Pe值测值与理论定值不同的原因.docVIP

Pe值测值与理论定值不同的原因 一 概述 原光电吸收因子Pe理论定值， 采用Bertozi 1981提出的标准表达式计算，即：，该式只对光电吸收效应进行近似，当高原子序数的元素存在时，如钡（Ba）含量达到0.1%时，这种近似将引入较大误差。 由于存在瑞利散射及须对结合能对康谱顿散射影响进行校正，使密度/岩性密度仪器不能准确确定Pe。Moake，1988定义了岩性因子（L），该因子考虑了所有的散射因素，其值可由矿物的化学成份及发表的横截面数据计算求得。 修正的Pe值记为Pem，可由岩性因子（L）线性转换求得，该转换确保在纯灰岩和纯砂岩上的Pe值和修正的Pem值完全相等，在测井常遇的岩性中差别很小，而在含钡（Ba）的地层中差异较大，如下表所示。 矿物名称 Pe Pem 石灰岩 5.084 5.086 白云岩 3.99 4.00 砂 岩 1.806 1.806 硬石膏 5.05 5.18 重晶石 267 151 由上表数据可知，对于钡（Ba）含量达到0.1%时的物质，采用修正后的Pem值十分必要。 用标准表达式计算值 对单元素物质： ……(1) 若为化合物，则： ……(2) 式中： Z为原子序数； Ai (i=1～n)为元素个数； Bi (i=1～n)为元素的原子量； Ci (i=1～n)为该化合物的摩尔量。 计算结果如下表所示： 表1 用标准表达式计算值结果 成份 2／ Pehi SiO2 30 60.085 0.9986 1.808 Al2O3 50 101.960 0.9808 1.5718 Fe2O3 76 159.677 0.9519 21.944 FeO 34 71.839 0.9466 24.3379 CaO 28 56.079 0.9986 8.794 MgO 20 40.304 0.9925 1.34 TiO2 38 79.798 0.9524 10.428 MnO 33 70.938 0.9304 21.072 K2O 46 94.196 0.9767 8.445 Na2O 30 61.979 0.9681 1.16 P2O5 70 141.943 0.9863 2.1308 SO3 40 80.062 0.9992 2.4431 CO2 22 44.01 0.9998 0.369 H2O＋ 10 18.015 1.1102 0.398 H2O－ 10 18.015 1.1102 0.398 Cr2O3 72 151.989 0.9474 16.14 BaO 64 153.339 0.8348 442.2465 岩性因子L及Pem计算 1 岩性因子L定义 ……(3) ，且 式中， 分别为59.5 kev光子的总的和康谱顿的原子横截面； 分别为结合能对康谱顿散射校正、光电及瑞利散射横截面。 对所有感兴趣的原子，在40kev～100kev能量范围内的变化量是近乎相同的，由于专门的仪器设计使Pe测量值正是反映该能量范围内的伽马射线（如表2所示），因此仪器所测的岩性响应与L成比例。 表2 岩性密度仪器Pe测量的能量设置 生产厂家 仪器类型 测量值选定的能量范围（kev） ATLAS 3700 2222 60～100 HALLIBURTON SDL 40～100 斯伦贝榭 CSU LDT 43.3～79 中国 大数控 40～100 对于化合物，岩性因子L为： ……(4) 2 修正后的Pem值按下式计算 Pem = 4.389L－0.609 ……(5) Pem计算结果如下表所示： 表3 用修正表达式计算值结果 成份 L* Pemi SiO2 30 16.392 9.018 0.55015 1.8056 Al2O3 50 27.320 13.382 0.48982 1.541 Fe2O3 76 41.5264 201.802 4.85961 20.720 FeO 3