第七章自然伽馬測井

第七章自然伽馬測井第1頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月1、1896年，Becquerel發(fā)現(xiàn)了自然放射性，隨后研究人員發(fā)展了伽馬射線探測技術(shù)和探測儀器，到1935—1939年自然伽馬測井得到市場的確認(rèn)，成為當(dāng)時(shí)唯一的核測井方法，用于劃分巖性、確定泥質(zhì)含量

核測井發(fā)展的三個(gè)時(shí)期1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

-因發(fā)現(xiàn)自然發(fā)放射性第2頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月2、1932年，Chadwick發(fā)現(xiàn)中子，隨后科學(xué)界研究了中子與物質(zhì)的相互作用和中子的探測技術(shù)，1941年以后中子測井成為代表核測井技術(shù)的測井方法，確定巖性、孔隙度、套管井飽和度1935年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

-因發(fā)現(xiàn)中子第3頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月3、1945年,

purcell發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象，1949年出現(xiàn)核磁測井技術(shù)，1988年研制出第一臺核磁測井樣機(jī)，1990—1995年核磁測井得到市場的普遍確認(rèn)，區(qū)分油氣水、可動(dòng)與束縛流體，求滲透率及研究孔吼分布珀賽爾(E.dwardPurcell)1952年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第4頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月核測井的優(yōu)點(diǎn)1、對測量條件有廣泛的適應(yīng)性，能在各種泥漿的裸眼井、套管井中進(jìn)行測量，服務(wù)期包括勘探、開發(fā)的全過程。2、能提供大量的物理參數(shù)，且大部分參數(shù)不可能用其它方法獲得，即具有不可替代性。核安全:1986年4月26日,切爾諾貝利核電站反應(yīng)堆發(fā)生爆炸2011年3月11日，日本大地震引發(fā)的核電站核泄露事故第5頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章自然伽馬測井（GR)（naturalgamma_raylog）自然伽馬能譜測井(NGS)(naturalgamma_rayspectrallog)第6頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月自然伽馬和自然伽馬能譜測井地質(zhì)及核物理基礎(chǔ)：巖石中含天然放射性核素，主要有鈾系，釷系和鉀，自然衰變時(shí)產(chǎn)生不同能量的伽馬射線測量方法：用伽馬射線探測器測量地層中總的自然伽馬射線強(qiáng)度（自然伽馬測井）主要用途：劃分巖性及滲透層，求泥質(zhì)含量，地層對比，沉積環(huán)境研究，烴源巖研究測量方法：對伽馬射線進(jìn)行能譜分析,分別測量巖石的鈾、釷、鉀含量（自然伽馬能譜測井）第7頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月§1伽馬測井基礎(chǔ)一、放射性核素和核衰變1、原子和原子核元素符號:X質(zhì)子數(shù):Z中子數(shù):N質(zhì)量數(shù):AA=Z+N第8頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月2、核素和同位素核素：原子核中具有一定數(shù)目的質(zhì)子和中子，并處在同一能態(tài)上的同類原子（或原子核）,同一核素的原子核中，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都分別相等。同位素：是具有相同原子序數(shù)的同一化學(xué)元素的兩種或多種原子之一,

它們在元素周期表中占同一位置。核素表示:ZXA

同位素表示：AX第9頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月3、穩(wěn)定核素和放射性核素原子核能自發(fā)的發(fā)生衰變，由一種核素變?yōu)榱硪环N核素穩(wěn)定核素：原子核不能自發(fā)的變?yōu)榱硪环N核放射性核素衰變時(shí)能發(fā)射

，

和

射線放射性核素：r射線:波長小于0.2納米的電磁波,具有極強(qiáng)的穿透能力。第10頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月核衰變：放射性核素的原子核自發(fā)地由一種核素變成另一種核素的過程（89%)1.46Mev（11%）

，

和

第11頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月4、核衰變定律式中：N0

——t=0時(shí)的原子核數(shù)

N——時(shí)刻t的原子核數(shù)

——衰變常數(shù)（表示單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)原子核發(fā)生衰變的幾率）半衰期T1/2：放射性核素因衰變而減少到原來一半所需的時(shí)間第12頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月5、放射性活度（強(qiáng)弱的度量單位）放射性活度：一定量的放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的核數(shù)?；疃葐挝?“貝可勒爾”，簡稱“貝可”，符號為Bq。1Bq=1次核衰變/s單位質(zhì)量的活度叫比活度，單位為Bq/kg吸收劑量:每1千克受照物質(zhì)吸收1焦耳核輻射能時(shí)，其核輻射劑量稱為1戈瑞西弗:用于衡量輻射對生物組織的傷害,定義為1西弗=1焦耳（輻射能量）/公斤第13頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月二、巖石中的放射性核素及能譜截至2007年,

總共有118種元素被發(fā)現(xiàn),94種存在于地球上

,已發(fā)現(xiàn)的天然核素約有330多種，其中273種為穩(wěn)定核素，60余種為放射性核素質(zhì)量數(shù)小于209(質(zhì)子數(shù)大于82)的大多數(shù)是穩(wěn)定核素，只有少數(shù)是放射性核素，如K40、Co60、Cs137

、I131而質(zhì)量數(shù)大于209(質(zhì)子數(shù)大于82)的全部是放射性核素第14頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月1、放射系：連續(xù)衰變時(shí)放射性核素所構(gòu)成的系列1)釷系：釷系是從232Th開始的，到208Pb結(jié)束，它的半衰期為1.41×1010年２)鈾系：238U開始，到206Pb結(jié)束，238U的半衰期４.4７×10９年2、放射系長期平衡：子核與母核的核數(shù)比為常數(shù)子核放射性活度恒等于母核放射性活度第15頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月3、鈾系、釷系、鉀的伽馬射線初始譜初始譜：根據(jù)放射系中核素的原子核初始衰變產(chǎn)生的伽馬光子的能量和相對強(qiáng)度畫出的能譜圖相對強(qiáng)度：衰變100個(gè)核產(chǎn)生的伽馬光子數(shù)第16頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月40K產(chǎn)生的伽馬射線是單能的，為1.46Mev釷系中最重要的γ輻射體是208Tl自然伽馬能譜測井中，選擇208Tl發(fā)射的2.62Mev

的伽馬射線來識別釷鈾系中最重要的γ輻射體是214Bi自然伽馬能譜測井中選擇214Bi發(fā)射的1.76Mev

的伽馬射線來識別鈾第17頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月三、巖石的自然伽馬放射性與巖石性質(zhì)的關(guān)系1、與三大類巖石的關(guān)系巖漿巖及變質(zhì)巖：放射性高于沉積巖，它含有較多的放射性礦物（鋯石，獨(dú)居石，揭簾石，角閃石及輝石等）沉積巖：一般放射性低于巖漿巖和變質(zhì)巖。通常不含放射性礦物，其自然放射性主要是巖石吸附放射性物質(zhì)引起的，吸附能力有限第18頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物鈾含量的范圍/g·t-1石英、長石1~2黑云母、角閃石、磁鐵礦3~10磷灰石、榍石n×10揭簾石、獨(dú)居石、鋯石n×100~1000幾種造巖礦物和副礦物的鈾含量范圍第19頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物釷含量/g·t-1釷、鈾比石英0.5~101~5長石0.5~101~6黑云母0.5~500.5~3橄欖石0.022~4獨(dú)居石12500~49700特高揭簾石9100高鋯石5600.4榍石5101.7磷灰石50~2501~1.3綠簾石50~2502~10幾種礦物的釷含量和釷鈾比第20頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月2、沉積巖的放射性粘土巖放射性最高，而石膏、硬石膏、鹽巖等放射性最低，其它巖類在它們之間蒙脫石：分子中不含放射性核素，但表面積最大（269m2/g)，對放射性物質(zhì)吸附能力強(qiáng)伊利石（水白云母）：它本身含有鉀，對氧化鈾有一定的吸附能力（不是很強(qiáng)）高嶺石和綠泥石：本身不含放射性核素，比面積又小，吸附能力差第21頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月石油測井中鈾、釷、鉀含量用的單位：鈾、釷含量用—μg/g（g/t,g/l)，記作ppm鉀含量用—0.01g/g，記作%沉積巖的自然放射性強(qiáng)度隨泥質(zhì)含量增加而增加（含放射性礦物的巖石除外）鉀鈾釷砂巖0.7~3.8%0.2~0.6ppm0.7~6.7ppm碳酸鹽巖粘土巖0~2.0%0.1~9.0ppm6ppm0.1~7.0ppm12ppm第22頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月伽馬射線與物質(zhì)相互作用的幾率用截面σ表示，它的物理意義是：一個(gè)入射光子與單位面積上一個(gè)靶原子（或電子）發(fā)生作用的幾率，它具有面積的量綱，所以稱之為截面。一般用10-24cm2

作為截面的單位,稱為靶恩(b),截面的大小與伽馬射線能量及靶物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)二.伽馬射線與物質(zhì)的作用與探測第23頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月1、光電效應(yīng)

伽馬光子與原子核外的束縛電子作用，光子把全部能量轉(zhuǎn)移給某個(gè)束縛電子，使之發(fā)射出去（光電子），而光子本身被吸收。光電子能量≈伽馬光子能量第24頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月hv:伽馬光子的能量m0c2:電子的靜止質(zhì)量能光電效應(yīng)截面

：第25頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月2、康普頓散射伽馬光子與原子的核外電子發(fā)生非彈性碰撞，一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，使它脫離原子成為反沖電子，而光子（散射光子）的能量和運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化第26頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月(1).散射光子和反沖電子的能量散射光子的能量為：反沖電子的動(dòng)能為：第27頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月a.當(dāng)θ=0o時(shí)，散射光子的能量達(dá)到最大，這時(shí)反沖電子的能量為0，光子能量沒有損失。反沖電子的能量達(dá)到其最大值：b.當(dāng)θ=180o時(shí)，這時(shí)散射光子能量最小，為：反沖電子能量=0～Emaxe第28頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)、電子的康普頓散射截面σe當(dāng)hv<<m0c2時(shí):當(dāng)hv>>m0c2時(shí):r0=2.8×10-13cm,為經(jīng)典電子半徑第29頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)、康普頓線性減弱系數(shù)σ伽馬光子通過1cm的物質(zhì)時(shí),發(fā)生康普頓效應(yīng)的幾率σe—每個(gè)電子的康普頓散射截面NA——阿佛加得羅常數(shù)，6.02×1023/molρ——體積密度（g/cm3)A——原子的質(zhì)量（摩爾質(zhì)量）(g/mol)(單位體積的物質(zhì)中所有電子的康普頓散射截面）電子密度第30頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月3、電子對效應(yīng)當(dāng)伽馬光子從原子核旁經(jīng)過時(shí)，在原子核的庫侖場的作用下，伽馬光子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，這種過程稱為電子對效應(yīng)第31頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月電子對效應(yīng)截面σp當(dāng)hv>>2m0c2時(shí):當(dāng)hv稍大于2m0c2時(shí):第32頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月4、三種效應(yīng)的優(yōu)勢區(qū)第33頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月I0—x=0處的射線強(qiáng)度，μ—光子與物質(zhì)發(fā)生三種作用的總線性衰減幾率5、伽馬射線的吸收在物質(zhì)中，伽馬射線束通過x路程后其強(qiáng)度I為I=I0e-μx伽馬光子通過1cm的物質(zhì)時(shí),發(fā)生效應(yīng)的幾率第34頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月6、伽馬射線的探測(1).基本原理概述伽馬光子與探測器發(fā)生三種效應(yīng)，產(chǎn)生次級電子使氣體電離，產(chǎn)生電離電荷使NaI晶體激發(fā)，產(chǎn)生光子產(chǎn)生的電子到達(dá)陽極，輸出一個(gè)負(fù)電壓脈沖與光陰極物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生光電子,使光電子倍增形成電子束,在陽極上產(chǎn)生負(fù)電壓脈沖計(jì)數(shù)管閃爍計(jì)數(shù)器記錄一個(gè)伽馬光子，輸出一個(gè)電脈沖第35頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月(2).蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管(G-M計(jì)數(shù)器)a.G-M計(jì)數(shù)管結(jié)構(gòu)陰極：用金屬圓筒或在玻璃內(nèi)殼上涂一層金屬膜陽極：管中央的一根細(xì)導(dǎo)線管內(nèi)：充以惰性氣體(加少量的乙醇或乙醚等）高壓電源前置放大器定標(biāo)器計(jì)數(shù)管探頭RCG-M計(jì)數(shù)管第36頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月b.原理：(a).管內(nèi)沒有電離電流時(shí),電路不通,陽極A電位U0(b).入射r→次級電子→管內(nèi)氣體電離→電離電子向陽極移動(dòng)并不斷增加→到達(dá)陽極附近爆發(fā)性增加(雪崩)→A點(diǎn)電位瞬時(shí)降低→有瞬時(shí)電流通過電阻R流向陽極→陽極電位恢復(fù)→在A點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓脈沖第37頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月(c).計(jì)數(shù)管記錄一個(gè)伽馬光子就輸出一個(gè)電壓脈沖

(d).通常把單位時(shí)間(分鐘）的脈沖數(shù)稱為計(jì)數(shù)率，計(jì)數(shù)率與伽馬射線強(qiáng)度成正比。(f).探測效率：記錄脈沖數(shù)占入射粒子數(shù)的比值（約1%）第38頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)、閃爍探測器組成單元：閃爍體、光電倍增管、電子元件第39頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月工作過程：b.次級電子使閃爍體激發(fā)，退激時(shí)產(chǎn)生熒光光子a.γ射線進(jìn)入晶體，通過三種效應(yīng)產(chǎn)生次級電子c.將光子收集到光電倍增管的光陰極（原子序數(shù)大的材料）上，產(chǎn)生光電子（光電效應(yīng)）d.光電子在光電倍增管中數(shù)量增加幾個(gè)數(shù)量級，形成的電子流在陽極負(fù)載上產(chǎn)生電信號e.電信號經(jīng)電子儀器處理、記錄第40頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出脈沖的幅度和能譜響應(yīng)1）輸出脈沖幅度：與入射伽馬光子在閃爍體中損失的能量成正比，而光子是通過三種效應(yīng)損失能量的，且各不相同。2）輸出脈沖的個(gè)數(shù)：與入射光子的強(qiáng)度(單位時(shí)間伽馬光子數(shù))成正比（計(jì)數(shù)率——脈沖數(shù)/分鐘）幅度與強(qiáng)度的關(guān)系——能譜第42頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月a.模數(shù)變換器將輸入脈沖幅度按比例變換成整數(shù)（地址碼）b.每個(gè)地址對應(yīng)存儲器的一個(gè)記錄道，每進(jìn)一個(gè)脈沖就增加一個(gè)計(jì)數(shù)c.累積每道計(jì)數(shù),得到一個(gè)譜(計(jì)數(shù)率與道址)多道脈沖幅度分析器第43頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月儀器譜：用伽馬譜儀測的自然伽馬射線脈沖幅度譜(計(jì)數(shù)率與道址)，是連續(xù)譜（被光子與閃射晶體相互作用復(fù)雜化）第44頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月0.662Mev第45頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月峰A：全能峰(0.662Mev),是由光電效應(yīng)形成的平臺B：是康普頓效應(yīng)產(chǎn)生的峰C：為反散射峰（光電效應(yīng)0.184Mev）峰D：X射線峰(32kev)0.662Mev第46頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月基本參數(shù)（1）計(jì)數(shù)率：（2）探測效率：探測器每分鐘輸出的脈沖個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)率的大小與入射射線的強(qiáng)度成正比輸出的脈沖數(shù)占入射粒子數(shù)的百分比(20%左右)（3）能量分辨率：脈沖能譜分布的半高寬與入射γ光子的能量比(約10%)第47頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月§2自然伽馬測井用伽馬射線探測器測量地層總的自然伽馬射線的強(qiáng)度(計(jì)數(shù)率)第48頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月一.自然伽馬儀器的刻度1.測井儀標(biāo)準(zhǔn)化（1）標(biāo)準(zhǔn)刻度井不同儀器，對同一測量對象得到不同的計(jì)數(shù)率低放射性地層兩個(gè)，高放射性地層一個(gè)（在中間，模擬泥巖，總放射性是低放射性地層的2倍）探測效率不同，電子線路和儀器外殼的吸收條件等差別引起第49頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）API單位美國石油學(xué)會（AmericanPetroleumInstitute）規(guī)定：200API=高放射性地層計(jì)數(shù)率低放射性地層計(jì)數(shù)率不同儀器，相同測量對象得出相同的API值一級刻度井：全國統(tǒng)一的刻度井二級刻度井：各油田建立的刻度井三級刻度井：用伽馬源現(xiàn)場刻度不同儀器，一個(gè)API單位對應(yīng)的計(jì)數(shù)率不同第50頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月例：標(biāo)準(zhǔn)刻度井中，高放射性地層強(qiáng)度為40000個(gè)光子/分鐘，低放射性地層強(qiáng)度為20000個(gè)光子/分鐘；甲探測器的探測效率為10%，乙探測器為20%；甲一個(gè)API單位對應(yīng)的計(jì)數(shù)率=4000010%2000010%200=10乙一個(gè)API單位對應(yīng)的計(jì)數(shù)率=4000020%2000020%200=20在刻度井中刻度：第51頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月甲探測器得到的計(jì)數(shù)率為：300個(gè)脈沖/分鐘，乙探測器得到的計(jì)數(shù)率為：600個(gè)脈沖/分鐘，對一個(gè)放射性強(qiáng)度為3000個(gè)光子/分鐘的地層測量：而API單位為：300/10=30API而API單位為：600/20=30API第52頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月二.自然伽馬儀器的探測特性（探測范圍）徑向：探測深度最大為46cm探測特性縱向：分辨率約為1m探測范圍定義：半徑為r的球體對測量結(jié)果的貢獻(xiàn)占全空間的貢獻(xiàn)的99%時(shí)，球的半徑r按地層吸收系數(shù)最小值計(jì)算,r=46cm,探測范圍最大值是一個(gè)直徑小于1m

的球體第53頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月統(tǒng)計(jì)誤差產(chǎn)生的原因核物理現(xiàn)象及對這些現(xiàn)象的探測具有隨機(jī)性核衰變數(shù)和計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布三.自然伽馬曲線特點(diǎn)（1）曲線有統(tǒng)計(jì)性漲落變化（自學(xué)）當(dāng)數(shù)學(xué)期望值或平均值M較大時(shí),統(tǒng)計(jì)分布服從高斯分布服從二項(xiàng)式分布第54頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月標(biāo)準(zhǔn)誤差：相對誤差：服從高斯分布的總體，標(biāo)準(zhǔn)誤差就是均方根差N是一次測量的計(jì)數(shù)值,n是有限次測量的平均值第55頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月a.計(jì)數(shù)N的標(biāo)準(zhǔn)（漲落）誤差地層厚度為h，測速為v，平均計(jì)數(shù)率n,則地層內(nèi)總的計(jì)數(shù)N:標(biāo)準(zhǔn)誤差:相對誤差:第56頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月b.計(jì)數(shù)率儀測量結(jié)果的誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差：相對誤差：c.伽馬曲線的漲落誤差:第57頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月a.

對稱于地層中點(diǎn)b.地層界面:厚層（大于1m)，曲線半幅點(diǎn)對應(yīng)薄層,半幅點(diǎn)厚度大于地層厚度d.代表值:極值（2）伽馬平均曲線(r0=15cm,井眼半徑）第58頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月四.伽馬曲線應(yīng)用1、識別巖性、劃分儲層第59頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月2、計(jì)算泥質(zhì)含量適用條件？？第60頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月3.測量注水井吸水剖面(示蹤測井)（1）吸水剖面：注水井段每個(gè)小層的相對吸水量或注水井段累計(jì)相對吸水量。（2）施工常選用I131做示蹤元素,用醫(yī)用活性炭做固相載體吸附放射性同位素離子，與水配成活化懸浮液，注入井中時(shí)，水進(jìn)入地層，而活化載體濾積在地層表面，形成活化層，濾積量與吸水量成正比。第61頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）確定吸水量Jr1(自然伽馬）和Jr2

（示蹤曲線）重疊,每層的面積差Jr1-Jr2

與該層相對吸水量成正比：第62頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）識別大孔道大孔道：是一種特殊的孔隙，是流體滲流的優(yōu)勢通道，后天形成的大孔道是由于注水開發(fā)形成的水洗通道識別方法：選用不同粒徑的同位素載體測量吸水剖面，使吸水層位得到劃分第63頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月第64頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月一、自然伽馬能譜的測量1、自然伽馬能譜儀（2）多道脈沖幅度分析器：對電脈沖按幅度分類，分別在各道中記錄相應(yīng)幅度的脈沖數(shù)(得到數(shù)字譜——道址與計(jì)數(shù)率)（1）閃爍探測器：輸出電脈沖,計(jì)數(shù)率與伽馬射線強(qiáng)度成正比，幅度與光子在晶體中損失的能量成正比§3自然伽馬能譜測井第65頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）井下控制系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)控制伽馬譜儀的穩(wěn)譜、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和編碼，形成編碼譜，經(jīng)電纜傳輸?shù)降孛鎯x器（4）數(shù)據(jù)處理和記錄系統(tǒng)：編碼譜經(jīng)解調(diào)器恢復(fù)為數(shù)據(jù)譜，經(jīng)計(jì)算機(jī)解譜求出鈾、釷、鉀含量和總放射性強(qiáng)度第66頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月釷系、鈾系、鉀的特征伽馬射線儀器譜第67頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月二、自然伽馬譜的解析方法有剝譜法（和逆矩陣法）以鈾系、釷系、鉀的標(biāo)準(zhǔn)伽馬儀器譜為依據(jù)假設(shè)混合譜是這三種標(biāo)準(zhǔn)譜的線性疊加特征能量高的核素對能量低的核素的道域計(jì)數(shù)有貢獻(xiàn)，特征能量低的核素對特征能量高的核素的道域計(jì)數(shù)沒有貢獻(xiàn)第68頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月1、標(biāo)準(zhǔn)儀器譜：用能譜儀在刻度井中測量只含鈾、釷或鉀一種放射性核素的尺寸足夠大的模擬地層，得到每種放射性核素的標(biāo)準(zhǔn)儀器譜。U的自然伽馬儀器譜第69頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月2、自然伽馬儀器譜的解析(剝譜法）特征道域：對三個(gè)特征峰刻度的計(jì)數(shù)用道區(qū)間

分別記錄K40、鈾系的Bi214

、釷系的Tl208三個(gè)特征峰（能量為1.46mev、1.76Mev、2.62Mev）I（94—113)、II(115—139)、III(173—211)第70頁，課件共79頁，創(chuàng)作于2023年2月n1=n11+n12+n13n2=n22+n23n3=n33設(shè)I、II、III特征道域的計(jì)數(shù)率分別是n1、n2、n3，則其組成為：n11、n22、n33：分別是K40、Bi214和Tl208在I、II、III特征道域造成的計(jì)數(shù)率n12：是鈾系的Bi214在I道域造成的的計(jì)數(shù)率n13、n23：分別是釷系的Tl208在I、II特征道域造成的計(jì)數(shù)率