[计算机软件及应用]Lecture -4- 放射性测井-Finished.pptVIP

放射性测井 (核测井) 放射性测井简介 　　　测量记录反映岩石极其孔隙流体的核物理性质的参数，研究井剖面岩层性质的一类测井方法。 　特点： 　　　不受井眼介质限制，在裸眼井和套管井、各种钻井泥浆的井中均可测，能进行套管井的地层评价，能够快速分析和确定岩石及其孔隙流体各种化学元素。 放射性测井又称核测井，是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究井地质剖面，勘探石油、天然气、煤以及铀等有用矿藏，研究石油地质、油井工程和油田开发的地球物理方法，是地球物理测井的一个极重要的分支。 放射性测井是从本世纪三十午代末发展起来的。美国和苏联首先采用自然伽马测井法测量地层的自然放射性。此后，相继山现丁中子伽马测井和放射性同位素示踪测井，从五十年代末期开始，放射性测井：得到了极其迅速的发展。核物理学、核电子学与核地质学的发展与应用，为放射性测井的发展提供了必要的条件，而石油、天然气和煤及铀等有用矿藏的大规模勘探与开发，更是直接推动了放射性测井的迅速发展。我国的放射性测井工作是1956年在玉门油田开始的，继而在其它地质勘探部门也陆续采用了核测井技术。 放射性测井具有独特的优点，迄今为止，是唯一能够在井下快速分析和确定岩石及其孔隙流体中各种化学元素含量的有效方法，而且，它的测量不受井内介质的限制，在裸眼井和套管井中，在充满淡水或高矿化度泥浆、石油或油基泥浆、天然气或空气的井中均能进行测量。所以，放射性测井是目前套管井中唯一能够进行地层评价的测井方法。因此，放射性测井在油、气、煤、及共它矿藏的勘探与开发中起着重要作用，这也是它发展迅速的重要原因。 按使用的放射性源或测量的放射性类型，可将放射性测井分为： 1、伽马测井：以研究伽马辐射为基础，包括GR、NGS（自然伽玛能谱）、地层密度、岩性密度、放射性同位素示踪测井等。 　　 2、中子测井：以研究中子与岩石及孔隙流体相互作用为基础，包括热中子、超热中子、中子伽马、脉冲中子非弹性散射伽马能谱、中子寿命及活化测井等。 提 纲 自然伽马测井和放射性同位素测井 伽马测井的核物理基础 自然伽马测井 自然伽马能谱测井 放射性同位素测井 地层密度测井和岩性密度测井 地质物理基础 地层密度测井 岩性密度测井 同位素中子测井 中子测井的核物理基础 超热中子测井 补偿中子孔隙度测井（探测热中子密度） 中子伽马测井 脉冲中子测井 中子寿命测井（NLL） 非弹性散射伽马能谱测井 中子活化测井 　自然伽马测井和　　　放射性同位素测井 一、伽马测井的核物理基础 二、自然伽马测井 三、自然伽马能谱测井 四、放射性同位素测井 一、伽马测井的核物理基础 （一）放射性核素和核衰变 （二）岩石的放射性核素 （三）岩石的自然放射性与岩石性质的关系 （四）伽马射线与物质的相互作用 （一）放射性核素和核衰变 分子、原子、原子核 核素核同位素 核素：原子核中具有一定数目质子核中子并在同一能态上的同类原子。同一核素的原子核中质子数和中子数目都相等。 同位素：原子核中质子数目相等而中子数不同的核素。 稳定核素和放射性核素 稳定核素：不会自发衰变为另一种核。 放射性核素的原子核能自发地发生衰变，由一种核变为另一种核。 核衰变定律 　　放射性核素——放射出带电粒子（β、α） ——激发态的新原子核——辐射γ—— 稳态的原子核 这个过程称为核衰变，核衰变具有一定的半衰期。 　　 放射性核数随时间减小而遵循一定的规律，即核衰变定律： 　　N0：初始原子个数 　　λ：衰变常数（表示衰变速度的参数），表示单位时间每个核发生衰变的几率，λ越大，衰变速度越快。 半衰期：放射性核素因衰变而减少到原来一半所需的时间。 放射性活度 活度(强度):一定量的放射性核素在单位时间内发生衰变的核素。 　　单位:1Ci(居里)=3.7X1010核衰变/秒　 　　贝克:1Bq　　 =1次核衰变/秒 　　比度(浓度)：放射性核素的放射性活度与其质量之比。 （二）岩石的放射性核素 1.地层中主要放射性核素 　　 起决定作用的是铀系，钍系和钾。 2.伽马能谱 　　 不同的核衰变放出的γ能量不同，一般谱成分太多，只选择代表性的伽马射线来识别： 　　铀系选　92U238 　　钍系选　90Th232 　　钾　　　19K40 （三）岩石的自然放射性与岩石性质的关系 2.沉积岩中铀，钍，钾的含量 （四）伽马射线与物质的相互作用 2.康普顿效应 3．光电效应 4.伽马射线的吸收 二、自然伽马测井 （一）岩石的自然伽马放射性 （二）GR测井原理 （三）自然伽马测井曲线 （