文档介绍：自然伽马测井原理
华北石油工程公司测井分公司
目录
1
岩石的自然放射性
2
自然伽马测井的测量原理
3
自然伽马测井曲线的影响因素
一、岩石的自然放射性
自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的γ射线强度,是研究地层问题的一种测井方法。
一般来说,三大岩类中放射性:火成岩>变质岩>沉积岩
沉积岩按放射性由强到弱又可分为以下三类:
1、自然放射性高,放射性软泥,红色粘土,海绿石砂岩等岩石。
2、自然放射性中等,浅海相和陆相沉积的泥质岩石,如泥质砂岩、泥灰岩和泥质石灰岩。
3、自然放射性低,砂层、砂岩和石灰岩、煤和沥青等。
由于不同地层具有不同的自然放射性,因而,有可能根据自然伽马测井法研究地层的性质。
二、自然伽马测井的测量原理
自然伽马测井仪器包括两部分:
①地面仪器:地面系统
②井下仪器: 探测器、放大电路等
地层中的伽马射线通过泥浆到达探测器,探测器把它变成电脉冲进行放大形成电信号,再通过电缆到达地面仪器,变换成电脉冲数/每分钟(强度)进行记录。
组成单元:
闪烁体(NaI晶体)
光电倍增管
电子仪器
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1、闪烁探测器
2、伽马曲线的测量过程
①γ射线进入晶体,产生次级电子;
②次级电子使闪烁体激发,产生荧光;
③荧光通过光导物质到达光电倍增管的光阴极,产生光电子;
④光电子在光电倍增管中高压的作用下增加几个数量级,形成的电子流在阳极负载上产生电脉冲信号;
⑤电脉冲信号被放大器放大、由电缆传送至地面仪器;
⑥地面仪器将单位时间形成的脉冲(计数率)转变成与其成比例的电位差进行记录。
⑦井下仪器在井内沿着单一方向移动测量,地面仪器就连续记录出井剖面的自然伽马强度曲线,这就是自然伽马测井曲线(GR表示),用标准化单位API表示。
三、自然伽马测井曲线影响因素
自然伽马测井曲线的涨落误差
放射性涨落的影响:
由于地层中放射性核素的衰变是随机且彼此独立的,所以在放射源和测量条件不变并在相等的时间间隔内多次进行γ测井时结果不尽相同,而是在以平均值为中心的某个范围内变化。这种现象使得自然伽马测井曲线上具有许多“小锯齿”的独特形态。
自然伽马测井曲线的影响因素(1)
有ντ的影响时的自然伽马测井曲线
ντ的影响
ν—测井速度,τ—时间常数:因仪器中积分电路具有惰性,当测井速度增加时,曲线形状发生沿仪器移动方向偏移的畸变。
自然伽马测井曲线的影响因素(2)
地层厚度对曲线幅度的影响:
如图所示,该剖面由放射性元素含量较低的三层砂岩和放射性元素含量较高的四层泥岩组成。可以看出,由于地层变薄,泥岩的自然伽马测井曲线值会下降,而砂岩的自然伽马测井曲线值会上升。因此,对于地层厚度小于三倍井径( h < 3d0 )的地层,应考虑层厚对自然伽马测井曲线的影响。
井参数对自然伽马测井曲线的影响:
泥浆、套管、水泥环会吸收伽马射线,所以这些物质会使自然伽马测井值降低。一层套管时的自然伽马测井值大约是没有套管的75%,如有多层套管则自然伽马值明显下降。
井参数对自然伽马测井曲线的影响:
泥浆、套管、水泥环会吸收伽马射线,所以这些物质会使自然伽马测井值降低。一层套管时的自然伽马测井值大约是没有套管的75%,如有多层套管则自然伽马值明显下降。
自然伽马测井曲线的影响因素(3)