鉆井地球物理勘探教案-第八章自然伽馬測井

鉆井地球物理勘探講課方案——第八章自然伽馬測井鉆井地球物理勘探講課方案——第八章自然伽馬測井5/5鉆井地球物理勘探講課方案——第八章自然伽馬測井第八章自然伽馬測井自然伽馬測井－以研究巖層或礦體天然放射性為基礎(chǔ)，進而研究巖層性質(zhì)和有關(guān)地指責(zé)題的一種測井方法。第一節(jié)原子核的基本知識和天然放射性．原子核的基本知識原子核組成—中子，質(zhì)子核系—擁有同樣質(zhì)子數(shù)Z和中子數(shù)N的一類原子核表示方法（或）同位素—質(zhì)子數(shù)同樣，中子數(shù)不同樣樣的核素。．天然放射性核素分為牢固與不牢固的兩種，不牢固核素的原子核能自覺地放射某種射線，這種現(xiàn)象稱為放射性，不牢固核素也稱為放射性核素。原子核衰變—原子核由于放出射線而發(fā)生的轉(zhuǎn)變。放射性核素放出的射線有三種：α、β、γ。放射性核素的衰變依照統(tǒng)計規(guī)律，在某一時間的衰變率和當(dāng)時存在的可以衰變的原子核數(shù)N成正比。即：式中λ為衰變系數(shù)放射性活度—放射性核素的衰變率（單位時間的衰變數(shù)），平時經(jīng)過測定放射性衰變過程中單位時間放出的射線數(shù)，即射線強度來認識放射性活度。半衰期T—原了核數(shù)衰減一半所需的時間，平均壽命τ—放射性原子核平均生計的時間τ=。3．放射性單位1）活度單位－具可勒爾（Bq），一具可等于每秒一次核衰變1Bg=1S-1活度舊位居里（Ci）1Ci=3.7×1010Bq）量位：吸取量：戈端（Gray），一戈端表示一千克物吸取一焦耳的射能量的吸取量。1Gy=1J/kg照射量：每千克，C/kg，它是指位量的物體（空氣），在x或r射后生離的量。舊位琴（R）1R=2.578×10-4C/kg3）克當(dāng)量：用于衡量γ放射性弱，凡放出γ射的物和1克在同條件下所引起的離作用相等，一物的放射量1克當(dāng)量。4）API位：休斯敦美國石油研究所的γ射刻度井中低放射性和高放射性放射性差的1/200，定1API。．巖石的天然放射性）巖巖：放射性物含量高，全土全油比大。巖巖中放射性核素含量從酸性→中性→基性→超基性逐降低。）沉巖：粘土巖—放射性核素含量最高。砂巖—砂巖放射性核素含量低，隨泥增加放射性核素含量增加。碳酸巖、巖、石膏、硬石膏放射性含量增低。—放射性高。）巖：放射性核素含量不定，與前放射性高低及程有關(guān)。第二節(jié)自然伽馬測井的測量原理自然伽井探的γ射主要本源于40K，238u和232Fh自然伽井信號流程：探器→放大器→??→放大器→→整形→數(shù)率器→出。．射線探測器）氣體電離式探測器蓋革計數(shù)管和正比計數(shù)管）閃爍計數(shù)器）半導(dǎo)體探測器．自然伽馬測井儀的刻度儀器標準化過程稱為儀器刻度刻度的分級：一級—國家一致標準二級—儀器廠或大的石油公司建立的標準三級—測井現(xiàn)場刻度現(xiàn)場刻度方法舉例第三節(jié)自然伽馬測井曲線特色原地層（h>3d）—自然伽馬曲線對稱，地層界面對應(yīng)于曲線半幅度點處，射線強度（曲線幅度）可達到飽和值；薄地層（h≤3d）—曲線對稱，地層界面從半幅度點向峰值方向搬動，射線強度達不到飽和值。．統(tǒng)計漲落的影響放射性衰變是一種切合統(tǒng)計規(guī)律的隨機現(xiàn)象，因此，在同樣條件下，同樣時間間隔t內(nèi)，進行重復(fù)測量。每次測得的值Ni都是互相不同樣樣的，這種現(xiàn)象稱為統(tǒng)計漲落。由于統(tǒng)計漲落現(xiàn)象的存在，其測量精度要用誤差來估計，統(tǒng)計漲落擁有有時誤差的性質(zhì)，平時取均方依照差σ為標準誤差。在單次測量情況下，可以為σ＝用相對誤差表示δ＝在儀器中采用計數(shù)率電路的情況下，由于計數(shù)率電路中含有RC積分電路，其時間常數(shù)τ對誤差亦有影響。此時：στ值大小對曲線形狀影響很大，測井時需適入采用τ值。2．計數(shù)率電路的影響為了使需要研究的最薄地層的曲線幅度達到湊近地層實質(zhì)平均值的要求，儀器經(jīng)過地層的時間應(yīng)滿足t>3τ的要求，由此得出最高測速應(yīng)為：第四節(jié)井的條件對自然伽馬測井曲線的影響自然伽馬測井有效探測深度只有20余厘米，因此井眼周邊介質(zhì)如泥漿、套管、水泥環(huán)等物質(zhì)的影響不可以忽略。這些介質(zhì)的影響以吸取γ射線為主。利用圖板進行校正。第五節(jié)自然伽馬測井曲線的應(yīng)用．判斷巖性和劃分浸透性地層。．確定貯煤層的泥質(zhì)含量。條件：①不含地層中粘土礦物的放射性強度應(yīng)該是同樣的；②除粘土礦物之外，巖石中水含有其他放射性礦物。．地層比較利用自然伽馬測井曲線進行地層比較的優(yōu)點。①自然伽馬測井曲線讀數(shù)一般情況下與巖石孔隙中的流體性質(zhì)沒關(guān)；②自然伽馬測井曲線一般與泥漿性質(zhì)沒關(guān)；③在自然伽馬測井曲線上簡單找到比較用的標準層。．定位射孔時用來確定射孔槍的下進深度。第六節(jié)自然伽馬能譜測井自然伽馬測井可劃分鉀、釷、鉀等元素的含量。利用地層中鈾、釷、鉀含量可解決下述問題：．利用自然伽馬測井解決地指責(zé)題。．搜尋鈾和鉀鹽；．確定粘土含量和粘土礦物的種類。內(nèi)容重點：．自然伽馬法工作原理，放射性基本知識；．自然伽馬法測量原理及射線探測器；．自然伽馬法的用途。基本看法：核素同位素放射性同位素衰變α、β、γ射線半衰期活度劑量克鐳當(dāng)量API單位刻度統(tǒng)計漲落時間常數(shù)τ思慮問題：．巖石天然放射