自然伽马测井技术研究
放射性测井之自然伽马测井
自然伽马测井的 设备
自然伽马测井仪主要 由伽马射线探测器、 数据处理装置和探管 组成。伽马射线探测 器用于探测地层岩石 发射的自然伽马射线， 数据处理装置用于处 理探测到的数据，探 管用于将探测器与地 层岩石接触。
THANKS
果不稳定。
● 05
第5章 自然伽马测井的发展 趋势
技术发展
自然伽马测井技术的发展趋势表明，随着科技的 不断进步，这一技术在设备改进和数据处理方法 优化方面取得了显著成就。这些改进使得自然伽 马测井技术更加精确和高效，为油气勘探和开发 提供了优质服务。
技术改进
设备革新
更精密的探测设 备
软件升级
准确识别岩石类 型和性质
含水量分析
定量分析地层含 水量
裂缝检测
识别裂缝分布和 性质
孔隙度测量
评估储层孔隙结 构
● 06
第6章 总结
自然伽马测井的重要性
放射性测井是一种关键的地层测量技术，自然伽 马测井作为其中的一种类型，提供了地层岩石孔 隙度和含水量等重要参数，对油气勘探和开发起 到了支撑作用。
研究地层岩 石性质
自然伽马测井可 以用于研究地层 岩石性质，了解 地层的结构和组
成。
获取地层岩 石参数
自然伽马测井可 以获取地层岩石 的孔隙度、含水 量等参数，为地 质研究提供重要
数据。
监测地层变 化
自然伽马测井可 以用于监测地层 的变化，及时发 现并解决问题。
了解地层结 构
通过自然伽马测 井，可以了解地 层的结构，为油 气藏的开发提供
自然伽马测井仪测井曲线的分析及应用研究
自然伽马测井 仪测井 曲线 的分析及应用研 究
段敬彬 ，范广军 ，郭嗣杰，程 静
（ 国船舶 重工 集 团公 司第七 一八研 究所 ，河北 邯郸 ，０６２ 中 ５０７）
摘 要 ：本 文 阐述 了 自然伽 马测 井 实现 的原理 和方 法 ，对 自然伽马 测 井曲线进行 了分析和研 究 ，阐
同的地层 ，识别 岩性 ，是 现阶段 石油测 井 中必备 的测 井 仪器之 一 。
１ 自然伽马测井仪
自然 伽马测 井仪 ， 测量地 层 中天 然放射 性 同位 是 素 发射 的伽马射 线总 量 的石 油探测 仪器 。自然 伽 马测
井 仪 由闪烁体探 测器 、 大器和 高压 电源等几 部分 组 放
自然伽马测井曲线自然伽马测井仪由专用测井电缆送到井下测井时绞车滚筒牵引电缆将仪器匀速上提被测地层物理参数由仪器获取后经缆芯传送到地面的记录仪器进行记录将采集的相应物理参数按一定的深度比例和横向比例记录在记录纸上得到一条或几条连续变化的曲线这就是测井曲线
舰 船 防 化
２１ ０ ０年第 ２期． ８ ３ ２—２
自然 伽马测 井仪 能在裸 眼井 、套 管井 、非导 电井 内液体或 空气井 中测 量 ，根据地 层构 造不 同 ，用于 识
２１ ００年第 ２ 期
自 然伽马测井仪测井 曲线的分析及应用研究
・２ ・ ９
别 岩性 ，划 分地 层剖 面 。它 不仅 能用 以评价 含有 钾碱
测器使用 。 探测器输 出的信号脉冲 ， 是具有极快上升
ａ ｄ ｇ ｍ ｍ ａ ｌ ｇ ｎ ｕ ｖ ｎ ａ ａｙ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｗａ ｅ ｃ ｉ ｅ Ｔｈ ｈａ ａ ｔｒｓ ｃ ， ｎ ｕ ｎ ｉ ｇ ｆ ｃｏ ｓ ｎ ａ ｏｇ ｉ ｇ ｃ ｒ ｅ ｏ ｎ ｌ ｓｓａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｓｄ ｓ ｒｂ ｄ． ｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｔ ｓ ｉ ｆ ｅ ｃ ｎ ａ ｔ ｒ ｉ ｉ ｌ
自然伽马能谱测井谱解析方法研究
自然伽马能谱测井谱解析方法研究
自然伽马能谱测井谱解析是一项技术，在最近的年代里越来越受到注意，它已经成为油气勘探领域中的关键技术。
本文将对自然伽马能谱测井谱解析做综述性的介绍，以及它在油气勘探领域中的重要性和应用。
首先，本文介绍了自然伽马能谱测井谱解析的原理和技术特点。
自然伽马能谱测井谱解析是一种利用伽马射线计算油井的岩石和岩
性参数的技术。
它可以准确地测量油气层的化学成分和温度，可以用于地质结构分析，从而将获得的数据应用于油气藏的勘探。
其次，本文讨论了自然伽马能谱测井谱解析在油气勘探领域中的重要性以及其它方面的应用。
自然伽马能谱测井谱解析是油气勘探领域中关键技术之一。
它可以帮助勘探人员更准确地掌握油气藏的地质结构，有利于提高地质勘查的成功率，以及估算和预测油气藏的可采储量。
此外，自然伽马能谱测井谱解析可以用于定量分析油气藏的岩石和地层特征，进而更准确地定位储层的有利位置与识别适合开采的油气藏。
最后，本文介绍了自然伽马能谱测井谱解析的未来发展趋势。
近年来，自然伽马能谱测井谱解析技术取得了可喜的进展，但是仍然存在一些技术问题，比如测量精度计算精度等。
在未来，自然伽马能谱测井谱解析将通过研发新型探头，改进样品处理技术和模型，使测井谱解析技术更加完善，有助于改善勘探的成功率和储量的预测准确度。
综上所述，自然伽马能谱测井谱解析是油气勘探领域中一种关键
技术，具有重要的应用价值。
它可以帮助勘探人员准确地了解油气藏的地质结构，估算和预测油气藏的可采储量，进而定位有利位置和识别适合开采的油气藏。
未来，自然伽马能谱测井谱解析将继续发展，有助于改善油气勘探的成功率和储量的预测准确度。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线是一种重要的地球物理勘探工具，通常用于煤田勘探中的地
层划分、煤层识别、煤岩类型鉴定以及确定煤层地质特征等方面。
在实际应用中，自然伽
马曲线可以提供相对较准确的地层信息，具有简单方便、经济高效、可重复性好等优点。
自然伽马曲线的应用效果主要体现在以下几个方面：
1. 地层划分与煤层识别
自然伽马曲线记录了地层中放射性元素（钾、铀和钍）所产生的自然伽马辐射强度变化，这种变化可以帮助判断不同地层的边界位置和煤层的存在。
在进行地层划分时，自然
伽马曲线能够提供地层垂向变化信息，对煤层的上下限及其厚度等进行准确判别，从而实
现对煤层的快速定位、识别和划分。
2. 煤岩类型鉴定
不同类型的煤岩含有不同的放射性元素和稀土元素的含量，使得不同煤岩在自然伽马
曲线上具有不同的特征。
利用自然伽马曲线可以鉴别出煤岩的类型，如新生代沼泽煤、古
生代石炭系煤、纤维素煤等。
3. 煤层地质特征确定
自然伽马曲线还可以反映煤层中潜在的有用矿物元素，并在开发过程中提供地质信息。
例如，自然伽马曲线中的突出峰值可用于判断煤层中存在的矿物元素类型及含量，从而分
析煤岩地质特征，为煤层勘探和开发提供可靠数据支撑。
总之，自然伽马曲线在煤田勘探中具有重要作用，能够提供丰富、准确的地质信息，
为煤层勘探和开发提供科学依据和技术支撑。
自然伽马能谱测井在油田的应用分析
技术与检测Һ㊀自然伽马能谱测井在油田的应用分析赵金宝摘㊀要:自然伽马能谱测井是根据铀㊁钍㊁钾放射性核素在衰变时放出的Υ射线的能谱特征不同从而确定铀㊁钍㊁钾在地层中的含量ꎮ自然伽马能谱测井与自然伽马测井都是测量地层的自然伽马ꎮ不同之处是将入射的伽马射线的能量以幅度大小输出到多道脉冲幅度分析器ꎬ所测是地层伽马能谱ꎬ地面仪器将接受的伽马能谱进行解谱ꎬ得到地层中铀㊁钍钾的含量ꎬ仪器最终输出伽马射线的总强度和地层中铀㊁钍㊁钾的含量ꎮ关键词:自然伽马能谱测井ꎻ储层评价ꎻ泥质含量ꎻ岩性分析一㊁自然伽马能谱测井原理油田勘探开发中ꎬ储层评价㊁解释是测井解释重要工作ꎬ其中黏土矿物识别和岩性识别是这项工作的重要内容ꎮ自然伽马能谱测井是根据铀㊁钍㊁钾放射性核素在衰变时放出的Υ射线的能谱特征不同从而确定铀㊁钍㊁钾在地层中的含量ꎮ自然伽马能谱测井是放射性测井中一种最基本的测井方法ꎬ与自然伽马不同之处是它采用能谱分析的方法ꎬ可定量测量地层中铀㊁钍㊁钾的含量ꎬ并给出地层总的伽马放射性强度ꎮ所以自然伽马能谱测井可以解决更多的地质问题ꎮ二㊁自然伽马能谱测井的应用自然伽马能谱测井可以研究地层特性ꎬ包括泥质含量准确计算㊁识别高放射性储层㊁识别钾盐㊁识别黏土类型㊁沉积环境分析以及变质岩岩性识别等ꎮ下面主要介绍自然伽马能谱测井资料在测井解释中的应用ꎮ(一)计算泥质含量在自然伽马能谱测井资料中ꎬ地层的泥质含量与钍或钾的含量有较好的线性关系ꎬ而与地层的铀含量关系较复杂ꎮ因此ꎬ可以同时利用钍㊁钾及无铀伽马曲线或根据地质情况选其中一条曲线ꎬ计算地层泥质含量ꎮ(二)识别高放射性储集层利用自然伽马能谱测井可以有效识别和划分具有高自然伽马放射性的储集层ꎮ在人们传统的概念ꎬ储集层是低放射性㊁泥质含量较少㊁比较纯的岩石ꎬ因而忽视了高放射性储集层的生产价值ꎮ在纯砂岩和碳酸盐岩的放射性元素含量都较低ꎬ但对于某些渗透性砂岩和碳酸盐岩地层ꎬ由于水中含有易溶的铀元素ꎬ并随水运移ꎬ在某些适宜条件下沉淀ꎬ形成具有高放射性渗透层ꎬ即高伽马储层ꎬ此时可用自然伽马能谱测井进行储层划分ꎮ高自然伽马的地层一方面可以作为标志层与邻井进行对比ꎬ另一方面又可以帮助识别流体性质ꎮ另外ꎬ硬地层中高铀会指示具有渗流能力的储集层ꎮ(三)黏土矿物类型识别一般来讲ꎬ在绝大多数黏土矿物中ꎬ钾和钍的含量高ꎬ而铀的含量相对较低ꎬ因此ꎬ根据Ｔｈ/Ｋꎬ可大致确定黏土类型ꎮＴｈ/Ｋ比值在２８以上为重钍矿ꎬ在１２~２８之间为高岭石ꎬ在３.５~１２之间为蒙脱石ꎬ在２~３.５之间为伊利石ꎬ在１.５~２之间为云母ꎬ在０.８~１.５之间为海绿石ꎬ在０.５~０.８之间为长石ꎬ小于０.５为钾蒸发岩ꎮˑ井ˑˑ组Ｔｈ测量值主要在７~２０ｐｐｍꎬＫ测量值主要在２.４~４.０％之间ꎬＴｈ/Ｋ比值在２~５之间ꎬ黏土类型为伊利石和蒙脱石为主的混合黏土层ꎬ见图１ꎮ(四)沉积环境分析由钾㊁铀㊁钍的性质可知ꎬ高能环境钍含量比低能环境高ꎬ铀和钾含量在低能环境比高能环境高ꎮ另外ꎬ铀含量与氧化还原条件有关ꎬ还原环境有机质含量高ꎬ铀含量高ꎻ钾含量与黏土关系密切ꎮＴｈ/Ｕ值可判断沉积环境的氧化还原条件ꎬ据经验统计:Ｔｈ/Ｕ值大于７时ꎬ属风化完全㊁有氧化和淋滤作用的陆相沉积ꎻＴｈ/Ｕ值２~７ꎬ岩性为灰色和绿色泥岩夹砂岩ꎬ属还原环境沉积ꎻ小于２时ꎬ属强还原环境ꎮˑ井ˑˑ组Ｔｈ/Ｋ比值主要在２~６.３之间ꎬＴｈ/Ｕ比值在２~７之间ꎬ沉积环境主要属低能还原沉积ꎮ(五)变质岩岩性分析利用自然伽马能谱测井曲线制作的测井数据交会图是识别含油气盆地内变质岩岩性的简单而有效的方法ꎮ它是图１㊀ˑ井ˑˑ组黏土类型分析图把两种测井数据在平面图上交会ꎬ根据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围的一种方法ꎮ在交会图上能直观地看出各种岩性的分界和分布的区域ꎬ能比较直观的识别变质岩ꎮ通过对变质岩物理特性进行分析ꎬ发现作为变质岩分类指标的二氧化硅(ＳｉＯ２)含量与钾(Ｋ)含量有很强的相关性ꎬＳｉＯ２含量高则钾含量高ꎬ钍含量从酸性岩石向超基性岩石减少ꎬ而自然伽马测井测量的是地层中放射性元素的总含量ꎬ一般从基性到酸性变质岩逐渐升高ꎬ另一个指示岩性的光电吸收截面指数ꎬ一般从基性到酸性变质岩逐渐降低ꎮ自然伽马㊁光电吸收截面指数㊁钍三条测井曲线的交会图可以区分之ꎮˑ井发育的变质岩为玄武质安山岩㊁火山角砾岩㊁花岗岩ꎮ研究发现:利用ＧＲ－ＴｈꎬＰｅ－Ｔｈ交会图可以有效识别变质岩岩性ꎬＧＲ－Ｔｈ交会图版可以分成四个区:基性岩性区㊁中性岩性区㊁中性向酸性过渡岩性区㊁酸性岩性区ꎮˑ井中玄武质安山岩落在基性岩为主以及部分中性区域ꎬ显示低ＧＲ㊁低Ｔｈ特征ꎮ火山角砾岩和花岗岩落在酸性岩性区ꎬ显示高ＧＲ㊁高Ｔｈ特征ꎮＰｅ－Ｔｈ交会图中玄武质安山岩显示高Ｐｅ值ꎬ火山角砾岩和花岗岩显示低Ｐｅ值ꎮ即ˑ井中玄武质安山岩显示低ＧＲ㊁低Ｔｈ㊁高Ｐｅ特征ꎻ火山角砾岩和花岗岩显示高ＧＲ㊁高Ｔｈ㊁低Ｐｅ特征ꎮ三㊁结论自然伽马能谱测井是放射性测井中一种最基本的测井方法ꎬ它可以定量测定地层中铀㊁钍㊁钾的含量ꎬ并给出地层总的伽马放射性强度ꎮ随着勘探和开发难度的加大ꎬ自然伽马能谱测井将发挥越来越重要的作用ꎮ参考文献:[１]胡挺ꎬ潘秀萍.自然伽马能谱测井在杭锦旗地区的应用[Ｊ].工程地球物理学报ꎬ２０１７(１).作者简介:赵金宝ꎬ胜利油田油藏动态监测中心ꎮ１０２。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
测井技术在煤田勘探中发挥着重要作用，其中自然伽马曲线是常用的一种测井曲线。
它通过测量地层中的自然伽马射线强度，可以得到有关地层岩性、矿物成分、孔隙度等信息，对于煤田的勘探和开发具有重要意义。
自然伽马曲线可以用于鉴别煤层和非煤层。
煤层富含放射性元素，因此其自然伽马射线强度较大，而非煤层的自然伽马射线强度较小。
通过解释自然伽马曲线的变化规律，可以准确识别煤层和非煤层，有助于确定煤层位置和分布范围。
自然伽马曲线可以用于测量煤层的厚度。
通过分析自然伽马曲线的峰谷形态和幅度变化，可以确定煤层的厚度，为煤炭资源的量化评价提供重要数据。
自然伽马曲线还可以用于测量不同煤层之间的夹层厚度，为煤层开采提供技术支持。
自然伽马曲线在煤田测井中的应用效果较好，可以为煤田勘探和开发提供重要技术支持。
但需要注意的是，自然伽马曲线只能提供关于地层的一些间接信息，准确解释需要结合其他测井曲线和地质资料进行综合解释，以提高解释的准确性和可靠性。
自然伽马能谱测井
二、自然伽马能谱测井的 应用
• 一）研究储集层 • 1、储集层的分类 • 1）陆源碎屑岩储集层 • 包括砾岩、砂或砂岩、粉砂或粉砂岩 • 2）火山碎屑岩储集层 • 主要由火山碎屑构成，按颗粒大小可
• 分为集块岩和火山砂、凝灰或火山灰 • 3）碳酸盐岩碎屑储集层 • 主要是由贝壳碎片或碳酸盐岩碎屑堆
一、自然伽马能谱测井原 理
• 自然伽马能谱测井仪器的井下仪器与自 然伽马测井基本相同，将入射的伽马射 线能量的大小以脉冲的幅度大小输出， 不同的是地面仪器，自然伽马能谱测井 仪器地面部分有多道脉冲幅度分析器， 该分析器将能量分为五个能量窗。
• W1: 0.15~0.5MEV • : 0.5~1.1MEV • W3: 1.32~1.575MEV • W4: 1.65~2.39MEV • W5: 2.475~2.765MEV • 五个能量窗输出的信号分别进入5个计数
2、环境监测
• 用伽马能谱测井可对放射性矿物的开采、 加工、各类核工业和科研部门的环境进 行定期监测，主要防范铀对水体的污染。 其方法是定期在观察井中做自然伽马能 谱分析，配合取样分析，观察铀系和锕 系子体的扩散。
• 式中Th为目的层钍曲线值（ppm）； Thmin为邻近不含泥质地层的钍读数 （ppm）；Thmax为邻近泥岩层的钍读 数（ppm）。
• （2）用经验公式求出泥质含量的估值， 如用公式
二）研究生油层
• 这里主要讨论用自然 伽马能谱测井从粘土 岩中定性识别生油岩 和定量估算生油指标
1、定性识别生油岩
• 1）普遍泥岩的钾、铀、钍响应 • 普通粘土岩的钾、铀、钍含量都比较高，
其中钾和钍和粘土矿产的体积含量比铀 相关性好。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井是煤田地质与煤层气勘探的重要手段之一。
自然伽马曲线是测井方法中应用较广泛的一种曲线，具有测控煤层边界、识别煤层和储层、测量放射性能为等特点。
本文主要对煤田测井中自然伽马曲线的应用效果进行分析。
一、自然伽马曲线的获取
自然伽马曲线是由地震仪器测出的地层放射性辐射量与垂直钻孔深度的函数关系，也可以利用伽马辐射探测仪对井筒内矿石元素的伽马辐射作出的曲线。
1. 识别煤层和储层
利用自然伽马曲线可以识别出煤层和非煤层，通过不同层位的自然伽马特征值的大小和差异，可以识别储层、岩石和煤层等，进而确定主煤层分布范围和储层特征。
2. 煤层边界测控
自然伽马曲线主要应用于测量煤层顶、底和煤隈空区的厚度、偏移、倾向和形貌等，能够直观确定煤层的位置和形态，并为矿井的采掘提供了重要的依据和保障。
3. 放射性测量
自然伽马曲线还可用于测量地层中放射性元素的含量和分布情况，从而推断出地层的物性参数，为地质解释和煤层气的勘探提供了可靠的数据支持。
三、应用效果分析
自然伽马曲线在煤田测井中应用广泛，特别是在煤层气勘探中，属于必备的工具。
自然伽马曲线具有非侵入性、高分辨率、灵敏度高、测量范围广等优势，能够提供重要的地貌和地质信息，为油气勘探提供可靠的依据和保障。
在采煤过程中，经常会遇到煤质变化、水突、矸石等问题，而自然伽马曲线能够通过煤层边界的定位、煤层厚度的测定、煤层和储层的识别等，为采煤的安全和有效性提供了有力支持。
总之，自然伽马曲线在煤田勘探和开采中的应用效果是显著的，可以提供大量的地质信息和数据支持，具有非常大的应用价值。
自然伽马能谱测井原理
自然伽玛能谱测井是一种用于地质勘探和岩石识别的方法，通过测量地下岩石中放射性元素的能谱来获取相关信息。
其原理如下：
1. 放射性元素存在：地球上的许多岩石含有放射性元素，如钍、铀和钾等。
这些元素在衰变过程中会释放出伽马射线。
2. 伽马射线的测量与分析：自然伽马能谱测井利用探测仪器（伽马探头）记录并测量地下岩石中的伽马射线强度。
该探头通常由一个或多个伽马探测器组成。
3. 能谱数据采集：伽马探头将记录到的伽马射线强度转换为能谱数据，即不同能量范围内的伽马射线计数值。
4. 分析和解释：通过对能谱数据进行分析和解释，可以得到与地下岩石特征相关的信息。
例如，不同放射性元素的能峰位置和强度可以用于鉴定岩石类型和成分。
5. 岩石识别和解释：基于能谱数据和相关模型，可以进行岩石识别和解释。
通过比较实测的能谱数据与已知的岩石库进行匹配，可以判断地下岩石的类型、组成和含量等。
自然伽马能谱测井具有广泛的应用领域，包括油气勘探、矿产资
源调查和环境监测等。
它能够提供有关地下岩石的物性参数、岩性特征和地层分布等重要信息，为地质研究和开发提供了重要参考依据。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析随着能源消费的不断增加，对煤矿的需求也日益增长。
而煤矿的勘探开采是一项复杂的工作，需要依靠各种技术手段进行地质勘探工作。
在煤田勘探中，测井技术是一种非常重要的手段，而自然伽马曲线作为测井数据的一部分，在煤田勘探中具有重要的应用价值。
本文将对煤田测井中自然伽马曲线的应用效果进行分析。
一、自然伽马测井介绍自然伽马测井是利用放射性同位素的自然辐射进行测井，通过测定辐射能量来了解地层的物理性质和岩性。
自然伽马测井主要包括自然伽马曲线测井和自然伽马密度测井。
自然伽马曲线测井是指利用岩石对自然放射性元素伽马能量的吸收和衰减特性，来解释地层的岩性、厚度、孔隙度、渗透率和地层的岩性叠加情况等。
自然伽马曲线是在测井中记录的一种曲线，反映了地层中的放射性元素含量和岩层的变化。
自然伽马曲线是通过探测地层中的放射性核素产生的伽马射线来获得的，它可以显示地层的岩性和成分变化，对地层属性进行反映。
自然伽马曲线在煤田测井中的应用主要有以下几个方面。
二、自然伽马曲线的应用效果分析1. 煤层识别自然伽马曲线可以反映地层的放射性元素含量和岩性变化，煤层中的放射性元素含量往往较低，因此在自然伽马曲线上通常表现为较低的数值。
利用自然伽马曲线可以识别煤层和非煤层，从而帮助确定煤层的分布范围和厚度。
2. 地层岩性分析自然伽马曲线可以反映地层的物理性质和岩性变化，通过对自然伽马曲线的解释，可以对地层的岩性进行分析。
不同的岩性在自然伽马曲线上表现为不同的特征，通过对自然伽马曲线的分析可以确定地层的岩性类型，为地层勘探提供重要的参考信息。
自然伽马曲线在煤田测井中还可用于测定地层的厚度。
通过自然伽马曲线的特征变化，可以确定地层的上、下界，从而确定地层的厚度。
这对于确定煤层的垂向变化以及煤矿勘探和开采具有很大的帮助。
自然伽马曲线具有高灵敏度和分辨率，能够反映地层的微观变化。
可以通过自然伽马曲线的特征变化来分析地层的微观变化情况，对地层的岩性叠加、层理、构造等进行解释，为地质构造分析提供帮助。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析煤田测井中自然伽马曲线是一种常用的测井曲线，可以用来识别、定性和定量描述地层中的矿物质组成和含量。
在煤田勘探和煤层评价中，自然伽马曲线的应用效果非常显著。
自然伽马曲线可以用来识别煤层和非煤层。
由于煤层中含有一定量的放射性元素，如铀、钍和钾等，因此煤层的自然伽马曲线具有较高的值。
而非煤层的自然伽马曲线通常较低。
通过对自然伽马曲线的分析，可以快速准确地识别煤层和非煤层的界线，提高勘探和开采效率。
自然伽马曲线可以用来判断煤层的类型和厚度。
不同类型的煤层在自然伽马曲线上具有不同的特征，如亮度和波动频率等。
通过对自然伽马曲线波动的特征进行分析，可以确定煤层的类型和厚度，为煤炭资源的评价提供重要依据。
自然伽马曲线还可以用来研究煤层的成因和演化过程。
煤层的成因与煤层中的有机质含量和成熟度有关，而煤层的演化过程与地层中的沉积环境和构造运动等因素密切相关。
通过对自然伽马曲线的分析，可以了解煤层的成因和演化过程，为煤层形成机制的研究提供有力支持。
自然伽马曲线还可以用来评价煤层的资源潜力和开采条件。
煤层的自然伽马曲线与煤层中的有机质含量和煤质特性有关，而煤层的有机质含量和煤质特性与煤炭资源潜力和开采条件密切相关。
通过对自然伽马曲线的分析，可以定量地评价煤层的资源潜力和开采条件，为煤炭资源的开发提供科学依据。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果非常显著。
通过对自然伽马曲线的分析，可以识别煤层和非煤层、判断煤层的类型和厚度、研究煤层的成因和演化过程以及评价煤层的资源潜力和开采条件等。
为煤炭勘探和开采提供了重要的技术支持，提高了勘探和开采的效率和质量。
第7章 自然伽马测井
2 沉积岩的自然放射性
自然界的岩石和矿石均不同程度的具有一定的放射性，它们几乎全 部是由放射性元素铀、钍、锕以及放射性同位素钾19K40在其中存在并 进行衰变的结果。铀、钍、锕这三个放射性系列，分别由半衰期较长 的铀的一种同位素92U238、钍元素90Th232和铀的另一种同位素92U235 开始进行衰变，产生一系列新的放射性同位素，并继续衰变向着稳定 元素过渡。
3 伽马射线的探测
目前使用较为普遍的伽马射线探测器主要是闪烁计数器， 图1是闪烁计数器的简单结构。它主要由NaI萤光晶体和光电 倍增管组成。
其工作原理是，伽马射线射到萤光体(如碘化钠晶体)上， 从其原子中打出电子，并在该电子的激发下发出闪光。光电 倍增管将闪光转变为电脉冲，电脉冲的数量与进入萤光体的 伽马射线成正比，这就是闪烁计数器的基本工作原理。
1.2 自 然 伽 马 测 井
自然伽马测井可以解决以下问题： ➢根据天然放射性强弱，判别岩性和划分井地层剖面。 ➢在一个含油气区或单独构造上，各井剖面进行对比。 ➢估计岩石中泥质含量，从而判断岩层的储集性能，特别是在泥浆矿化度 较高地区，碳酸盐岩剖面中，自然电位无法清楚划分渗透性岩层，自然伽 马可以解决。 自然伽马测井的优缺点： 优点：（1）裸眼井和套管井中均可以进行
沉积岩的自然放射性，大体可分为高、中、低三种类型。
➢①高自然放射性的岩石：包括泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩、 深海沉积的泥岩，以及钾盐层等，其自然伽马测井读数约 100API以上。特别是深海泥岩和钾盐层，自然伽马测井读数 在所述沉积岩中是最高的。
➢②中等自然放射性的岩石，包括砂岩、石灰岩和白云岩。其 自然伽马测井读数介于50—100API之间。
J N0et
显然
J J0et
自然伽马测井原理
自然伽马测井原理
自然伽马测井（Natural Gamma Ray Logging）是一种用于地质勘探和地层解释的测井方法。
其原理是通过测量地层中存在的天然伽马射线强度来获取地层的放射性元素含量，进而推断地层的成分和性质。
伽马射线是一种能够穿透物质的高能电磁辐射，常常与放射性同位素的衰变过程相关。
地层中的放射性元素如钾、铀和钍会以不同的比例存在，它们的核衰变会释放出伽马射线。
这些伽马射线的能量和强度与地层中的放射性元素含量有关。
在自然伽马测井中，测井仪器将伽马射线传感器降入井中，通过探测上下井段的伽马射线强度差异来识别地层。
伽马射线强度通常以计数率 (counts per second，cps) 的形式进行测量。
通
过观察伽马射线计数率的变化，可以确定地层中放射性元素的含量及其分布。
自然伽马测井可以提供许多地层信息。
例如，钾元素主要存在于黏土矿物中，可用于判断地层的砂岩和页岩含量。
铀和钍元素主要存在于砂岩中，可以用于识别砂岩体。
此外，自然伽马测井还可用于确定地层的厚度和边界、识别化石层、建立地质模型等。
需要注意的是，自然伽马测井的应用需要考虑伽马射线的穿透能力和侵入深度等因素。
不同元素对伽马射线的敏感度也不同，因此对于复杂地层，可能需要结合其他测井方法进行综合解释。
总之，自然伽马测井是一种重要的地质勘探工具，通过测量地层中的伽马射线强度，可以获取地层的放射性元素含量和地质信息，为勘探工作提供有价值的数据支持。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析在煤田勘探中，自然伽马曲线是一项常见的测井方法，可以用来识别地层的性质和岩性、判断地层水文地质条件等。
本文将就煤田测井中自然伽马曲线的应用效果进行分析。
一、自然伽马曲线的测定方法自然伽马曲线是通过钻井中使用携带放射性源的测井仪器进行测定的。
测井仪器会向井眼内发射辐射，在地层材料中发生散射后返回到测井仪器。
根据放射源能量的不同，测井仪器可以测量不同能量范围内的辐射信号，并将测量结果制成自然伽马曲线。
1. 地层性质和岩性识别自然伽马曲线可以通过不同能量范围的辐射信号对地层性质进行分析。
例如，在煤田勘探中，自然伽马曲线可以识别煤层和非煤层，对于含煤地层可以进行煤质分析。
此外，自然伽马曲线还可以识别含油气层、盐岩层等地层。
2. 地层水文地质条件判断自然伽马曲线也可以对地下水的存在情况进行判断。
由于地下水含有放射性同位素，会发出一定的辐射信号，因此自然伽马曲线可以检测到地下水含量的变化，对于地下水的勘探和开发有很大帮助。
3. 井壁稳定性评估煤层开采过程中，井壁的稳定性是一个重要问题。
自然伽马曲线可以识别地层的稳定情况和岩层间的接触和转换情况，有助于评估井壁的稳定性，提高采矿效率和安全性。
4. 地层厚度和深度测定自然伽马曲线的测定结果可以用来计算地层的厚度和深度。
通过对比不同井口的测定结果，还可以确定不同井口之间地层的连通性和结构。
5. 天然气田储量评估自然伽马曲线也可以用于天然气田的储量评估。
天然气含量较高的地层会产生较强的辐射信号，通过对自然伽马曲线的分析可以评估储气层的含气量和储量大小。
三、总结。
自然伽马能谱测井--研究沉积环境
钍铀比的地质意义
从表中可以看出： 属于氧化环境的只有纸坊组 地层，钍/铀比平均值大于7； 属于还原到氧化过渡环境的 有延长组、和尚沟组、刘家 沟组、石千峰组、石盒子组、 山西组地层，钍/铀比平均 值在2.19-7之间； 属于还原环境的有太原组、 本溪组、马家沟组地层，钍 /铀平均值小于2.19。
2
利用其测量值可以研究 地层特性，计算泥质含 量、地层粘土矿物归类、 识别高自然伽马放射性 储层、评价生油岩等。 具体过程是采用交会图 技术，做出地层Th—K 交会图，按照给定的 Th—K交会图版，进行 相关工作
目 录
1
自然伽马能谱测井原理
钍铀比的地质意义
2
3
应用实例
结束语
4
1
自然伽马能谱测井原理
1
通过自然伽马能谱测井划分地层
泥岩地层的主要成分为粘土矿物，其 不同的岩石含有 的化学成分不同，
含有的放射性元素主要为铀(U)、钍 (Th)、钾(K)； 纯砂岩和碳酸岩的放射性元素含量 都比较低。
其放射性物质的
成分也不一样
某些渗透性砂岩和碳酸岩地层,由
于水中含有易溶的铀元素,并随水运移, 在某些适宜的条件下沉淀,形成高放射 性渗透层,此时可以通过自然伽马能谱 测井划分出地层。
地层中存在的放射性核素，主 要是天然放射性核素，这些核素又 分放射系和非放射系的天然放射性 核素。放射系为钍系、铀系和锕铀 系，但锕铀系的头一个核素235U在 自然界中的丰度很低，其放射性贡 献甚微，不予考虑。非放射系的天 然放射性核素如表1所列。从表中可 见，主要是87Rb和40K，但是87Rb 无伽马辐射。所以，在研究地层中 的自然伽马能谱主要是238U（铀)、 232Th（钍）放射系和40K（钾） 放射的伽马射线能谱。
自然伽马测井原理
自然伽马测井原理自然伽马测井是一种测量地层中放射性元素含量的方法，通过测量地层中的自然伽马辐射强度，可以推断出地层的物性参数，如密度、孔隙度、渗透率等。
本文将介绍自然伽马测井的原理、仪器、应用及优缺点。
一、原理自然伽马辐射是指地球表面及地下物质中，由于天然放射性元素（如钾、铀、钍）的存在而产生的辐射。
这种辐射可以穿透物质，被探测器捕获后转化为电信号，再通过信号处理系统转化为伽马射线强度。
地层中的自然伽马辐射强度与地层中放射性元素的含量有关，因此可以通过测量自然伽马辐射强度来推断地层中放射性元素的含量，从而推断出地层的物性参数。
二、仪器自然伽马测井仪器主要由辐射源、探测器、信号处理系统和数据采集系统等部分组成。
辐射源通常是钚-铍源或铯-137源，探测器通常是锂离子探测器或硅探测器，信号处理系统通常是多道分析器或微机处理器，数据采集系统通常是电缆或无线传输系统。
三、应用自然伽马测井广泛应用于石油、天然气、地热、水文等领域，主要用于以下几个方面：1.测量地层中放射性元素的含量，推断地层的物性参数，如密度、孔隙度、渗透率等。
2.判断地层中矿物成分的类型和含量，如石英、长石、云母、方解石等。
3.判断地层中的岩性类型，如砂岩、泥岩、灰岩、页岩等。
4.判断地层中的构造类型，如断层、褶皱、岩浆侵入等。
5.判断地下水的分布和含量，预测水文地质条件。
四、优缺点自然伽马测井具有以下优点：1.测量范围广，可以测量地层中放射性元素的含量，推断地层的物性参数，如密度、孔隙度、渗透率等。
2.测量速度快，可以在钻井过程中进行实时测量，提高钻井效率。
3.测量精度高，可以达到0.1%的测量精度。
4.测量成本低，仪器价格相对较低，使用成本也较低。
但自然伽马测井也存在以下缺点：1.受地层中其他元素的影响，如矿物质、水等，容易受到干扰。
2.无法直接测量地层中的水含量和流速，需要通过其他方法进行补充。
3.无法测量地层中的化学元素含量，如碳、氢、氧等。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
自然伽马测井是煤田勘探中常用的一种方法，通过测定地层中的自然放射性元素的辐
射强度，分析地层的物性参数，从而对煤层进行评价和划分。
自然伽马曲线是根据自然伽
马测井数据绘制的曲线，应用效果分析对于煤田勘探具有重要意义。
一、煤层、煤柱的识别和划分：
自然伽马曲线可以明确地识别和划分出煤层和非煤层。
煤层一般有较高的自然伽马辐
射强度，而非煤层则较低。
通过自然伽马曲线的解析，可以确定煤层的位置、厚度和分布
情况，为煤田的勘探、开发和生产提供重要依据。
三、煤层的岩性特征分析：
自然伽马曲线还可以通过对不同地层中自然伽马辐射强度的分析，推测煤层的岩性特征。
不同的岩性具有不同的自然伽马辐射强度。
通过自然伽马曲线的解析，可以推测煤层
的岩性类型，进一步了解煤层的地质特征和成因。
自然伽马测井中自然伽马曲线的应用效果分析对于煤田测井具有重要意义。
通过对自
然伽马曲线的解析和分析，可以识别和划分煤层、分析煤矸石、推测煤层的岩性特征和含
矿性，为煤层的勘探、开发和资源评估提供重要依据。
自然伽马测井技术还具有非破坏性、快速且成本低廉的特点，有效地提高了煤田勘探的效率和准确性。
关于自然伽玛能谱测井曲线质量控制与异常分析
一、能谱测井质量控制的相关理论沉积自然放射性的反映就是自然伽马能谱井，通过对华北地区某油田油井资料进行查阅，获取了铀的相对比值曲线和钍铀比值-能谱的测井特征比值，通过这种自然伽马能谱井的构建，实现对碳酸盐岩风化壳的有效识别，在此基础上，准确划分岩溶地层，最终完成对自然伽马能量井质量的判断。
在母岩风化产物之中，一部分化合物的主要成分是钍，故此类化合物被学者称为含钍化合物，该化合物与水融合难度高，如果岩石中钍含量较少，则反映出沉积环境与母岩区之间的距离较大。
与此同时，地层水活动的频繁与否，与地层中U含量增减变化存在直接关联，如果地表上部存在含有4价铀的矿物，则这个矿物会在氧化作用的影响下发生变化，具体表现为4价铀会增加至6价铀，其存在形式为铣络离子。
在查阅资料后得知，与其他离子相比，这种离子在水中的融合效率较高，具有十分活泼的化学性质，会在水的作用下流动，在受到有机质影响后，易沉淀，除有机质之外，黏土和磷酸盐的吸附作用可以取得与之相同的结果。
二、铀相对比值为了充分发挥能谱测井的作用，使沉积地层和碳酸盐岩岩溶地层相关信息得到反映，在应用这项检测方法前，需要完成铀相对比值的设立，究其原因。
主要是这个比值可以作为岩溶地层指示器，UR=1-KTh/GRSL；在这个式子中，铀相对比值由UR代表；无铀伽马含量由KTh代表；总伽马含量由GRSL代表。
基于油田实际资料，在将铀相对比值UR作为指示运用过程中，所产生的规律如下所述：（1）如果铀对比值小于0.5，岩溶作用强，其所属地层为海相地层；（2）如果铀对比值小于0.2，岩溶作用无，其所属地层为陆相地层；（3）如果铀对比值小于0.5，岩溶作用弱，其所属地层为过渡带。
三、应用实例和评价1.华北地区某油田地层基本特征通过查阅资料，钻芯取样和测井曲线分析等技术方法的使用，得知该油田的地层为过渡带，存在不同的环境，主要包括氧化环境和还原环境，且呈现出交替出现的特点，但其下的部分房组却与之不同，属于典型的海相沉积，且稳定性较强，其所属环境为还原。
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! ! 自然伽马测井仪是各种组合测井仪器中较为重要的一 种下井仪器，它具有多种组合功能和优越性能。论述了自 然伽马测井的基本原理，并设计、阐述了相关的电路。设 计电路中包括了电压跟随器、鉴别器、脉冲整形器以及信 号通过单片机后的驱动电路。高压电源为探测器提供高电 压，对自然伽马测井有很大的作用，同时研究了高压电源 部分。通过对自然伽马测井曲线的研究，在测井过程中可 以为深度校正提供可靠的依据。
关键词! "#$%&’() 自然伽马测井・ 计数器・ 探测器・ 电路设计・
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图 ), 自然伽马探测电路结构
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图 ., 高压电源电路
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结束语
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图 ,. 探测自然伽马射线原理
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电路设计要求
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图 *& 缆芯驱动电路
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图 %& 自然伽马测量电路
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图 ’& 信号输出波形
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