时，均匀介质的电阻率与测量电位差成正比。
二、视电阻率
以上的分析，都是假定电极系处在均匀介质中，但实际测井遇到的情况要复杂得多。石油勘探的目的层具有较好的孔隙性和渗透能力，钻井过程中，由于泥浆柱的压力大于地层压力，泥浆的滤液向渗透层的孔隙中渗透，在渗透层靠近井壁的部分形成泥浆滤液的侵入带，并在井壁上形成泥饼。侵入带内泥浆滤液的分布是不均匀的，靠近井壁的部分，泥浆滤液把孔隙中原有的液体全部赶跑，占据了整个孔隙空间，这部分叫泥浆冲洗带，靠近冲洗带地层孔隙中是泥浆滤液和地层流体
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的混合物，该部分称为过渡带。而地层中未被泥浆干扰的地层称为原状地层。
另外，渗透层的厚度也是有限的，其顶部和底部都为非渗透的地层，称为目的层的上下围岩。以上各个部分（原状地层，泥浆侵入带，泥饼，上下围岩，井内泥浆），其电阻率Rt、Ri（冲洗带电阻率用Rxo表示）、Rmc、Rs和Rm通常是不同的。在这种井剖面的情况下，测量的电位差除了受地层真电阻率Rt影响外，还要受Ri、Rmc、Rs、Rm，井径d，侵入带直径D，以及地层厚度h和电极系结构等因素的影响，因此不能用（2-9）式简单地求解地层的真电阻率。但是在井中实际测量的电位差，仍然可以代入公式（2-9）中计算电阻率，在这种复杂情况下求出的电阻率称为地层的视电阻率，用Ra表示，则：
Ra?K?UMN （2-11） I一般来说，地层的视电阻率不同于地层的真电阻率，但是选择适当的电极系和测量条件，可以使测量的视电阻率主要反映地层电阻率的变化。因而可以利用在井内测量的视电阻率曲线，来研究钻井剖面地层电阻率的相对变化。
三、电极系
电极相对位置不同，会形成不同的电场，也就组成了不同的电极系。在电极系的三个电极中，有两个在同一线路(供电线路或测量线路)中，叫成对电极或同名电极，另外一个和地面电极在同一线路（测量线路或供电线路）中，叫不成对电极或单电极。根据电极间的相对位置的不同，可以分为梯度电极系和电位电极系。
1.电位电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离小于成对电极间距离的电极系。电位电极系中成对电极之间的距离（MN或AB）较大，即
AM?MN或MA?AB。电位电极系的电极距为单电极（不成对电极）到最近它那个成对电极之间的距离，即L=AM。AM的中点O称为深度记录点，表示电极在井内的深度位置，在某一深度位置上测得的Ra可看作记录点处的Ra。当成对电极系中的一个电极放到无限远处时，即MN??，可认为N电极对测量无影
响，只有A、M对测量是有意义的，这种电位电极系称为理想电位电极系。对理想电位电极系其所求得电阻率为：
Ra?4??AMUM （2-12） I从式中可看出视电阻率和测量点M的电位成正比，故此电极系称为电位电极系。此外，电位电极系又可分为： 正装电位电极系：成对电极在不成对电极之下的电位电极系。 倒装电位电极系：成对电极在不成对电极之上的电位电极系。
另外，根据供电电极的多少，电位电极系又分为单极供电电位电极系和双极供电电位电极系。
2.梯度电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离大于成对电极间距离的电极系。电极系的三个电极之间有三个距离：AM，AN，MN或AM，
BM，AB这三个距离当中，梯度电极系中成对电极之间的距离（MN或AB）最小，即AM?MN或MA?AB，梯度电极系又分为正装梯度电极系和倒装梯度
电极系两种：
正装梯度：成对电极在不成对电极之下的梯度电极系。由于正装梯度电极系测出的Ra曲线在高阻层底界面出现极大值，所以也叫底部梯度电极系。 倒装梯度：成对电极在不成对电极之上的梯度电极系。由于倒装梯度电极系测出的Ra曲线在高阻层顶界面出现极大值，所以也叫顶部梯度电极系。另外，根据供电电极的多少，梯度电极系又分为单极供电梯度电极系和双极供电梯度电极系。
梯度电极系的电极距为不成对电极到成对电极中点之间的距离，即L=AO。MN的中点O称为深度记录点。当成对电极间的距离无限小（在极限情况下等于0）时的梯度电极系叫理想梯度电极系。对理想梯度电极系其所求得电阻率为：
2 Ra?4??AOE （2-13） I从式中可看出视电阻率Ra和深度记录点O的电位梯度成正比，故此电极系称为梯度电极系。
此外，电极系的表示方法：通常按照电极在井中的次序，由上到下写出代表电极的字母，字母间写出相应电极间的距离，（以米为单位）表示电极系的类。如：A0.4M0.1N表示电极距为0.45m的底部梯度电极系，电极A、M之间的距离为0.4m，M、N之间的距离为0.1m。
不同电极系的探测深度也是不同的。探测深度通常以探测半径r来表示，在均匀介质中，以供电电极为中心，以某一半径划一假想球面，若假想球面内包含的介质对电极系测量结果的贡献占整个测量结果的50%，则此半径r就是该电极系的探测深度或探测半径。一般梯度电极系的探测范围是1.4倍电极距L，而电位电极系的r=2L。由此可知，L越大探测深度也越大。
第二节 视电阻率曲线的影响因素
一、视电阻率曲线特征
假定只有一个高电阻率地层，上下围岩的电阻率相等，并且没有井的影响，采用理想电极系进行测量。来看一下视电阻率的理论曲线。 1. 电位电极系视电阻率曲线特征
（1）当上下围岩电阻率相等时，电位电极系的视电阻率曲线关于地层中心对称
（2）当地层厚度大于电极距时，对应高电阻率地层中心，视电阻率曲线显示极大值；地层厚度越大，极大值越接近于地层真电阻率（图2-3）；当地层厚度小于电极距时，对应高阻层中心，曲线出现极小值。
（3）在地层界面处，曲线上出现“小平台”，其中点正对着地层的界面，随层厚降低，“小平台”发生倾斜；当h?AM时，“小平台”靠地层外侧一点为高值点，出现假极大值。
（4）对厚层取曲线的极大值作为电位电极系的视电阻率数值。 2. 梯度电极系视电阻率曲线特征
（1）曲线与地层中点不对称，对着高阻层，底部梯度电极曲线在地层底界面出现极大值，顶界面出现极小值；顶部梯度电极曲线在高阻层顶界面出现极大值，底界面出现极小值，而且两者的曲线形状正好倒转。这是确定地层界面的重要特征，由此可用来确定高阻层的顶底界面，见图2-4。
（2）地层厚度很大时，在地层中点附近，有一段视电阻率曲线和深度轴平行的直线，其值等于地层的真电阻率曲线（用来确定地层的真电阻率）。
（3）对于h>L的中厚度岩层，其视电阻率曲线与厚地层的视电阻率曲线形状相似，但随着厚度的减小，地层中部视电阻率曲线的平直段变小直到消失，见图2-4。
（4）当用底部梯度电极系时，在薄的高阻层下方出现一个假极大值，它距高阻层底界面为一个电极距，见图2-5。 视电阻率曲线的主要应用有划分岩性剖面，计算储层的孔隙度和含油饱和度，定性判断油水层和进行地层对比。
二、视电阻率曲线影响因素
前面讨论的Ra理论曲线是在理想条件下作出来的，即地层是水平的，采用理想电极系，不考虑井的影响。实测曲线由于受井的影响变得平缓且曲线幅度降低，
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为正确使用视电阻率曲线，有必要研究各种条件对视电阻率曲线的影响。
（1）井径、层厚的影响
当地层电阻率、电极距、泥浆电阻率等因素一定时，随着h/d降低（井径加大或地层厚度减小），视电阻率曲线变得平滑。所以在其它条件相同时，高阻薄层视电阻率曲线的幅度值比厚层要偏低。井径变化对视电阻率曲线的影响，归根结底是由于井内泥浆的影响。通常泥浆电阻率低于地层电阻率，井径扩大，井的扩大，井的分流作用增大，视电阻率值降低。为了使视电阻率曲线具有很好的划分地层的能力，要求钻井泥浆的电阻率要大于五倍地层水电阻率。
（2）电极系的影响
从理论曲线分析中可知，电极系类型不同，所测视电阻率曲线形状不同。即使同一类型的电极系在同样的测量条件下，电极系的尺寸不同，所测的视电阻率曲线的形状及幅度也不一样。
（3）侵入影响
采用不同电阻率的泥浆钻井时，会对渗透性地层产生泥浆高侵和泥浆低侵现象，视电阻率会受到影响。
泥浆高侵（增阻泥浆侵入）：地层孔隙中原来含有的流体的电阻率较低，电阻率较高的泥浆滤液侵入后，使侵入带岩石电阻率升高。这种情况多出现在水层。 泥浆低侵（减阻泥浆侵入）：地层孔隙中原来含有的流体的电阻率比渗入地层中的泥浆滤液的电阻率高时，泥浆滤液侵入后，使侵入带岩石电阻率降低。这种情况一般出现在地层水矿化度不很高的油层。泥浆侵入对于测量和确定岩层真电阻率Rt是一种因素，但也可根据侵入类型粗略地估计渗透层含油、水情况。
（4）高阻邻层的屏蔽影响
以上讨论的是单一高电阻率地层的视电阻率曲线。实际测井工作中，经常碰到的是许多高电阻率地层和低电阻率地层交互出现。如果各高阻层之间的距离小于2个电极距，则相邻高阻层对供电电极发出的电流产生屏蔽作用，因而使曲线形态发生畸变，见图2-6。实践证明，高阻邻层的屏蔽作用，不仅与地层厚度，地层电阻率有关，而且还和电极系类型，电极距，夹层厚度有关。在定性分析屏蔽影响时，要考虑以下几点：
a、位于单电极方向的高阻层，可对另一高阻层产生屏蔽影响，但后者对前者的读数基本上不产生影响。 b、当两个高阻层之间的距离小于电极距时，可产生减阻屏蔽。 c、当两个高阻层之间的距离大于电极距时，可产生增阻屏蔽。 （5）地层倾斜的影响
理论曲线是在水平岩层中得出的结果，而实际上大部分岩层总有些倾斜，所以实测曲线与理论曲线形状和幅度都有所不同，见图2-7。其它条件均相同，只改变地层倾角?，所测的梯度电极系视电阻率曲线发生变化。若把利用倾斜地层中所测的Ra划分岩层所得到的厚度定义为视厚度ha。其曲线特点为：
随地层倾角?增大，极大值向地层中心移动，使曲线变得较对称；曲线的极大值随?增大而降低，曲线变得平缓，极小值模糊不清；ha?h，?越大，ha和h差别越大。??60时，曲线还保持曲线的基本特征，只是确定的岩层厚度偏高。因此，在用视电阻率曲线来确定地层真电阻率时，必须经过多次校正。
0三、标准测井
在一个地区或一个油田，为了研究岩性变化、构造形态和大段油层的划分和对比工作，常用相同的深度比例（一般为1：500）及相同的横向比例，采用相同的测井系列，作为划分标准层及进行地层对比的基本图件。标准测井包括有2.5米梯度电极系视电阻率测井和自然电位测井以及井径测井。
第三节 侧向测井
为了评价含油性，必须较准确的求出地层的电阻率，在地层厚度较大、地层电阻率和泥浆电阻率相差不太悬殊的情况下，可以采用普通电极系测井来求地层电阻率；但在地层较薄、电阻率很高，或者在盐水泥浆的情况下，由于泥浆电阻率很低，使得电极流出的电流大部分都在井和围岩中流过，进入测量层的电流很少。因此测量的视电阻率曲线变化平缓，不能用来划分地层、判断岩性。另外，在存在砂泥岩交互层的地区，高阻邻层对普通电极系的屏蔽影响很大，使其难以求出地层真电阻率。
一、三电极侧向测井基本原理
三侧向测井电极系是一个长的金属圆柱体，它被绝缘材料(绝缘环)分隔成三部分，如图2-8。中间的A0为主电极，两端的A1、A2为屏蔽电极，它们对称地排列在主电极两侧，且相互短路。在电极系上方较远处设有对比电极N和回路电极B，电极系在井中的工作状态和电流分布特点如图2-9。测井过程中，主电极A0和屏蔽电极A1、A2分别通以相同极性的电流和，保持为一常数，通过自动调节装置调节，使A1、A2的电位始终保持和A0的电位相等，沿纵向的电位梯度为零。这就保证了电流不会沿井轴方向流动，而绝大部分呈水平层状进入地层，这样大大减小了井和围岩的影响，使三侧向具有较高的分层能力。测量的是主电极（或任一屏蔽电极）上的电位值。因为主电流保持恒定，故测得的电位依赖于地层电阻率的大小。三侧向电极系的深度记录点在主电极的中点，测得的视电阻率可表示为：
Ra?KU （2-14） I0三侧向测井由主电极A0流出的电流在屏蔽电极电流的作用下，呈水平层状进入地层，这样大大减小了井和围岩的影响，使三侧向具有较高的分层能力，适合在高矿化度泥浆中使用。
上述三侧向测井的分层能力较强，并且探测深度较深，通常把这种三侧向测井称为深三侧向测井，它主要反映原状地层的电阻率变化。在三侧向测井测井中，为了准确了解径向电阻率（如侵入带电阻率和原状地层电阻率）的变化，提出了浅三侧向测井。浅三侧向测井的探测深度较浅，其电极系结构如图2-8所示。其特点是：屏蔽电极A1、A2的尺寸比深三侧向测井要短，减弱了屏蔽电流对主电流的控制作用，并在A1和A2外面加上两个极性相反的电极B1和B2，作为主电流和屏蔽电流的回路电极，使主电流I0径向流入地层不远处即发散。所测出的视电阻率主要反映井壁附近岩层电阻率的变化。在渗透层井段就反映侵入带Ri的变化。图2-8所给的是一种实际应用的深、浅三侧向电极系，电极系尺寸如下（单位为m）（其中电极上面的数值表示该电极的长度，两个电极之间的数值表示电极之间相隔的距离）。浅三侧向：
1.10.40.150.41.10.20.0250.0250.2 A1A1A0A2A2深三侧向：
1.10.40.150.41.10.20.0250.0250.2 B1A1A0A2B2仪器全长3.6m，仪器直径为0.089m。
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二、影响三侧向测井视电阻率的因素 1.曲线的影响因素
三侧向测井的视电阻率理论曲线特征与电位电极系的视电阻率曲线相似，当上下围岩电阻率相等时，曲线关于地层中心对称，在高阻地层中，视电阻率出现极大值；当上、下围岩电阻率不等时，则Ra曲线呈不对称形状，且极大值移向高阻围岩一方。Ra的影响因素包括两方面，电极系参数和地层参数。前者影响电极系K，后者影响电极系的电位。电极系参数包括电极系长度、主电极长度及电极系直径。电极系愈长，主电流聚焦越好，主电流进入地层的深度也越深。
计算表明，当电极系尺寸大到一定程度后，该改变电极系长度，对探测深度几乎没有什么影响。另外，主电极长 图2-9 深三侧向测井的电流分布 度对曲线的纵向分层能力有影响，主电极越短，分层能力越强。所以，为划分地层剖面，应选择合适的主电极长度。下面讨论地层参数的影响。
（１）层厚和围岩的影响
当层厚大于4L（L为主电极长度）时，围岩对测量的Ra基本上没有影响，然而对厚度小于或接近于L的地层，Ra受围岩影响比较明显，层厚较薄时，电流层受低阻围岩影响而分散，使Ra值降低，地层越薄，围岩电阻率越小，Ra值降低越多。
（2）侵入带的影响
侵入带的影响与电极系的聚焦能力、侵入深度和侵入带电阻率有关，侵入越深或电极系的聚焦能力越差，侵入带的影响则相对增加。在侵入深度相同条件下，随着侵入带电阻率的增加，它对Ra的影响也相对增加，并且增阻侵入比减阻侵入对Ra影响更大些。
2.曲线的主要应用
三侧向测井实质上是视电阻率测井的一种，它能解决的问题与普通电阻率测井相同。但是它受井眼、层厚、围岩的影响较小，分层能力较强，是划分不同电阻率地层的有效方法，特别是划分高阻薄层，比普通电极系视电阻率曲线要清楚得多。
（１）深浅三侧向曲线重叠法判断油水层。
由于三侧向的视电阻率曲线受泥浆侵入带的影响，而油层和水层侵入的性质一般情况下是不同的。油层多为减阻侵入，而水层多为增阻侵入。一些油田曾采用两种不同探测深度（深浅）的三侧向视电阻率曲线，进行重叠比较的方法判断油水层。在油层(泥浆低侵)处，一般深三侧向的视电阻率Ra值大于浅三侧向的视电阻率Ra的值，曲线出现正异常，在水层(泥浆高侵)处，一般深三侧向的视电阻率Ra值小于浅三侧向的视电阻率Ra值，曲线出现负异常。
（2）划分地质剖面（分层）
三侧向测井受井眼、层厚、邻层的影响较小，纵向分层能力较强，通常在Ra曲线开始急剧上升的位置为地层界面。 （3）确定地层电阻率
利用三侧向的视电阻率确定地层电阻率时和普通电极系一样，仍然遇到三个未知数Rt（地层真电阻率），Ri（侵入带电阻率）和 D（侵入半径）。结合微侧向测井求得Ri，再利用深浅三侧向的侵入校正图版就可求出Rt和D。 三、双侧向视电阻率曲线特点及应用
双侧向测井是在三侧向和七侧向的基础上发展起来的，它采用两个柱状电极和七个体积较小的环状电极，电极系结构如图2-10。其中Ao是主电极，两对监督
'电极M1和M2、N1和N2以及两对屏蔽电极A1和A1'、A2和A2，每对电极对称地分布在Ao两侧，并短路相接。电极系深度记录点为主电极的中心，为增加探测'深度, A1'和A2不是环状而是柱状电极，与三侧向的屏蔽电极相同。
'测量时Ao电极供以恒定电流I0，两对屏蔽电极A1和A2、A1'和A2流出相同极性的屏蔽电流Is、Is'，通过自动调节电路保持监督电极M1和N1（或M2和N2）
间的电位差为零，柱状屏蔽A1'上的电位与环状屏蔽电极A1上的电位的比值为一常数。即UA'/UA??(或UA'/UA??)。然后，测量任一监督电极（如M1）和无穷远电极之间的电位差。在主电流I0恒定不变的情况下，测得的电位差和介质的视电阻率成正比：
Ra?K1122UM1I0 （2-15）
其中：K 为双侧向的电极系系数，可由实验或理论计算获得；UM1为M1上的电位。
双侧向测井顾名思义，它也分为深双侧向和浅双侧向，深双侧向的探测深度较深，所测的视电阻率主要反映原状地层电阻率；浅双侧向的探测深度较浅，所测的电阻率与侵入带电阻率有关。双侧向电极系尺寸如下：
30.30.020.020.120.020.020.33仪器全长9.36m。由此可见，浅双侧向与深双侧向的尺寸一样，其不同之0.80.220.080.180.180.080.220.8'(B2)A2A2N2M2A0M1N1A1A1'(B1)处在于把柱状屏蔽电极A1和A2改成电流的回路电极B1、B2。
双侧向测井资料应用于三侧向基本相同。
''第四节 冲洗带电阻率测井
微电极测井是在普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法，它采用特制的微电极测量井壁附近地层的电阻率。普通电阻率测井能从剖面上划分出高阻层，但它不能区分这个高阻层是致密层还是渗透层；另外，在含油气地区经常会遇到砂泥岩的薄交互层，而由于普通电极系的电极距较长，尽管能增加探测深度，但难以划分薄层（这是一对矛盾）。因此，为解决上述实际问题，在普通电极系的基础上，采用了电极距很小的微电极测井。 一、 微电极测井 1.微电极测井原理
微电极系的电极距比普通电极系的电极距小得多，为了减小井的影响，电极系采用了特殊的结构，测井时使电极紧贴在井壁上，这就大大减小了泥浆对结果的影响。
我国微电极测井普遍采用微梯度和微电位两种电极系，其仪器结构是在一起的主体上装2-3个弹簧片作为扶正器，其中一个弹簧片山装有硬橡胶板，在橡胶板上签有三个电极A、M1、M2，A为供电电极，M1、M2为测量电极，电极间的距离为0.025m，测量过程中，装有弹簧片的扶正器使极板紧贴井壁进行测量，尽量减少钻井液对测量结果的影响。橡胶板上的三个电极组成两种类型的微电极系，见图2-11。其中A0.025M10.025M2为微梯度电极系，微梯度的电极距为0.0375m，由A0.05M2组成的微电位电极系电极距为0.05m。
由于电极距很小，它的探测深度都很小，实验证明微梯度电极系的探测范围只有5cm，微电位的约为8cm左右。在渗透性地层处，由于泥浆滤液侵入地层中，在井的周围形成泥浆滤液侵入带，井壁上形成了泥饼，侵入带内的泥浆滤液是不均匀的。靠近井壁附近，孔隙内几乎都是泥浆滤液，这部分叫泥浆冲洗带，它的电阻率大于5倍的泥饼电阻率，而泥饼电阻率约为泥浆电阻率的1～3倍。在非渗透的致密层和泥岩层段，没有泥饼和侵入带。渗透层和非渗透层的这种区别，是区分它们的重要依据。由于微梯度和微电位电极系探测半径不同，因此泥饼、泥浆薄膜（极板与井壁之间夹的泥浆）和冲洗带电阻率对它们的影响不同，探测半径较大
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