自然電位測井是沿井身測量巖層或礦體在天然條件下產(chǎn)生的電場電位變化的一種測井方法。在一些電子導(dǎo)電礦體或巖層上可觀測到由氧化還原電動勢產(chǎn)生的自然電場。在離子導(dǎo)電巖層上，可觀測到主要由擴散吸附電動勢產(chǎn)生的自然電場。泥巖和砂巖的擴散吸附性質(zhì)有明顯差別。

　　在石油及水文地質(zhì)鉆孔中，應(yīng)用自然電位測井曲線可以劃分滲透性地層。條件有利時，可以利用自然電位測井估計地層水電阻率和泥質(zhì)含量。

　　油氣井中，砂巖地層孔隙通常飽含鹽水，其氯化鈉濃度常常高于井內(nèi)鉆井液的鹽濃度，因此，在正對砂巖地層處，井壁鉆井液一側(cè)呈現(xiàn)負(fù)電荷，而砂巖地層呈現(xiàn)正電荷。

　　泥巖層的自然電位為“正”，砂巖層的自然電位為“負(fù)”。如果以泥巖的自然電位為基線，則砂巖的自然電位向負(fù)偏，且砂巖的滲透性愈好，其自然電位相對泥巖愈“負(fù)”。油、氣、水都是貯藏在孔隙性好、滲透性好的砂巖中，因此，可用自然電位測井曲線找出滲透性地層，然后再配合其他測井曲線可以分辨油、氣、水層。