测井-7-自然伽马测井.pptVIP

* * 自然伽马测井方法原理及应用 沈金松 中国石油大学（北京）地球物理系 一. 天然放射性与自然伽马测井 二. 测量原理和影响因素 三. 自然伽马曲线应用 四. 小结 报告提纲 一. 天然放射性与自然伽马测井 【自然伽马测井】以研究岩层或矿体的天然放射性为基础，进而研究岩层性质和有关地质问题的的方法。 在石油勘探中可以解决以下问题： ?按天然放射性强弱，判别岩性和划分钻孔地质剖面； ?估计泥质含量，判别储集性能； ?各井剖面的对比，研究沉积相和沉积环境； ?与磁定位曲线配合，确定射孔位置； 天然放射性的核物理基础 ?. 由不稳定核素的原子核自发地放射某种射线，这种现象称为放射性，相应地不稳定元素称为放射性核素。 ?. 原子核由于自发地放射出而发生地转变称为原子核地衰变。 ?. 放射性核素放射出地射线主要有：带正电地α射线，带负电的β射线和不带电的γ射线。实际上， α粒子即氦原子核，β粒子即电子，γ粒子即波长极短的电磁波。 ?. 放射性核素的衰变遵从统计规律，在某时间的衰变率和当时的存在的可衰变的原子核素成正比，λ称为衰变系数，负号表示原子核素随时间减少， 单位时间的衰变数称为放射性活度： ?. 放射性活度和放射性强度的区别与联系 放射性强度：单位时间放射出的放射线数量； 放射性活度：单位时间放射性核素的衰变数； 只有当放射源衰变一次放射出一条射线或一个粒子，两者才相等； ?. 半衰期和平均寿命 用于描述放射性衰变的几率； 半衰期T：原子核数衰减一半所需的时间； 平均寿命τ：放射性原子核平均生存的时间,N0个原子核的平均寿命为： ?. 放射性活度的单位－－贝克（勒尔）（Becquerel） 1Bq=1(/s) 旧常用单位为居里（Ci） 1Ci=3.7×10 * * 10Bq ?. 放射性的吸收剂量 单位质量的物质所吸收的放射性的总的能量称为吸 收剂量。国际单位为Gray(Gy): 1Gy表示一千克物质吸收一焦耳的辐射能量时的吸 收剂量。 ?. 照射剂量 由于直接测定放射线照射下物质吸收的能量比较困难， 而用电离室测定电离电量较方便，所以常测定照射剂量。 照射剂量：单位质量的物质在X或γ辐射后产生电离 的电量。国际单位为库仑每千克C/Kg,旧单位是伦琴 （R）, 1R=2.578×10 * *-4C/Kg ?. 石油测井业用的API单位 是美国（国际）石油公司表示物质总的γ射线强度，它是休斯顿美国石油研究所的γ射线刻度井中，低放射性层和高放射性层的放射性差值，被定义为200API单位。 2. 岩石的天然放射性 ?. 岩石中能够放射出足够强的γ射线，并为现代测井技术所探测的放射性核素，只有K40,U238,Th232. ?. K40衰变放射出单一的能量，1.46MeV的γ射线， U238,Th232 经过复杂的衰变才生成稳定的Pb206,放射出复杂的γ射线能谱； ?. 地壳中钾，钍和铀的相对丰度分别为：2。35％，12×10 * *-6和3 ×10 * *-6 ，它们单位重量相对γ射线活度为1，1300和3600。 ?. 沉积岩中粘土岩类放射性核素含量高，由于粘土矿物对放射性元素有较强的吸附能力，特别是蒙脱石和伊利石由于比例大，对岩石放射性贡献最大； ?. 岩浆岩中放射性核素含量比沉积岩高，钍铀比大。其中酸性岩浆岩放射性最高，钍铀比最大，中性约为酸性的0.5倍，基性约为酸性的0.25倍，超基性的最低； ?. 变质岩的放射性与变质浅岩石的放射性核素含量及变质过程有关，依据具体地质条件不同而变化。 ?. 蒸发岩中的含钾矿物：钾岩，钾芒硝等，砂岩中的钾长石，含钾的粘土矿物，云母等的放射性较高。 ?. 含钍和铀的泥质，重矿物等放射性较高。 二. 测量原理和影响因素，曲线特征 测量原理 ∮射线探测器的原理（计数器结构， 工作原理） ∮测量的刻度（刻度井刻度，野外刻度） 影响因素 ∮放射性的统计涨落 ∮计数率线路的积分时间常数和测速 ∮井眼条件的影响 3. 曲线特征 伽马曲线的影响因素和曲线特征 ∮放射性的统计涨落 【统计涨落】放射性衰变是一种符合规律的随即现象，在相同条件下，相同的时间间隔内，作重复测量，测量的结果不能完全一样，这种现象称为统计涨落。由于统计涨落自然伽马曲线即使在均匀的厚泥岩或砂岩层上，仍有小的摆动。 ?. 计数率线路的时间常