密度测井
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• 四、地质应用
• 1.确定岩性(砂岩 2.65g/cm3 、石灰岩2.71g/cm3 、白云岩2.87g/cm3 、硬石 • 膏2.98g/cm3 、盐岩2.03g/cm3 ) • 2.确定岩石的有效孔隙度 • (1)对于含水纯地区(注:仅适应于单矿物成份的纯地层,不含泥质,
且探测范围内孔隙中液体是油或水)。
• 一、密度测井的基础
• • • • • 1.伽玛射线与物质的相互作用 (1)光电效应,能量<0.25MeV; (2)康普顿效应0.25-2.MeV; (3)电子对形成>1.02MeV Density log属于有源放射测井,伽玛射线源为 60Co、137Cs放射出 两种能量的伽玛射线:1.17MeV、1.33MeV), 137Cs放出伽玛射 线能量0.66MeV。它与岩石作用,主要产生康普顿效应,并散射 出伽玛射线,Density log测量即此散射伽玛射线强度。
三、 密度刻度
• 直接用密度记录测井曲线,需对密度测井仪进行制度
• 一级刻度:在标准刻度井内进行的刻度 • 二级刻度:利用根据标准刻度井制作的刻度器对仪器进行制度为二级刻度。 • Al 2.7g/cm3 Mg 1.76g/cm3 • 三级刻度:一种便携式带标定源的刻度器。利用标定源所放出已知强度的 信号模拟某种地层密度放射伽玛射线强度。常用于现场对仪器进行刻度。
二 密度测井的理论基础与补偿密度测井的基本测量方法 • 1.密度测井的方法 • 伽玛射线源,伽玛射线探测器(闪烁计数器),铅屏。 • Density log探测深度很浅,一般仅10+cm,定向窗口铅 屏,定向发射放置,以加强记录。 • 泥饼影响--采用补偿密度测井,长、短两种源距的测量 结果,通过一定的计算,以求得在泥饼影响条件下被 探测岩石的真实体积密度值。 • 2.补偿密度测井原理
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• 2.散射伽玛射线强度与岩石密度的关系
• (1)电子密度与体积密度。散射伽玛射线强度与物质电子密度有关,伽玛射 线在物质中发生康效应几率与电子密度有关。强度取决于γ量子与电子碰撞。 物质单位体积中的电子数(即电子密度)。由单一元素组成物质电子密度 • N0——阿佛加德罗常数;Z——元素原子序数 • A——元素的原子量;——物质体积密度,单位g/m3 • 对于由多元素组成的物质,可用等效原子序数之和与等效原子量代替上式中 的Z和A,则电子密度: • μ构成沉积岩轻元素,Z/A=0.5,其分子物质 Z/A=0.5 • 电子密度指数 • (2)伽玛射线通过物质的吸收规律。γ射线通过物质时,与物质发生作用其能量 不断减弱,强度逐渐减小的过程称为γ射线被吸收。吸收规律 • I=I0e- μ L lnI=lnI0-N0------• I0——初始强度;L——距离;μ——物质总吸收系数。 • 因此可见,距放射源为L处,接收到强度I是体积密度的函数。L一定时,增大, I减小。L增大时,强度I减小。 • 把I转换成密度计算器,测得的视密度 与电子密度指数之间有下列关系式(充 满淡水的石灰岩,地层中刻度) • 对于充满液体的砂岩,石灰岩和白云岩,仪器读数实际上等于真实地层
第八章 密度测井(density log)
• 密度测井是孔隙度测井法,它是通过测定井下岩石的体积密 度来研究岩石特性和孔隙度的。
•
密度测井就方法的物理基础而言,是属于放射性测井。它在于测量由伽 玛源放出的伽玛射线与周围物质相互作用之后所产生的散射伽玛射线的强度。 由于该强度与岩石的体积密度有关,所以称之为密度测井。
• 无泥饼时------脊线 不同泥饼的密度和厚度----肋线 • 不同密度的岩石均可以作出这样一条肋线,从而构成“脊肋图” • 存在泥饼影响,影响计数率变量两个:其一是岩石的密度;其二 是泥饼密度和厚度的综合变量。长、短距分别测得计数率如联立 方程求解一样,能单值确定地层岩石密度在脊肋图上位置指示的 密度值即是岩石真密度。
• (2)含油气纯地层:主要探测是冲洗带附近介质
• 油气影响,φ增大。
• (3)单矿物加泥质地层 • 解释井段内纯泥岩层若为分散介质时,密度测井孔隙可看成为有效孔隙。 • 3.与声波、中子结合判断气层等
• 五、确定岩性的其它方法
• 1.岩性一密度测井
• 确定岩性,对岩性具较高的分辨力,测量由伽玛源放出的伽玛射线与岩石相互 作用之后,在光电吸收能级(1<200KeV)范围内接收器接收到光电吸收截面 • 当自然伽玛能量一定时,τ是Z的单一函数,Z增加,τ增加 • Z决定化学成分即岩性 • 沉积岩中常见的一些元素 • τ=KZ4.6 K—与入射伽玛射线能量有关,在岩性密度测定中,K与入射能级范 围有关,不同能量范围平均值, τ /z=10-3..6 把定义为有效光电吸收截面指数用 Pe表示,单位巴/电子,实际中用U=Peρe ,单位,巴/cm3 , • U—单位体积的光电吸收截面指数简称体积截面 • 优点:Pe曲线上对于重矿物易识别,因为质子数很大。 • 确定泥质含量的方法: • 1.自然伽玛法,自然伽玛法 • 2.自然电位指示法