自然伽马测井原理6

输出的测井曲线：SGR （GR总计数率） THOR 钍含量 P151 URAN铀含量 POTA钾含量
(三）NGS曲线应用 X X min 1：确定泥质含量 (Vsh ) x
研究发现：泥质 X=Th,k 含量与钍和钾的 含量成线性关系 含钾的岩石（云母、长石） 不能用该公式计算泥质含量
X max X min
Vsh GR GRmin GRmax GRmin
当泥质含量高时：
gcur=2(老地层） gcur=3.7(新地层）
I sh
GR GRmin GRmax GRmin
2
gcur Ish
Vsh
2 gcur
1 1
3、进行地层对比 用GR曲线进行对比的优点：
与岩石孔隙中的流体性质（油或水）无关 与地层水和泥浆矿化度无关 在GR曲线上容易找到标准层
3、统计涨落误差 由于涨落误差的存在，实测的GR 曲线出现许多“小锯齿”
4、测井速度
滞后现象
GR（API） V增加
当h一定：GR受V测 和时间常数的影响 t=h/v v增加，t<时 间常数，探测器无 法全部探测到地层 发出的GR，导致 GR下降，还会使其 发生崎变，深度错位 积分电路的特点所长至
（二）：GR 曲线特征（均匀理想模型地层点 GR（API） 当上下围岩相同时， 曲线对称与地层中 部，低放射性地层对 应GR低，高放射性 地层对应GR高 h>3d 曲线幅度不受 岩层厚度的影响 h<3d 曲线的最大或 最小受岩层厚度的影
响（
？）
实际中并非单一岩层、V测不等于零 测井时就会受到许多因素的影响 （三）：影响因素 1、岩层厚度的影响 岩层厚度增加或减小，GR曲线减小或增大 2、井参数影响 裸眼井对GR吸收增加，但泥浆中所 含一定的放射性补偿了一部分，影响小 d增加 套管井：水泥环厚度增加-----GR增加
射 程 长
中性粒子射线不是由核衰变产生的， 是由特殊的中子源产生的，特点是： 能量高、穿透力强
同一放射性元素在相同的时间间隔内，衰变次 数不完全相同，总是围绕一平均值上下起伏。 统计涨落是由核衰变本身的特性所决定的，与 环境和人的因素。
二 自然伽马测井（GR） gamma-ray log GR测量的是岩层的自然放射性强度（不 用任何放射性源） （一）：岩石的自然放射性 岩石中主要的放射性元素： 238 232 40 U Th K 92 90 19 岩石的自然放射性强度主要主要取决与其 三者的比例，其含量与岩性、形成过程中的 物理化学条件有关，因此，岩性不同，GR 不同. 火成岩 >变质岩> 沉积岩
5、用TH/U比值研究沉积环境 TH/U>7 陆相沉积、氧化环境、风化层 TH/U<7 海相沉积、灰色、绿色页岩 TH/U<2 海相黑色页岩、磷酸盐岩
2、研究生油层 研究发现：岩石中的有机物对铀的富集 起着重要作用。 有机碳含量与U/K存在线性关系 U、U/K越高，生油能力越强
U U/K
、 计 数 率 比 P151 实际曲线 有机碳含量
3、寻找放射性异常储集层 特点：SGR高、铀或者钾含量高 原因岩层中含有放射性矿物、云母、长石 实际曲线P151图3-21 4、鉴别泥岩储集层 富含有机物的高放射性黑色页结，在局部 地段有裂缝、燧石、粉砂或灰岩夹层，可 能成为产油层。 曲线特点 K、TU含量低，而铀含量高
半衰期：从N0个原子开始有N0 /2发生了衰变， 所经历的时间。用T表示：
wenku.baidu.com
ln 2 T
放射性元素不同，其半衰期也不同，见P135 2、放射性射线的性质核衰变 核衰变放出三种射线：、、 射线 带电 能量衰减快、 射程短 射线 穿透能力弱
射线
是频率很高 的电磁波、 能量高
穿透 能力强
四 自然伽马能谱测井（NGS） Natural gamma-ray spectro-log
(一）铀、钍、钾的伽马射线的特征谱 不同的放射性元素放出的伽马射线的能量不 同、经过统计分析：
钾系的特征谱：1.46Mev P 148 钍系的特征谱：2.62Mev 铀系的特征谱：1.76Mev 在特征能量峰处的伽马射线的强度最大
V合适
五：GR曲线的解释应用 1、划分岩层 砂泥岩剖面（骨架不含放射性矿物） GR 泥 岩 砂 岩 碳酸盐岩剖面相同 砂 岩
泥 岩
给定岩性剖面，请定性的画出GR曲线（5分钟 GR 泥岩 灰岩 泥岩 白云岩
石膏
2、确定地层的泥质含量 不含放射性矿物的地层，GR主要取决 于地层的泥质含量 当泥质含量低时：
核测井（放射性测井）： 以物质的原子核物 理性质为基础的一 组测井方法。
核测井的适用条件：一般的泥浆井、油基泥 浆井、高矿化度泥浆井、空气钻井（裸眼井、 套管井） 核测井的优点：它是唯一能够确定岩石及其 孔隙流体化学元素的含量的测井方法
第一节 自然伽马和伽马能谱测井
一、伽马测井的核物理基础
1、核衰变
核衰变：放射性元素的原子核自发地释放出 一种带电粒子（或），蜕变成另外某种原子 核，同时放射出伽马（）射线的过程。 放射性： 自发地释放出、 ， 射线的性质 放射性核衰变的规律：放射性核数随时间按 指数递减的规律变化 即：
N N0 e
N:放射性元素个数
t
t:时间 ：衰变系数
沉积岩骨架不含重矿物，除钾岩外，其他岩 石本身基本上不含放射性，但在形成过程中 会多少地吸附些放射性元素。
强度最低的：硬石膏、石膏、不含钾的盐岩 强度 低的：砂岩、灰岩、白云岩 强度较高的：浅海相和陆相沉积的泥岩、泥 灰岩、钙质岩、泥质砂岩等 强度高的：钾岩、深水泥岩、页岩 强度最高的：放射性软泥、彭土灰 除了钾岩及骨架含放射性元素的岩石外，岩 石的GR强度随岩石颗粒变细而增加的。 通常情况下：地层的GR主要取决与泥质含量