第4章-自然伽马测井讲解
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4.2.1 自然伽马测井的测量原理
井下仪器包括：伽马射线探测器（将接收到的伽马射线转换成电脉冲的装置）、 供给该探测器所需的高压电源，以及将探测器输出的电脉冲进行放大的放大器等。
地面仪器主要包括：将来自地下的一连串电脉冲转换成连续电流的一整套电路，
以及记录仪和电源等。
测量原理：当井下仪器在井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过
GCUR=3.7
GCUR=2
Vsh
2 1 GCURIGR 2GCUR 1
IGR
或者考虑体密度 对自然伽马的数 值影响
Vsh
b GR B0 sh GRsh B0
这 里 ： B0 是 不 含 泥质纯地层的背
B0 sd GRsd
景值
3)、经验法：用统计法得到Vsh～GR的 经验公式
自然伽马测井
1
4.2 自然伽马测井
岩石中所含的放射性元素的种类和数量不同，放射性强度也不同。岩石的自然 伽马放射性水平主要决定于铀U、钍Th、钾K的含量。
自然伽马测井GR：通过测量岩层的自然伽马射线的强度来认识岩层的一种放射 性测井方法。是在井内测量岩层中自然存在的放射性元素核衰变过程中放射出 来的伽马射线的强度。
成岩后水流作用有关。四价铀氧化成六价铀，六价铀在还原环境
条件下变成四价铀而沉淀。铀含量与生油粘土岩的有机碳含量有
关，或者与储集层水流作用有关。为了避免高含铀含量造成对储
集层的误判，NGS测井还记录去铀自然伽马曲线。
15
4.3.2 自然伽马能谱测井原理
根据铀、钍和钾的自然伽马能谱特征，用能谱 分析的方法，将测量到的铀、钍和钾的伽马放 射性的混合谱，进行谱的解析，从而确定铀、 钍和钾在地层中的含量。
4)、井的影响
薄泥岩层 厚砂层
薄砂层
井内钻井液的放射性强弱对数值有影响。井径 大，井内钻井液降低了岩层的数值。套管和管 外的水泥环有很强的吸收能力，也降低了曲线 的数值。在大井眼和套管井中，要做曲线校正。
厚泥岩层
地层厚度对自然伽
马曲线的影响
9
4.2.3 自然伽马曲线的应用
GR
1、划分岩性
自然伽马测 井响应曲线
放射性测井曲线涨落误差
（3）放射性的涨落误差： (1 2 )
即是每一点的涨落误差范围（2σ1）加上每次测量的平均计数率的涨落误差范围
（2σ2）
8
物理意义：同一地层各点的读数n落在n 的
几率为68.3%。如果分层正确，那么该层内就
应有70%左右的读数不超出 n ，如果曲线幅
粘土岩中粘土含量＞50％，一般来说，普通粘土岩中钾、钍含量高，而铀的含 量较低。根据统计分析得知放射性平均含量钾2%，铀6mg/l，钍12mg/l。在还 原环境中，铀的含量会增高，如海相页岩中铀含量可达100mg/l。若富含有机 质或硫化物时，铀含量明显增高。粘土岩中Th/U比值在2.0～4.1范围内。
穿过某油田的
剖面确定第1、
2类砂岩的分布
12
砂泥岩剖面：低GR的为砂岩储集层，在厚层状态下可以用半幅点分层
碳酸盐岩剖面：低GR说明含泥质少的纯岩石，结合高孔隙度、低电阻率可划分 出储集层
3、确定泥质含量
1)、地质基础（计算条件）：地层除粘土矿物外，不含其它放射性矿物时
2）相对值计算法：
IGR
GR GRmin GRmax GRmin
1)、在砂泥岩剖面，纯砂岩GR最低，粘 土最高，泥质砂岩较低，泥质粉砂岩和砂 质泥岩较高。即自然伽马随泥质含量的增 加而升高。
GRmax
GRmin
砂泥岩剖面 自然伽马测
井曲线
10
砂岩储层 砂岩储层
碳酸盐岩剖面自然伽马测井曲线
用自然伽马测井曲线划分膏盐剖 面砂岩储集层
2)、在碳酸盐岩地层，纯石灰岩和纯白云岩最低，泥岩和页岩最高，泥灰岩较高， 泥质石灰岩、泥质白云岩介于它们之间，也是随泥质增加曲线数值增高。
曲线上任何一点的计数率和真值间的偏差为：
绝对误差： 1 n1
2 2
（2）某段地层内测量的平均记数率的涨落误差σ2
即以某一深度上一次测量的测井读数代替应由多 次重复测量计算的平均值时所带来的误差
相对误差2
1 N
v hn
绝对误差 2 n 2
vn h
N－厚度为h的地层脉冲总数
度变化超过上述范围，且超过(2.5～3)σ时，则 分层不正确，应重新分层。
高斯分布
3)、地层厚度的影响
◆当地层足够厚时，对应曲线的幅度平均值代 表地层的真实情况。当地层很薄时，曲线的平 均值达不到代表地层的真实性质。
测值围绕平均值的变化情况及其统 计分布规律示意图
Байду номын сангаас
◆在砂泥岩剖面，由于地层变薄会使得泥岩的 自然伽马测井曲线值下降，砂岩层的自然伽马 曲线值上升，并且地层越薄，这种上升和下降 的幅度越大。对于地层层厚小于3d0时，应考虑 层厚的影响。
特征谱
19 K 40
1、铀、钍和钾的谱特征
分析谱曲线，可得岩层中所含各种放射 性元素及其含量
特征值（用以识别铀、钍、钾的特征能 量）：
19 K 40－1.46MeV Th－－2.62MeV U－－1.76MeV
钍系
特征谱
铀—镭系
铀系、钍系、K40伽马能谱
16
岩石样品的 伽马仪器谱
虽然各种谱 峰值较多， 但三个特征 峰最易识别
位移和形态畸变随之加剧。
仪
器
移
动
方
向
时间常数RC对放射性测井曲线的影响
不同测井速度对自然伽马测井曲线的影响
深度位移：指根据实测自然伽马测井曲线的分层原则（如用半幅值点）定出的岩 层界面深度与实际深度之间有一偏差，而且前者比后者偏浅。
实际测井要选择合适的提升速度和仪器时间常数，同时，在整理资料时，需通过
钻井液和仪器外壳进入探测器，经过闪烁计数器，将伽马射线转化为电脉冲信
号，放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟电脉冲数
转变成与其成正比例的电位差进行记录，井下仪器沿井身移动，就连续记录出
井剖面上自然伽马强度曲线，称为GR曲线，单位是脉冲/分，在仪器标准化后，
曲线单位是μR/h。现在使用API单位。
利用IGR确定泥质含量Vsh的图版 13
4.3 自然伽马能谱测井
采用能谱分析的方法，可以定量测量钍、铀、钾的含量，同时给出地层总的伽 马放射性强度和无铀自然伽马强度，用以解决更多的地层问题。
4.3.1 自然伽马能谱NGS测井的地质基础
1、粘土岩石中铀( 92U 238 )、钍(90Th232)和钾( 19 K 40 )的分布
仪器与自然伽马测井仪基本相同， 使用NaI闪烁计数器，将入射的伽 马射线能量的大小以脉冲幅度大 小输出。地面仪器部分不同
该仪器的核心是多道脉冲幅度分 析器，该分析器将能谱分为5个能 量窗口，各窗的能量范围是：
用剥谱器对复杂谱进行解析
W1：0.15～0.5MeV W2：0.5～1.1MeV
自然伽马能谱测井测量原理
◆砂岩及碳酸盐岩中，随粘土矿物增加，铀、钍、钾的含量增加， 但水流作用也可造成铀含量很高。用钾含量或钾、钍含量之和 （去铀自然伽马）计算泥质含量，比用总的自然伽马计算泥质含 量更好。
◆钍化合物难溶于水，是母岩风化的产物，故岩石中钍含量较高 时，离物源区较近。Th/U比与沉积环境有关。
◆四价铀U4+难溶于水，六价铀U6+溶于水，铀含量与沉积环境及
(2) 、 与 地 层 水 和 钻 井 液 的 矿化度关系不大。
(3) 、 很 容 易 识 别 风 化 壳 、 薄的页岩等，曲线特征明 显。
(4) 、 在 膏 盐 剖 面 及 盐 水 钻 井液条件下，自然电位和 电阻率曲线变化较小，就 显示出了自然伽马曲线进 行对比的优越性。
(5) 、 在 套 管 井 也 可 以 进 行 地层比。
2
时间常数： RC
计数电路 输入电压
整形 计数
器
率计
输入 电压
输出 电压
自然伽马测井原理
积分线路输入输出特性 3
4.2.2 自然伽马测井曲线的特点
自然伽马测井的探测半径和岩 层厚度与GR曲线的解释关系
1、理论曲线特征
1)、探测范围
岩石放射的伽马射线能到达探测器的 一个以探测器中点为球心的球体，其 半径约为30～45cm。
砂
岩
锯齿状
泥 岩
实测自然伽马测井曲线特征 7
（1）测井测量的每一点计数率的涨落误差σ1
n
如能根据多次测量确定平均值，则每次的测量读数 与平均值的误差就是σ1。采用积分线路的自然伽马 测井仪，其输出结果是在输出时刻前2τ时间内的平 均值，则曲线上任何一点的相对标准误差为：
相对误差： 1
1 2n
常见矿物铀、钍和钾含量
膨润土 蒙蒙脱脱石石 高高岭岭石石 伊伊利利石石
绿绿泥泥石石
粘土矿物
粘土矿物14
2、沉积岩中铀、钍和钾的含量
表4-2 砂岩和碳酸盐岩铀、钍和钾的含量范围
岩石
K（%） U（ppm） Th（ppm）
砂岩
0.7～3.8 0.2～0.6 0.7～2.0
碳酸盐岩 0.0～2.0 0.1～9.0 0.1～7.0
◆仪器有一定的上提速度v，使得探测器在井内每一深度的停留时间有限
◆地面仪器中将脉冲数平均转化为连续电流的计数率电路的时间常数τ有一定
的数值，且不可能太长－－记录电路的“延迟性”。
5
2、自然伽马测井曲线的影响因素
1)、测井速度v和记录仪中电路的积分时间常数τ的影响
vτ越大，曲线幅度越小，对称性越差，极值向提升方向偏移越远，即曲线的深度
与其它曲线的对比，将整个曲线下移一定深度（深度校正）。
6
统计
GR
SP
涨落
2)、放射性涨落误差的影响
放射性涨落：在放射性源强度和测量条件不 变的情况下，在相同的时间间隔内，对放射 性射线的强度进行反复测量，每次记录的数
值不相同，但总在平均值 n ）附近变化
n－地层的平均计数率
它和测量条件无关，是微观世界的一种客观 现象，并且有一定的规律。这是由于放射性 元素的各个原子核的衰变彼此独立，衰变的 次序是偶然原因造成的。这种现象的存在， 使得自然伽马曲线不光滑，有许多起伏的变 化。这些起伏是放射性涨落引起的，不是由 于地层放射性元素含量变化引起的。放射性 测井曲线上读数的变化，一种是地层性质引 起的变化，用它可以划分地质剖面。另一种 变化是放射性涨落引起的。区分这两种变化 是正确解释应用的前提。放射性涨落符合统 计规律，其误差可以计算。
3)、在膏盐剖面中，石膏层的数值最低，泥岩最高，砂岩在二者之间。
11
2、进行地层对比
(1)、一般与孔隙流体无关。储层含油、含水或含气对曲线影响不大，或根本没 什么影响，用自然电位和电阻率进行对比，同一储层由于含流体性质不同差别很 大。含水时自然电位异常幅度大，电阻率低。含油气时异常幅度小，电阻率高。
2)、总体特征
对着高放射性地层，曲线显示高读数， 并在岩层中心处出现极大值。对于厚 岩层，该极大值能很好地反映岩层的 放射性，随着岩层厚度的变薄，极大 值随之降低。 3)、曲线的对称性
上下围岩放射性含量相同时，曲线对称 于地层中点，反之，曲线不对称。
4
4)、当岩层厚度较厚时
当h大于3倍d0井径或者大于2倍探测半 径时，地层中心处的平均值为地层的 伽马射线强度值，可用曲线上最大幅 度一半的地方（半幅值点）划分岩层 的上下界面。
5)、当岩层变薄时
当h＜3d0时，受低放射性围岩的影响， 自然伽马幅度值对厚度h减小而减小， 岩层界面的位置移向曲线的顶端。
d0－井径
理论曲线与实际情况的差异分析
自然伽马理论曲线
理想情况：探测器在井内是进行的点测，而且每一个点上的读数是较长时间内 （＞3τ）所测脉冲数的平均值。
实际测井情况（有v和τ参数）：
初始谱：根据铀 系和钍系核素的 原子核初始衰变 发射的伽马光子 能量和强度绘出 的谱
混合谱：用伽马谱仪测到的自然伽马射线脉冲幅度谱要比初始谱复杂的多，它不
但有各种特征伽马射线引起的光电峰或全能峰，还会有伽马光子与晶体发生康普
顿散射或生成电子对等效应形成的其它能谱分布
17
2、测井仪和记录原理
自然伽马能谱NGS分别对铀、钍、钾三种主要放射性核素辐射的伽马射线造成的 计数率进行记录，反映的是不同放射性核素的效应。测井得到的曲线分别是反映 钍含量（ppm）、铀含量（ppm）和K40（%）含量及总的计数率（API）
W3：0.32～1.575MeV（含1.46MeV钾的特征谱） W4：1.65～2.39MeV（含1.76MeV铀的特征谱）
自然伽马总计数率 (SGR)、钍含量，铀含 量、钾含量、去铀自然
W5：2.475～2.39MeV（含2.62MeV钍的特征谱）
伽马CGR
18
钍系 铀系
井下部分
钾
用NaI晶体探测 地面部分 器取得的钾、钍、 铀的真实能谱图
井下仪器包括：伽马射线探测器（将接收到的伽马射线转换成电脉冲的装置）、 供给该探测器所需的高压电源，以及将探测器输出的电脉冲进行放大的放大器等。
地面仪器主要包括：将来自地下的一连串电脉冲转换成连续电流的一整套电路，
以及记录仪和电源等。
测量原理：当井下仪器在井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过
GCUR=3.7
GCUR=2
Vsh
2 1 GCURIGR 2GCUR 1
IGR
或者考虑体密度 对自然伽马的数 值影响
Vsh
b GR B0 sh GRsh B0
这 里 ： B0 是 不 含 泥质纯地层的背
B0 sd GRsd
景值
3)、经验法：用统计法得到Vsh～GR的 经验公式
自然伽马测井
1
4.2 自然伽马测井
岩石中所含的放射性元素的种类和数量不同，放射性强度也不同。岩石的自然 伽马放射性水平主要决定于铀U、钍Th、钾K的含量。
自然伽马测井GR：通过测量岩层的自然伽马射线的强度来认识岩层的一种放射 性测井方法。是在井内测量岩层中自然存在的放射性元素核衰变过程中放射出 来的伽马射线的强度。
成岩后水流作用有关。四价铀氧化成六价铀，六价铀在还原环境
条件下变成四价铀而沉淀。铀含量与生油粘土岩的有机碳含量有
关，或者与储集层水流作用有关。为了避免高含铀含量造成对储
集层的误判，NGS测井还记录去铀自然伽马曲线。
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4.3.2 自然伽马能谱测井原理
根据铀、钍和钾的自然伽马能谱特征，用能谱 分析的方法，将测量到的铀、钍和钾的伽马放 射性的混合谱，进行谱的解析，从而确定铀、 钍和钾在地层中的含量。
4)、井的影响
薄泥岩层 厚砂层
薄砂层
井内钻井液的放射性强弱对数值有影响。井径 大，井内钻井液降低了岩层的数值。套管和管 外的水泥环有很强的吸收能力，也降低了曲线 的数值。在大井眼和套管井中，要做曲线校正。
厚泥岩层
地层厚度对自然伽
马曲线的影响
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4.2.3 自然伽马曲线的应用
GR
1、划分岩性
自然伽马测 井响应曲线
放射性测井曲线涨落误差
（3）放射性的涨落误差： (1 2 )
即是每一点的涨落误差范围（2σ1）加上每次测量的平均计数率的涨落误差范围
（2σ2）
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物理意义：同一地层各点的读数n落在n 的
几率为68.3%。如果分层正确，那么该层内就
应有70%左右的读数不超出 n ，如果曲线幅
粘土岩中粘土含量＞50％，一般来说，普通粘土岩中钾、钍含量高，而铀的含 量较低。根据统计分析得知放射性平均含量钾2%，铀6mg/l，钍12mg/l。在还 原环境中，铀的含量会增高，如海相页岩中铀含量可达100mg/l。若富含有机 质或硫化物时，铀含量明显增高。粘土岩中Th/U比值在2.0～4.1范围内。
穿过某油田的
剖面确定第1、
2类砂岩的分布
12
砂泥岩剖面：低GR的为砂岩储集层，在厚层状态下可以用半幅点分层
碳酸盐岩剖面：低GR说明含泥质少的纯岩石，结合高孔隙度、低电阻率可划分 出储集层
3、确定泥质含量
1)、地质基础（计算条件）：地层除粘土矿物外，不含其它放射性矿物时
2）相对值计算法：
IGR
GR GRmin GRmax GRmin
1)、在砂泥岩剖面，纯砂岩GR最低，粘 土最高，泥质砂岩较低，泥质粉砂岩和砂 质泥岩较高。即自然伽马随泥质含量的增 加而升高。
GRmax
GRmin
砂泥岩剖面 自然伽马测
井曲线
10
砂岩储层 砂岩储层
碳酸盐岩剖面自然伽马测井曲线
用自然伽马测井曲线划分膏盐剖 面砂岩储集层
2)、在碳酸盐岩地层，纯石灰岩和纯白云岩最低，泥岩和页岩最高，泥灰岩较高， 泥质石灰岩、泥质白云岩介于它们之间，也是随泥质增加曲线数值增高。
曲线上任何一点的计数率和真值间的偏差为：
绝对误差： 1 n1
2 2
（2）某段地层内测量的平均记数率的涨落误差σ2
即以某一深度上一次测量的测井读数代替应由多 次重复测量计算的平均值时所带来的误差
相对误差2
1 N
v hn
绝对误差 2 n 2
vn h
N－厚度为h的地层脉冲总数
度变化超过上述范围，且超过(2.5～3)σ时，则 分层不正确，应重新分层。
高斯分布
3)、地层厚度的影响
◆当地层足够厚时，对应曲线的幅度平均值代 表地层的真实情况。当地层很薄时，曲线的平 均值达不到代表地层的真实性质。
测值围绕平均值的变化情况及其统 计分布规律示意图
Байду номын сангаас
◆在砂泥岩剖面，由于地层变薄会使得泥岩的 自然伽马测井曲线值下降，砂岩层的自然伽马 曲线值上升，并且地层越薄，这种上升和下降 的幅度越大。对于地层层厚小于3d0时，应考虑 层厚的影响。
特征谱
19 K 40
1、铀、钍和钾的谱特征
分析谱曲线，可得岩层中所含各种放射 性元素及其含量
特征值（用以识别铀、钍、钾的特征能 量）：
19 K 40－1.46MeV Th－－2.62MeV U－－1.76MeV
钍系
特征谱
铀—镭系
铀系、钍系、K40伽马能谱
16
岩石样品的 伽马仪器谱
虽然各种谱 峰值较多， 但三个特征 峰最易识别
位移和形态畸变随之加剧。
仪
器
移
动
方
向
时间常数RC对放射性测井曲线的影响
不同测井速度对自然伽马测井曲线的影响
深度位移：指根据实测自然伽马测井曲线的分层原则（如用半幅值点）定出的岩 层界面深度与实际深度之间有一偏差，而且前者比后者偏浅。
实际测井要选择合适的提升速度和仪器时间常数，同时，在整理资料时，需通过
钻井液和仪器外壳进入探测器，经过闪烁计数器，将伽马射线转化为电脉冲信
号，放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟电脉冲数
转变成与其成正比例的电位差进行记录，井下仪器沿井身移动，就连续记录出
井剖面上自然伽马强度曲线，称为GR曲线，单位是脉冲/分，在仪器标准化后，
曲线单位是μR/h。现在使用API单位。
利用IGR确定泥质含量Vsh的图版 13
4.3 自然伽马能谱测井
采用能谱分析的方法，可以定量测量钍、铀、钾的含量，同时给出地层总的伽 马放射性强度和无铀自然伽马强度，用以解决更多的地层问题。
4.3.1 自然伽马能谱NGS测井的地质基础
1、粘土岩石中铀( 92U 238 )、钍(90Th232)和钾( 19 K 40 )的分布
仪器与自然伽马测井仪基本相同， 使用NaI闪烁计数器，将入射的伽 马射线能量的大小以脉冲幅度大 小输出。地面仪器部分不同
该仪器的核心是多道脉冲幅度分 析器，该分析器将能谱分为5个能 量窗口，各窗的能量范围是：
用剥谱器对复杂谱进行解析
W1：0.15～0.5MeV W2：0.5～1.1MeV
自然伽马能谱测井测量原理
◆砂岩及碳酸盐岩中，随粘土矿物增加，铀、钍、钾的含量增加， 但水流作用也可造成铀含量很高。用钾含量或钾、钍含量之和 （去铀自然伽马）计算泥质含量，比用总的自然伽马计算泥质含 量更好。
◆钍化合物难溶于水，是母岩风化的产物，故岩石中钍含量较高 时，离物源区较近。Th/U比与沉积环境有关。
◆四价铀U4+难溶于水，六价铀U6+溶于水，铀含量与沉积环境及
(2) 、 与 地 层 水 和 钻 井 液 的 矿化度关系不大。
(3) 、 很 容 易 识 别 风 化 壳 、 薄的页岩等，曲线特征明 显。
(4) 、 在 膏 盐 剖 面 及 盐 水 钻 井液条件下，自然电位和 电阻率曲线变化较小，就 显示出了自然伽马曲线进 行对比的优越性。
(5) 、 在 套 管 井 也 可 以 进 行 地层比。
2
时间常数： RC
计数电路 输入电压
整形 计数
器
率计
输入 电压
输出 电压
自然伽马测井原理
积分线路输入输出特性 3
4.2.2 自然伽马测井曲线的特点
自然伽马测井的探测半径和岩 层厚度与GR曲线的解释关系
1、理论曲线特征
1)、探测范围
岩石放射的伽马射线能到达探测器的 一个以探测器中点为球心的球体，其 半径约为30～45cm。
砂
岩
锯齿状
泥 岩
实测自然伽马测井曲线特征 7
（1）测井测量的每一点计数率的涨落误差σ1
n
如能根据多次测量确定平均值，则每次的测量读数 与平均值的误差就是σ1。采用积分线路的自然伽马 测井仪，其输出结果是在输出时刻前2τ时间内的平 均值，则曲线上任何一点的相对标准误差为：
相对误差： 1
1 2n
常见矿物铀、钍和钾含量
膨润土 蒙蒙脱脱石石 高高岭岭石石 伊伊利利石石
绿绿泥泥石石
粘土矿物
粘土矿物14
2、沉积岩中铀、钍和钾的含量
表4-2 砂岩和碳酸盐岩铀、钍和钾的含量范围
岩石
K（%） U（ppm） Th（ppm）
砂岩
0.7～3.8 0.2～0.6 0.7～2.0
碳酸盐岩 0.0～2.0 0.1～9.0 0.1～7.0
◆仪器有一定的上提速度v，使得探测器在井内每一深度的停留时间有限
◆地面仪器中将脉冲数平均转化为连续电流的计数率电路的时间常数τ有一定
的数值，且不可能太长－－记录电路的“延迟性”。
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2、自然伽马测井曲线的影响因素
1)、测井速度v和记录仪中电路的积分时间常数τ的影响
vτ越大，曲线幅度越小，对称性越差，极值向提升方向偏移越远，即曲线的深度
与其它曲线的对比，将整个曲线下移一定深度（深度校正）。
6
统计
GR
SP
涨落
2)、放射性涨落误差的影响
放射性涨落：在放射性源强度和测量条件不 变的情况下，在相同的时间间隔内，对放射 性射线的强度进行反复测量，每次记录的数
值不相同，但总在平均值 n ）附近变化
n－地层的平均计数率
它和测量条件无关，是微观世界的一种客观 现象，并且有一定的规律。这是由于放射性 元素的各个原子核的衰变彼此独立，衰变的 次序是偶然原因造成的。这种现象的存在， 使得自然伽马曲线不光滑，有许多起伏的变 化。这些起伏是放射性涨落引起的，不是由 于地层放射性元素含量变化引起的。放射性 测井曲线上读数的变化，一种是地层性质引 起的变化，用它可以划分地质剖面。另一种 变化是放射性涨落引起的。区分这两种变化 是正确解释应用的前提。放射性涨落符合统 计规律，其误差可以计算。
3)、在膏盐剖面中，石膏层的数值最低，泥岩最高，砂岩在二者之间。
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2、进行地层对比
(1)、一般与孔隙流体无关。储层含油、含水或含气对曲线影响不大，或根本没 什么影响，用自然电位和电阻率进行对比，同一储层由于含流体性质不同差别很 大。含水时自然电位异常幅度大，电阻率低。含油气时异常幅度小，电阻率高。
2)、总体特征
对着高放射性地层，曲线显示高读数， 并在岩层中心处出现极大值。对于厚 岩层，该极大值能很好地反映岩层的 放射性，随着岩层厚度的变薄，极大 值随之降低。 3)、曲线的对称性
上下围岩放射性含量相同时，曲线对称 于地层中点，反之，曲线不对称。
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4)、当岩层厚度较厚时
当h大于3倍d0井径或者大于2倍探测半 径时，地层中心处的平均值为地层的 伽马射线强度值，可用曲线上最大幅 度一半的地方（半幅值点）划分岩层 的上下界面。
5)、当岩层变薄时
当h＜3d0时，受低放射性围岩的影响， 自然伽马幅度值对厚度h减小而减小， 岩层界面的位置移向曲线的顶端。
d0－井径
理论曲线与实际情况的差异分析
自然伽马理论曲线
理想情况：探测器在井内是进行的点测，而且每一个点上的读数是较长时间内 （＞3τ）所测脉冲数的平均值。
实际测井情况（有v和τ参数）：
初始谱：根据铀 系和钍系核素的 原子核初始衰变 发射的伽马光子 能量和强度绘出 的谱
混合谱：用伽马谱仪测到的自然伽马射线脉冲幅度谱要比初始谱复杂的多，它不
但有各种特征伽马射线引起的光电峰或全能峰，还会有伽马光子与晶体发生康普
顿散射或生成电子对等效应形成的其它能谱分布
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2、测井仪和记录原理
自然伽马能谱NGS分别对铀、钍、钾三种主要放射性核素辐射的伽马射线造成的 计数率进行记录，反映的是不同放射性核素的效应。测井得到的曲线分别是反映 钍含量（ppm）、铀含量（ppm）和K40（%）含量及总的计数率（API）
W3：0.32～1.575MeV（含1.46MeV钾的特征谱） W4：1.65～2.39MeV（含1.76MeV铀的特征谱）
自然伽马总计数率 (SGR)、钍含量，铀含 量、钾含量、去铀自然
W5：2.475～2.39MeV（含2.62MeV钍的特征谱）
伽马CGR
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钍系 铀系
井下部分
钾
用NaI晶体探测 地面部分 器取得的钾、钍、 铀的真实能谱图