11密度测井
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对于较轻元素(大多数构成造岩矿 物元素)，当γ射线能量在0.252.5MeV之间时，γ射线吸收几乎完全 是由康普顿效应造成的。
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用 ④ 伽马射线的吸收 目前，密度测井使用的伽马源，一般是铯137（Cs137）或钴60（Co60） 、锌65(Zn65)，其放出的伽马射线的能量在0.66-1.33MeV，如铯137辐射 的伽马射线能量为0.66MeV。
子量；ρb岩石的体积密度。
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用
③ 电子对效应 能量高于1.02Mev的伽马射线
与物质作用时，在原子核力场作用
质子
正负电子对
下，可转变成正、负电子对，即一 个正电子和一个负电子。伽马射线 在形成电子对后，本身被吸收。
γ射线
电子
k c N A Z 2(Er 1.022)
下面具体介绍这三种效应……
5
1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用
① 光电效应
当伽马射线能量较低（低于0.25Mev）， 它与组成物质原子中的电子相碰撞之后，把 能量全部转交给电子，使电子获得能量后脱 离电子壳层飞出，形成光电子，同时伽马射 线被吸收而消失，这一过程称为光电效应。
质子
A
伽马射线与物质的这三种作用的几率和伽马射线的能量有关，低能
伽马射线和物质作用以光电效应为主，中能伽马射线和物质发生康普
顿效应的几率最大，而电子对效应则发生在伽马射线能量大于
1.02MeV情况下。
8
1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用 ④ 伽马射线的吸收
伽马射线能量衰减，强度减小过程称为伽马射线被吸收。γ射线在物质
定值。
因此，在离伽马源距离为L处，探测器所接收到的散射伽马射线强 度N 就是介质体积密度的函数。
16
2、密度测井的基本原理
ln
N
ln
N0
eNA
2
bL
由此式中可看出，介质的体积密度越大，散射伽马射线强度就低，反
之就高。因此，测量散射伽马射线强度的大小能反映岩石的体积密度值。
实际在进行密度测井时，井下仪器中放入一个伽马射线源，并在离 伽马源一定距离处放置一个伽马射线探测器(如闪烁计数器)以测定散射 伽马射线的强度。
含重晶石泥饼 无重晶石泥饼 25
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理 该图说明，在有泥饼影响时，决定密
度测井计数率的变量只有两个： 一个是岩石的密度； 另一个是泥饼密度和厚度结合变量。
含重晶石泥饼
可用长、短源距分别测得的计数率， 通过解联立方程确定岩石密度。
如在脊肋图上，我们可根据长、短源 距测得的计数率确定一个点，由该点沿着 肋线移动与脊线相交于某一个点，交点所 指出的密度值便是岩石的真密度。
γ射线
质子
电子
电子 散射γ射线
每碰撞一次，能量损失一部分，并改 变其运动方向，形成康普顿—吴有训效应 。伽马射线经多次碰撞之后，能量不断降 低，最后以光电效应结束。
e
N AZb
A
式中： σe为每个电子的康普顿散射截面，当伽马射线的 能量在0.25-2.5MeV 范围内，它可看成常数；NA为亚佛加德罗 常数，为6.02486×1023／克分子； Z 为原子序数；A为克分
含重晶石泥饼 无重晶石泥饼 24
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理
泥饼的这种影响，除了与泥饼 的密度有关以外，还与泥饼的厚度 有关。
对于一定密度的岩石，由不同 泥饼的密度和厚度这两种因素综合 影响的结果，其交会点所构成的线 叫“肋线”。不同密度的岩石均可 以作出这样的一条肋线，从而构成 如图所示的“脊肋图”。
就方法的物理基础而言，密度测井属于放射性测井。它测量由伽马 源放出的伽马射线与周围物质相互作用之后所产生的散射伽马射线强度 。由于该强度与岩石的体积密度有关，所以称之为密度测井，属于孔隙 度测井系列方法之一。
（1）伽马射线与物质的相互作用
由放射性元素核衰变放出的伽马射线，能量一般在0.5MeV到5.3MeV 之间，在这一能量范围内，伽马射线穿过物质时，根据其能量不同，主要 产生光电效应、康普顿效应以及电子对效应。
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3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理
当被探测岩石的井壁上有泥饼存 在时，泥饼对长、短源距计数率影响 程度不同。
通常由于短源距探测器探测深度 浅，受泥饼影响比长源距探测器大， 故图上交会点就会偏离脊线。
这种偏离可以有两种情况： 一种是当泥饼的密度小于岩石的密度； 一种是当泥饼的密度大于岩石的密度。
中的吸收系数μ是光电效应、康普顿和电子对效应的综合作用，总吸收系数
μ可以写成
吸收系数μ除了与吸收物质的 组成元素及γ射线的能量有关外， 还和物质结构，即致密程度有关。
因此，常用质量吸收系数μm代 替μ，μm＝μ/ρ。
9
1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用 ④ 伽马射线的吸收 由图可见，在不同能量范围内，三 种效应作用不同。在一定能量下，每一 种吸收效应的相对重要性，也随着吸收 物质Z值而不同。
不规则、仪器与井壁接触不良，特别是有意义地层（砂岩） 上泥饼影响等仍不可能消除。
为使密度测井结果能较可靠 地反映被探测岩石的体积密度， 目前广泛使用补偿密度测井。
即利用长、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。
21
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理
23
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理 ① 当泥饼密度小于岩石密度时，泥
饼的影响使得长、短源距计数率有所增 高，且因短源距计数率增高更显著，于 是，图上的交会点将偏离所探测岩石的 实际密度值而落在脊线右上方。
② 当泥饼密度大于岩石密度时(如含 重晶石的泥饼)，泥饼的影响使得长、 短源距计数率降低，且因短源距计数率 的降低更显著，于是，图上的交会点将 落在脊线左下方。
岩性 砂岩 石灰岩 白云岩
主要成分 SiO2
CaCO3 CaMg(CO3)3
e
N A Zb
A
Z/A 0.499 0.500 0.499
因此，康普顿散 射吸收系数（截面σ） 仅与岩石的体积密度 有关。
0.5 e N Ab
13
密度测井
学习内容 1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
由式
ln
N
ln
N0
eNA 2
bL
可知
在源距 L 一定的情况下，到达探
测器的散射伽马射线强度的对数值与仪
器周围介质的体积密度具有线性关系。
因此当不存在泥饼时，不同密度岩 石的长、短源距计数率NL和NS在双对数 坐标图上得出的交会点应落在一条直线
上，如图中倾斜角为α的直线。在该图
版上，这条线称为“脊线”。
版社,2003 4.李舟波.钻井地球物理勘探[M].北京:地质出版社,2006 5.洪有密. 测井原理与综合解释[M].东营,中国石油大学出版社,2007
3
密度测井
学习内容 1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
4
1、密度测井的物理基础
因此，它与岩石
作用时，主要产生康
康
伽
普
普顿效应，并散射伽
马
顿
马射线。密度测井就
放射源
射 线
效 应
在于测量这种散射伽
马射线强度而求岩石
密度。
散
射 伽 马 射
求取岩 石密度 ……
线
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1、密度测井的物理基础
（2）康普顿散射吸收截面σ 当伽马射线通过物质时逐渐被吸收。伽马射线被吸收的程度与物质的
吸收系数有关，它由电子对效应、康普顿效应和光电效应这几部分的吸收 系数所决定。
对于密度测井所用伽马源放出的伽马射线能量而言，吸收系数μ主 要取决于康普顿效应。所以
N N ee N AbLZ / A 0
15
2、密度测井的基本原理
由于沉积岩的Z／A=0.5，故
N
Ne
eN 2
A
b L
0
对其两边取 自然对数
ln
N
ln
N0
eNA
2
bL
由于NA是常数，实际测井时，N0(源强度)、L(探测器离伽马源的距 离)也是常数；另外，沉积岩中元素原子的微观散射截面σe也近似为恒
放射 源
接收 器
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2、密度测井的基本原理
铅屏
蔽
ln
N
ln
N0
eNA
2
b L
吴有训效应
在源距选定后，对仪器进行刻度，找到散射伽马射线强度N和介质体积 密度ρb的定量关系，则记录散射伽马射线强度（记数率）就可以测得地层 的密度。
在具体测井时，为了防止由伽马源 直接辐射进入探测器的伽马射线，在伽 马源与探测器之间安置铅屏以屏蔽掉这 部分射线。
② 将伽马源放在一个带定向窗 口的铅瓶内，定向发射、定向接收 ，增强散射伽马射线强度。
注意推靠臂的安全意义 ☺
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密度测井
学习内容 1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
20
3、补偿密度测井的基本原理
（1）补偿密度测井的提出 采用推靠装置之后，可以大大减小井眼影响，但井壁
γ射线
电子 光电子
产生光电效应的几率，与入射伽马 射线能量和组成物质原子序数有关。
0.0089 Z 4.1 n
A
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用
② 康普顿—吴有训效应（0.25-2.50MeV）
能量较高伽马射线与物质的原子核外电 子碰撞时，一部分能量转交给电子，使之脱 离原子电子壳层而飞出，同时伽马射线改变 自己运动方向，继续与其它电子相撞。
<<测井方法原理>>之十一
密度测井 Density log
1
密度测井
学习内容
1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
岩性密度测井
2
密度测井
学习参考书
1.丁次乾. 矿场地球物理[M].东营,中国石油大学出版社,1996 2.<<测井学>>编写组. 测井学[M]. 北京,石油工业出版社,1998 3.李舟波. 地球物理测井数据处理与综合解释[M]. 长春,吉林大学出
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2、密度测井的基本原理
需要指出，在目前所使用伽马源的能量情况下，密度测 井的探测深度很浅，通常仅十多厘米。理论计算证明，由泥 浆散射进入接收器的伽马射线大大超过其周围岩石，井眼影 响相当严重，所以用这种方式进行测井是十分不利的。
为了克服井眼对密度测井影响， 常采用：
① 推靠装置将装有伽马源和探 测器仪器部位推向井壁进行测量；
求解原理是？…
无重晶石泥饼 26
3、补偿密度测井的基本原理
求解原理
（2）补偿密度测井的原理 其求解原理是：有泥饼影响时，密度测井测得的视密度ρa(将计数率进
行刻度获得)是岩石真密度与泥饼参数共同影响的结果，即长源距为
a
L
X L mc
'1
X
L
b
式中：（ρa）L为长源距测得的视密度。XL为加权系数(即在整个探测范围内， 泥饼影响所占的百分数)。则岩石部分的影响为1-XL。XL与仪器装置、源距及泥饼参 数和岩石参数等有关。（ρmc）’为泥饼参数，它与泥饼密度和厚度有关。
12
1、密度测井的物理基础
（2）康普顿散射吸收截面σ
对于沉积岩中大多数元素而言，Z/A的比值均接近于0.5。
几种元素的Z/A 值 元素 H C O Na Si Cl Ca Mg
Z/A 0.492 0.499 0.500 0.479 0.498 0.479 0.499 0.495
三种典型岩石的Z/A平均值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
同理，短源距有
a
s
X s mc
'1
X s b
式中（ρa）s为和Xs分别为短源距的视密度和加权系数。
27
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理 从上述长短源距密度表达式中求出密度：
b
(a
)L
1 k
a
L
对于密度测井所用伽马源放出的伽马射线能量而言，吸收系数主要取
决于康普顿散射系数，亦即取决于康普顿散射吸收截面σ
e
N A Zb
A
式中： σe为每个电子的康普顿散射截面，当伽马射线的能量在0.252.50MeV 的范围内，它可看成常数； NA为亚佛加德罗常数，为 6.02486×1023／克分子； Z 为原子序数；A为克分子量；ρb岩石的体积 密度。
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2、密度测井的基本原理
通常用Cs137作伽马源，其伽马射线具有中等能量(0.66MeV)。用它照 射岩石只能产生康普顿散射和光电效应。由于地层的密度不同，则对伽马 射线的散射和吸收的能力不同，探测器接收到的散射伽马射线的计数率也 就不同。
通过距离为 L 的散射伽马射线的计数率为
N N 0e L
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用 ④ 伽马射线的吸收 目前，密度测井使用的伽马源，一般是铯137（Cs137）或钴60（Co60） 、锌65(Zn65)，其放出的伽马射线的能量在0.66-1.33MeV，如铯137辐射 的伽马射线能量为0.66MeV。
子量；ρb岩石的体积密度。
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用
③ 电子对效应 能量高于1.02Mev的伽马射线
与物质作用时，在原子核力场作用
质子
正负电子对
下，可转变成正、负电子对，即一 个正电子和一个负电子。伽马射线 在形成电子对后，本身被吸收。
γ射线
电子
k c N A Z 2(Er 1.022)
下面具体介绍这三种效应……
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用
① 光电效应
当伽马射线能量较低（低于0.25Mev）， 它与组成物质原子中的电子相碰撞之后，把 能量全部转交给电子，使电子获得能量后脱 离电子壳层飞出，形成光电子，同时伽马射 线被吸收而消失，这一过程称为光电效应。
质子
A
伽马射线与物质的这三种作用的几率和伽马射线的能量有关，低能
伽马射线和物质作用以光电效应为主，中能伽马射线和物质发生康普
顿效应的几率最大，而电子对效应则发生在伽马射线能量大于
1.02MeV情况下。
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用 ④ 伽马射线的吸收
伽马射线能量衰减，强度减小过程称为伽马射线被吸收。γ射线在物质
定值。
因此，在离伽马源距离为L处，探测器所接收到的散射伽马射线强 度N 就是介质体积密度的函数。
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2、密度测井的基本原理
ln
N
ln
N0
eNA
2
bL
由此式中可看出，介质的体积密度越大，散射伽马射线强度就低，反
之就高。因此，测量散射伽马射线强度的大小能反映岩石的体积密度值。
实际在进行密度测井时，井下仪器中放入一个伽马射线源，并在离 伽马源一定距离处放置一个伽马射线探测器(如闪烁计数器)以测定散射 伽马射线的强度。
含重晶石泥饼 无重晶石泥饼 25
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理 该图说明，在有泥饼影响时，决定密
度测井计数率的变量只有两个： 一个是岩石的密度； 另一个是泥饼密度和厚度结合变量。
含重晶石泥饼
可用长、短源距分别测得的计数率， 通过解联立方程确定岩石密度。
如在脊肋图上，我们可根据长、短源 距测得的计数率确定一个点，由该点沿着 肋线移动与脊线相交于某一个点，交点所 指出的密度值便是岩石的真密度。
γ射线
质子
电子
电子 散射γ射线
每碰撞一次，能量损失一部分，并改 变其运动方向，形成康普顿—吴有训效应 。伽马射线经多次碰撞之后，能量不断降 低，最后以光电效应结束。
e
N AZb
A
式中： σe为每个电子的康普顿散射截面，当伽马射线的 能量在0.25-2.5MeV 范围内，它可看成常数；NA为亚佛加德罗 常数，为6.02486×1023／克分子； Z 为原子序数；A为克分
含重晶石泥饼 无重晶石泥饼 24
3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理
泥饼的这种影响，除了与泥饼 的密度有关以外，还与泥饼的厚度 有关。
对于一定密度的岩石，由不同 泥饼的密度和厚度这两种因素综合 影响的结果，其交会点所构成的线 叫“肋线”。不同密度的岩石均可 以作出这样的一条肋线，从而构成 如图所示的“脊肋图”。
就方法的物理基础而言，密度测井属于放射性测井。它测量由伽马 源放出的伽马射线与周围物质相互作用之后所产生的散射伽马射线强度 。由于该强度与岩石的体积密度有关，所以称之为密度测井，属于孔隙 度测井系列方法之一。
（1）伽马射线与物质的相互作用
由放射性元素核衰变放出的伽马射线，能量一般在0.5MeV到5.3MeV 之间，在这一能量范围内，伽马射线穿过物质时，根据其能量不同，主要 产生光电效应、康普顿效应以及电子对效应。
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3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理
当被探测岩石的井壁上有泥饼存 在时，泥饼对长、短源距计数率影响 程度不同。
通常由于短源距探测器探测深度 浅，受泥饼影响比长源距探测器大， 故图上交会点就会偏离脊线。
这种偏离可以有两种情况： 一种是当泥饼的密度小于岩石的密度； 一种是当泥饼的密度大于岩石的密度。
中的吸收系数μ是光电效应、康普顿和电子对效应的综合作用，总吸收系数
μ可以写成
吸收系数μ除了与吸收物质的 组成元素及γ射线的能量有关外， 还和物质结构，即致密程度有关。
因此，常用质量吸收系数μm代 替μ，μm＝μ/ρ。
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用 ④ 伽马射线的吸收 由图可见，在不同能量范围内，三 种效应作用不同。在一定能量下，每一 种吸收效应的相对重要性，也随着吸收 物质Z值而不同。
不规则、仪器与井壁接触不良，特别是有意义地层（砂岩） 上泥饼影响等仍不可能消除。
为使密度测井结果能较可靠 地反映被探测岩石的体积密度， 目前广泛使用补偿密度测井。
即利用长、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。
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3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理
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3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理 ① 当泥饼密度小于岩石密度时，泥
饼的影响使得长、短源距计数率有所增 高，且因短源距计数率增高更显著，于 是，图上的交会点将偏离所探测岩石的 实际密度值而落在脊线右上方。
② 当泥饼密度大于岩石密度时(如含 重晶石的泥饼)，泥饼的影响使得长、 短源距计数率降低，且因短源距计数率 的降低更显著，于是，图上的交会点将 落在脊线左下方。
岩性 砂岩 石灰岩 白云岩
主要成分 SiO2
CaCO3 CaMg(CO3)3
e
N A Zb
A
Z/A 0.499 0.500 0.499
因此，康普顿散 射吸收系数（截面σ） 仅与岩石的体积密度 有关。
0.5 e N Ab
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密度测井
学习内容 1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
由式
ln
N
ln
N0
eNA 2
bL
可知
在源距 L 一定的情况下，到达探
测器的散射伽马射线强度的对数值与仪
器周围介质的体积密度具有线性关系。
因此当不存在泥饼时，不同密度岩 石的长、短源距计数率NL和NS在双对数 坐标图上得出的交会点应落在一条直线
上，如图中倾斜角为α的直线。在该图
版上，这条线称为“脊线”。
版社,2003 4.李舟波.钻井地球物理勘探[M].北京:地质出版社,2006 5.洪有密. 测井原理与综合解释[M].东营,中国石油大学出版社,2007
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密度测井
学习内容 1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
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1、密度测井的物理基础
因此，它与岩石
作用时，主要产生康
康
伽
普
普顿效应，并散射伽
马
顿
马射线。密度测井就
放射源
射 线
效 应
在于测量这种散射伽
马射线强度而求岩石
密度。
散
射 伽 马 射
求取岩 石密度 ……
线
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1、密度测井的物理基础
（2）康普顿散射吸收截面σ 当伽马射线通过物质时逐渐被吸收。伽马射线被吸收的程度与物质的
吸收系数有关，它由电子对效应、康普顿效应和光电效应这几部分的吸收 系数所决定。
对于密度测井所用伽马源放出的伽马射线能量而言，吸收系数μ主 要取决于康普顿效应。所以
N N ee N AbLZ / A 0
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2、密度测井的基本原理
由于沉积岩的Z／A=0.5，故
N
Ne
eN 2
A
b L
0
对其两边取 自然对数
ln
N
ln
N0
eNA
2
bL
由于NA是常数，实际测井时，N0(源强度)、L(探测器离伽马源的距 离)也是常数；另外，沉积岩中元素原子的微观散射截面σe也近似为恒
放射 源
接收 器
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2、密度测井的基本原理
铅屏
蔽
ln
N
ln
N0
eNA
2
b L
吴有训效应
在源距选定后，对仪器进行刻度，找到散射伽马射线强度N和介质体积 密度ρb的定量关系，则记录散射伽马射线强度（记数率）就可以测得地层 的密度。
在具体测井时，为了防止由伽马源 直接辐射进入探测器的伽马射线，在伽 马源与探测器之间安置铅屏以屏蔽掉这 部分射线。
② 将伽马源放在一个带定向窗 口的铅瓶内，定向发射、定向接收 ，增强散射伽马射线强度。
注意推靠臂的安全意义 ☺
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密度测井
学习内容 1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
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3、补偿密度测井的基本原理
（1）补偿密度测井的提出 采用推靠装置之后，可以大大减小井眼影响，但井壁
γ射线
电子 光电子
产生光电效应的几率，与入射伽马 射线能量和组成物质原子序数有关。
0.0089 Z 4.1 n
A
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1、密度测井的物理基础
（1）伽马射线与物质的相互作用
② 康普顿—吴有训效应（0.25-2.50MeV）
能量较高伽马射线与物质的原子核外电 子碰撞时，一部分能量转交给电子，使之脱 离原子电子壳层而飞出，同时伽马射线改变 自己运动方向，继续与其它电子相撞。
<<测井方法原理>>之十一
密度测井 Density log
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密度测井
学习内容
1、密度测井的物理基础 2、密度测井的基本原理 3、补偿密度测井的基本原理 4、密度测井的刻度 5、密度测井的地质应用
岩性密度测井
2
密度测井
学习参考书
1.丁次乾. 矿场地球物理[M].东营,中国石油大学出版社,1996 2.<<测井学>>编写组. 测井学[M]. 北京,石油工业出版社,1998 3.李舟波. 地球物理测井数据处理与综合解释[M]. 长春,吉林大学出
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2、密度测井的基本原理
需要指出，在目前所使用伽马源的能量情况下，密度测 井的探测深度很浅，通常仅十多厘米。理论计算证明，由泥 浆散射进入接收器的伽马射线大大超过其周围岩石，井眼影 响相当严重，所以用这种方式进行测井是十分不利的。
为了克服井眼对密度测井影响， 常采用：
① 推靠装置将装有伽马源和探 测器仪器部位推向井壁进行测量；
求解原理是？…
无重晶石泥饼 26
3、补偿密度测井的基本原理
求解原理
（2）补偿密度测井的原理 其求解原理是：有泥饼影响时，密度测井测得的视密度ρa(将计数率进
行刻度获得)是岩石真密度与泥饼参数共同影响的结果，即长源距为
a
L
X L mc
'1
X
L
b
式中：（ρa）L为长源距测得的视密度。XL为加权系数(即在整个探测范围内， 泥饼影响所占的百分数)。则岩石部分的影响为1-XL。XL与仪器装置、源距及泥饼参 数和岩石参数等有关。（ρmc）’为泥饼参数，它与泥饼密度和厚度有关。
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1、密度测井的物理基础
（2）康普顿散射吸收截面σ
对于沉积岩中大多数元素而言，Z/A的比值均接近于0.5。
几种元素的Z/A 值 元素 H C O Na Si Cl Ca Mg
Z/A 0.492 0.499 0.500 0.479 0.498 0.479 0.499 0.495
三种典型岩石的Z/A平均值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
同理，短源距有
a
s
X s mc
'1
X s b
式中（ρa）s为和Xs分别为短源距的视密度和加权系数。
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3、补偿密度测井的基本原理
（2）补偿密度测井的原理 从上述长短源距密度表达式中求出密度：
b
(a
)L
1 k
a
L
对于密度测井所用伽马源放出的伽马射线能量而言，吸收系数主要取
决于康普顿散射系数，亦即取决于康普顿散射吸收截面σ
e
N A Zb
A
式中： σe为每个电子的康普顿散射截面，当伽马射线的能量在0.252.50MeV 的范围内，它可看成常数； NA为亚佛加德罗常数，为 6.02486×1023／克分子； Z 为原子序数；A为克分子量；ρb岩石的体积 密度。
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2、密度测井的基本原理
通常用Cs137作伽马源，其伽马射线具有中等能量(0.66MeV)。用它照 射岩石只能产生康普顿散射和光电效应。由于地层的密度不同，则对伽马 射线的散射和吸收的能力不同，探测器接收到的散射伽马射线的计数率也 就不同。
通过距离为 L 的散射伽马射线的计数率为
N N 0e L