8-自然伽馬測(cè)井

1、自然伽馬測(cè)井,Gamma ray log or Natural gamma ray log,,自然伽馬測(cè)井,放射性測(cè)井是以物質(zhì)原子核物理性質(zhì)為基礎(chǔ)的一組測(cè)井方法，統(tǒng)稱為核測(cè)井，包括自然伽馬，自然伽馬能譜、中子、密度測(cè)井等。 自然伽馬測(cè)井是放射性測(cè)井中的一種方法。,★它既可以在裸眼井中測(cè)井，又可以在套管井中測(cè)井（它測(cè)量的伽馬射線有較強(qiáng)的穿透能力）。 ★它能在任意巖層剖面，以及在井內(nèi)充滿高礦化度泥漿、油基泥漿甚至空氣的

2、條件下使用（由于巖石的自然放射性與剖面上巖石的導(dǎo)電性無關(guān)，與井內(nèi)所充填的介質(zhì)特性無關(guān)）。,自然伽馬測(cè)井已成為碎屑巖剖面、碳酸鹽巖剖面和用鹽水泥漿鉆井地區(qū)進(jìn)行測(cè)井的重要內(nèi)容。,自然伽馬測(cè)井的核物理基礎(chǔ) 巖石的放射性 自然伽馬射線的探測(cè) 自然伽馬測(cè)井原理 自然伽馬測(cè)井的曲線特征和影響因素 自然伽馬測(cè)井的地質(zhì)應(yīng)用,,,自然伽馬測(cè)井,學(xué)習(xí)要點(diǎn),8.1 自然伽馬測(cè)井的核物理基礎(chǔ),1、核衰

3、變及其放射性,,自然伽馬測(cè)井,（1）原子的結(jié)構(gòu) 礦物、巖石、石油和地層水都是由分子組成的，分子又由原子組成，原子的中心是原子核，離原子核較遠(yuǎn)處的核外電子，按一定的軌道繞核運(yùn)動(dòng)，它是一種很微小的粒子，直徑約為10-8cm。 原子：原子核[ 質(zhì)子(帶一個(gè)單位正電荷) + 中子(不帶電)] 核外電子(帶一個(gè)單位負(fù)電荷) 一般地，原子是中性的，所以原子核中的質(zhì)子數(shù)等于核外電子層的電子數(shù)，這個(gè)數(shù)值叫做

4、元素的原子序數(shù)，通常用Z表示，它決定了原子的化學(xué)性質(zhì)和在元素周期表中的位置。 原子核質(zhì)子和中子的總數(shù)叫做元素的質(zhì)量數(shù)，通常用A表示。,（2）同位素和放射性元素 我們把原子核中質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素，稱為同位素。它們?cè)谠刂芷诒碇姓加型晃恢?，具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但有不同的原子量，因而具有不同的物理性質(zhì)，如1H1、1H2、1H3是氫的同位素，鈾92U235、92U234和92U238是鈾的同位素等等。 在自然

5、界中，有些同位素是穩(wěn)定的，即它們的結(jié)構(gòu)和能量不會(huì)發(fā)生改變。而有些同位素則是不穩(wěn)定的，能自發(fā)地改變其結(jié)構(gòu)，放射出射線并變成其它元素。這種不穩(wěn)定的同位素稱為放射性同位素。,8.1 自然伽馬測(cè)井的核物理基礎(chǔ),,1、核衰變及其放射性,（3）核衰變 放射性同位素通過放射出射線而從不穩(wěn)定到穩(wěn)定的過渡稱為核衰變。 這種衰變有兩種形式: 一種是從原子核中放出α粒子(2He4)，叫做α衰變； 一種是從原子核中放出β

6、粒子(-1e0)，稱為β衰變。,8.1 自然伽馬測(cè)井的核物理基礎(chǔ),1、核衰變及其放射性,,,不穩(wěn)定同位素在向穩(wěn)定轉(zhuǎn)化(衰變)的過程中，原子核中多余的能量將以高能電磁波的形式輻射出去，它就是γ射線，所以γ射線是放射性同位素發(fā)生衰變使原子核內(nèi)部能量發(fā)生改變時(shí)的伴隨產(chǎn)物。,（4）核衰變規(guī)律 任何放射性元素從不穩(wěn)定到穩(wěn)定的衰變過程，遵循著一個(gè)總的趨勢(shì)，即隨時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律遞減。而且這種變化與任何外界作用無關(guān)，如溫度、壓力和電場、磁場等都不

7、能影響放射性衰變的速度，這一速度唯一地取決于放射性元素本身的性質(zhì)。,8.1 自然伽馬測(cè)井的核物理基礎(chǔ),1、核衰變及其放射性,,若以No和N分別表示任一放射性元素在時(shí)間t=0和t時(shí)的原子數(shù)，則放射性元素的衰變規(guī)律為 N＝N0e-λt λ為衰變常數(shù)，不同的元素，λ值可以相差很大。λ越大，衰變?cè)娇臁?這個(gè)規(guī)律說明，隨時(shí)間增長，放射性元素的原子個(gè)數(shù)減少。,（4）核衰變規(guī)律

8、 在習(xí)慣上，常用另一常數(shù)來表示衰變快慢。這一常數(shù)是某種放射性元素從t＝0時(shí)的N0個(gè)原子開始，到N0/2個(gè)原子發(fā)生了衰變所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為半衰期，用T表示:,T和λ一樣，也是不受任何外界作用的影響，而且和時(shí)間無關(guān)的常量。不同放射性元素的T值也是不同的。自然界中，各種放射性元素的半衰期相差很大，有的長達(dá)幾十億年，有的短到若干分之一秒。如，鈾的半衰期為4.51×109年，鐳1590年，氡為3.825天等等。,8.1 自然伽馬

9、測(cè)井的核物理基礎(chǔ),1、核衰變及其放射性,,一種放射性元素的半衰期可以精確估計(jì)，但無法估計(jì)在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)到底有多少個(gè)原子可能發(fā)生衰變。但對(duì)元素整體而言，其衰變具有統(tǒng)計(jì)性，即圍繞某一平均值在一定范圍內(nèi)變化。,（4）核衰變規(guī)律 一種放射性物質(zhì)的放射性強(qiáng)弱，是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核的數(shù)目來量度，稱為放射性強(qiáng)度，用符號(hào)J表示。 顯然 ，式中J0—物質(zhì)的初始放射性強(qiáng)度。 可見，放射性物質(zhì)的放射性強(qiáng)

10、度也以同樣的指數(shù)規(guī)律衰減。同時(shí)，它也符合統(tǒng)計(jì)的規(guī)律。,1、核衰變及其放射性,,放射性強(qiáng)度的單位是居里（Ci），其定義是：1Ci=3.7×l010/s，即每秒鐘有3.7×l010次核衰變。其導(dǎo)出單位是毫居里和微居里：1mCi=3.7×l07/s,1μCi=3.7×l04/s。1975年國際計(jì)量大會(huì)規(guī)定放射性強(qiáng)度的單位為“貝可勒爾”，符號(hào)為Bq。,（5）放射性射線的性質(zhì) 放射性物質(zhì)能放出α射線

11、，β射線和γ射線。它們各具如下性質(zhì)： α射線(2He4)：是一種帶正電荷的粒子流，帶有兩個(gè)單位的正電荷，相當(dāng)于一個(gè)氦原子核。 β射線(-1e0)：是一種帶負(fù)電荷的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，相當(dāng)于一個(gè)電子，帶一個(gè)單位的負(fù)電荷。 γ射線：γ射線是頻率很高的電磁場或光子流，不帶電荷,能量很高，一般多在幾十萬電子伏特以上，并有很強(qiáng)的穿透能力。,1、核衰變及其放射性,,這三種射線中，電離能力：α射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，γ射線最弱；穿透

12、能力：γ射線最強(qiáng)，它在空氣中的射程可達(dá)幾百米，在沉積巖石中的平均穿透深度約為30cm；而α射線在巖石中的穿透距離僅約10-3厘米；β射線在金屬中僅能穿透0.9厘米。 來自井下巖石的放射性射線中，γ射線才是唯一可探測(cè)到的。,自然界的巖石和礦石均不同程度的具有一定的放射性，它們幾乎全部是由放射性元素鈾、釷、錒以及放射性同位素鉀19K40在其中存在并進(jìn)行衰變的結(jié)果。鈾、釷、錒這三個(gè)放射性系列，分別由半衰期較長的鈾的一種同位素92U23

13、8、釷元素90Th232和鈾的另一種同位素92U235開始進(jìn)行衰變，產(chǎn)生一系列新的放射性同位素，并繼續(xù)衰變、向著穩(wěn)定元素過渡。,2、沉積巖的自然放射性,,這些放射性元素在衰變過程中都能同時(shí)放出伽馬射線，且不同元素放出的γ射線的數(shù)量和能量兩方面均有區(qū)別。如：K：1.46Mev；U、Th：γ能譜較為復(fù)雜，因此，通過探測(cè)γ射線的數(shù)量（強(qiáng)度）和能量（能譜），就有可能確定巖石中放射性元素的數(shù)量（含量）及種類，并進(jìn)一步用來尋找放射性礦床和研究巖層性

14、質(zhì)等。,通過探測(cè)γ射線的數(shù)量（強(qiáng)度）和能量（能譜），可以確定巖石中放射性元素的數(shù)量（含量）及種類。因此放射性測(cè)井主要分為自然伽馬測(cè)井和自然伽馬能譜測(cè)井。 以研究巖石中放射性元素的相對(duì)含量，即探測(cè)自然伽馬射線總強(qiáng)度的測(cè)井方法叫做自然伽馬測(cè)井； 測(cè)定在一定能量范圍內(nèi)自然伽馬射線的強(qiáng)度以區(qū)分巖石中放射性元素的類型及其實(shí)際含量的測(cè)井方法，則叫自然伽馬能譜測(cè)井。,2、沉積巖的自然放射性,,對(duì)于三大類巖石而言，一般說來，火成巖在三大

15、巖類中放射性最強(qiáng)，變質(zhì)巖次之，沉積巖最弱。 A 巖漿巖：其中有許多放射性礦物，如長石、云母集中了地層中絕大多數(shù)鉀K。角閃石、獨(dú)居石、輝石也有較高放射性，其中以堿性巖、鋯石、獨(dú)居石等放射性最強(qiáng)。 B 變質(zhì)巖：取決于母巖放射性，若為巖漿巖，放射性較強(qiáng)，沉積巖則次之。 C 沉積巖：一般比巖漿巖、變質(zhì)巖差，沉積巖中的巖類不同，放射性不同。,2、沉積巖的自然放射性,,（1）粘土巖類：含放射性元素最多，放射性最強(qiáng)，主要為泥、頁巖

16、 A．高嶺石：不含放射性元素，且對(duì)離子吸附能力差，放射性強(qiáng)度低。 B．蒙脫石：不含放射性元素，但對(duì)陽離子吸附能力強(qiáng)，可吸附很多放射性強(qiáng)物質(zhì)，如氧化鈾。故其天然放射性強(qiáng)度最大，對(duì)粘土巖放射性貢獻(xiàn)最大。 C．伊利石：含放射性同位素K40，且有較強(qiáng)陽離子吸附能力，也可吸附較多U2O氧化鈾，有較強(qiáng)放射性。 D．綠泥石：同高嶺石相似，天然放射性弱。 （2）碎屑巖類：放射性強(qiáng)度由正長石、白云母、重礦物以及VSH決定，對(duì)儲(chǔ)層的

17、主要成份石英砂巖而言，前三種礦物很少，因此主要取決于VSH及組成。（3）化學(xué)巖類：石灰?guī)r、白云巖、膏、鹽巖、K鹽等。除K具放射性外，其他巖類主要由巖石中所含泥質(zhì)及微量無素決定。,2、沉積巖的自然放射性,,API是美國石油學(xué)會(huì)的縮寫，API單位是該學(xué)會(huì)規(guī)定的自然伽馬測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)單位，并已在許多國家廣泛應(yīng)用。這一單位是將自然伽馬測(cè)井儀器放在標(biāo)準(zhǔn)的刻度井中進(jìn)行標(biāo)定得出的。標(biāo)定時(shí)，規(guī)定刻度井中最高和最低放射性地層自然伽馬讀數(shù)之差為200個(gè)API單

18、位。于是，其它地層即可按它的實(shí)際讀數(shù)得出相應(yīng)的API數(shù)。表中對(duì)于每一種巖石都有一定自然伽馬射線強(qiáng)度的變化范圍，并用橫線的縱向?qū)挾葋肀硎境霈F(xiàn)這一放射性強(qiáng)度的頻率。,2、沉積巖的自然放射性,,沉積巖的自然放射性，大體可分為高、中、低三種類型。 ①高自然放射性的巖石：包括泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、深海沉積的泥巖，以及鉀鹽層等，其自然伽馬測(cè)井讀數(shù)約100API以上。特別是深海泥巖和鉀鹽層，自然伽馬測(cè)井讀數(shù)在所述沉積巖中是最高的。

19、 ②中等自然放射性的巖石，包括砂巖、石灰?guī)r和白云巖。其自然伽馬測(cè)井讀數(shù)介于50—100API之間。 ③低自然放射性的巖石：包括巖鹽、煤層和硬石膏。自然伽馬讀數(shù)約50API以下。其中硬石膏最低，10API以下。,2、沉積巖的自然放射性,,石油測(cè)井的主要研究對(duì)象是沉積巖，通常認(rèn)為，鈾、釷、鉀等放射性元素最初存在于火成巖當(dāng)中，當(dāng)火成巖風(fēng)化以及地表水的作用，一部分易溶的放射性物質(zhì)(如鈾的化合物)便以溶液的形式搬運(yùn)，不易溶解的則在水中與膠

20、體和巖石及礦物的碎屑一起搬運(yùn)，最后隨同沉積巖一起沉積下來。因而沉積巖中放射性元素的含量取決于巖石的礦物成分、巖性及形成過程中的物理化學(xué)條件等。,2、沉積巖的自然放射性,,鄂爾多斯盆地鈾異常形成機(jī)理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，沉積巖的自然放射性強(qiáng)度一般有以下變化規(guī)律： ①隨泥質(zhì)含量的增加而增加； ②隨有機(jī)物含量的增加而增加，如瀝青質(zhì)泥巖的放射性很高。在還原條件下，六價(jià)鈾能被還原成四價(jià)鈾，從溶液中分離出來而沉淀在地層中，且有機(jī)物容易吸

21、附含鈾和釷的放射性物質(zhì)； ③隨著鉀鹽和某些放射性礦物的增加而增加。 可見，除特殊的放射性礦物如鉀鹽層以外，油氣田中常遇到的沉積巖的自然放射性強(qiáng)弱與巖石中含泥質(zhì)的多少有密切的關(guān)系。,2、沉積巖的自然放射性,,巖石含泥質(zhì)越多，自然放射性就越強(qiáng)。這是因?yàn)椋?2、沉積巖的自然放射性,,①構(gòu)成泥質(zhì)的粘土顆粒較細(xì)，有較大的比表面積，在沉積過程中能夠吸附較多的溶液中放射性元素的離子。 ②泥質(zhì)顆粒沉積時(shí)間長(特別是深海沉積)，有

22、充分的時(shí)間同放射性元素接觸和進(jìn)行離子交換，所以，泥質(zhì)巖石就具有較強(qiáng)的自然放射性。 這也成為我們利用自然伽馬測(cè)井曲線區(qū)分巖石性質(zhì)、進(jìn)行地層對(duì)比，以及定量估計(jì)巖石中泥質(zhì)含量的依據(jù)。,目前使用較為普遍的伽馬射線探測(cè)器主要是閃爍計(jì)數(shù)器。它主要由NaI螢光晶體和光電倍增管組成。,8.1 自然伽馬測(cè)井的核物理基礎(chǔ),3、伽馬射線的探測(cè),,其工作原理是，伽馬射線射到螢光體(如碘化鈉晶體)上，從其原子中打出電子，并在該電子的激發(fā)下發(fā)出閃光。光電倍

23、增管將閃光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，電脈沖的數(shù)量與進(jìn)入螢光體的伽馬射線成正比，這就是閃爍計(jì)數(shù)器的基本工作原理。,,8.2 自然伽馬測(cè)井,1、方法特點(diǎn),,優(yōu)點(diǎn)：（1）裸眼井和套管井中均可以進(jìn)行 （2）油基泥漿、高礦化度以及干井中均可以進(jìn)行 （3）碳酸鹽巖剖面和水化學(xué)沉積剖面不可缺少。缺點(diǎn)：（1）測(cè)速慢，成本高。 （2）如果巖石本身組成中含放射性物質(zhì)，如含火山碎屑 等，則無法正確判斷泥質(zhì)含量。

24、如哈密地區(qū)，那么 VSH判定需從其它資料中求取。,自然伽馬測(cè)井可以解決以下問題： (1)根據(jù)天然放射性強(qiáng)弱，判別巖性和劃分井地層剖面。 (2)在一個(gè)含油氣區(qū)或單獨(dú)構(gòu)造上，各井剖面進(jìn)行對(duì)比。 (3)估計(jì)巖石中泥質(zhì)含量，從而判斷巖層的儲(chǔ)集性能。,,8.2 自然伽馬測(cè)井,2、測(cè)量原理,,進(jìn)行自然伽馬測(cè)井的簡單原理如圖所示。井下儀器主要包括：伽馬射線探測(cè)器(將接收到的伽馬射線轉(zhuǎn)換成電脈沖的裝置

25、)、供給該探測(cè)器所需的高壓電源，以及將探測(cè)器輸出的電脈沖進(jìn)行放大的放大器等。 地面儀器主要包括：將來自井下的一連串電脈沖轉(zhuǎn)換成連續(xù)電流的一整套電路，以及記錄儀和電源等。,自然伽馬測(cè)井原理簡圖,利用這套裝置進(jìn)行自然伽馬測(cè)量的簡單過程是： 當(dāng)井下儀器在井內(nèi)由下向上提升時(shí)，來自巖層的自然伽馬射線穿過井內(nèi)泥漿和儀器外殼進(jìn)入探測(cè)器。探測(cè)器將接收到的一連串伽馬射線轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)的電脈沖，然后經(jīng)井下放大器加以放大，由電纜送到地面儀器，地

26、面儀器把每分鐘接收到的電脈沖數(shù)（計(jì)數(shù)率）轉(zhuǎn)變?yōu)榕c其成比例的電位差進(jìn)行記錄。,8.2 自然伽馬測(cè)井,2、測(cè)量原理,,GR,井下儀器在井內(nèi)自下而上移動(dòng)測(cè)量，就連續(xù)記錄出井剖面的自然伽馬強(qiáng)度曲線，通常記為GR，以記數(shù)率（脈沖/分鐘）或API刻度。 右圖就是某井（砂泥巖剖面）一段自然伽馬測(cè)井實(shí)測(cè)曲線。,8.2 自然伽馬測(cè)井,2、測(cè)量原理,,某井段GR、SP和AC曲線,8.2 自然伽馬測(cè)井,3、曲線特征及影響因素,,地層巖石放射出的自然γ

27、射線，在穿過地層時(shí)會(huì)逐漸被巖石所吸收，因此，由距離探測(cè)器較遠(yuǎn)的巖石放射出的γ射線，在到達(dá)探測(cè)器之前已被巖石所吸收，所以自然γ測(cè)井曲線記錄下來的主要是儀器附近，以探測(cè)器中心為球心，半徑為30-45cm范圍內(nèi)巖石放射出來的γ射線。這個(gè)范圍就是自然γ測(cè)井的探測(cè)范圍。 用這個(gè)“探測(cè)范圍”的概念，容易理解自然γ測(cè)井曲線形狀及其特點(diǎn)。,（1）探測(cè)范圍,GR的探測(cè)范圍,3、曲線特征及影響因素,,①中心對(duì)稱（上下圍巖放射性相同），中心出現(xiàn)極大值

28、。 ②h＜3d0，曲線極大值隨h增加而增加，h≥3d0，極大值=const,與強(qiáng)度大小成正比，與厚度無關(guān)。 ③h≥3d0半幅點(diǎn)定界面，h＜3d0，厚度＞真實(shí)厚度。,（2）曲線特征,①放射性漲落影響-實(shí)測(cè)曲線呈鋸齒狀 由于地層中放射性元素的衰變是隨機(jī)的，因此，在一定時(shí)間間隔內(nèi)衰變的原子核數(shù)，亦即放射出的伽馬射線數(shù)不可能完全相同。但從統(tǒng)計(jì)的角度來看，它基本上圍繞著一個(gè)平均值在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。這就是通常所說的統(tǒng)計(jì)起伏，

29、或放射性漲落。 放射性漲落現(xiàn)象的存在，使得采用同樣的測(cè)井速度，在同一地層不同時(shí)間測(cè)得的自然伽馬讀數(shù)并不一致。表現(xiàn)在測(cè)井曲線上，即呈鋸齒狀的變化，如圖。,3、曲線特征及影響因素,,（3）影響因素,三個(gè)影響因素,②曲線有深度位移 自然伽馬測(cè)井記錄的是單位時(shí)間內(nèi)探測(cè)到的γ射線強(qiáng)度，而實(shí)際測(cè)井時(shí)儀器在不斷地連續(xù)移動(dòng)，這樣實(shí)測(cè)曲線與理論曲線就有一些差別。只有當(dāng)測(cè)井速度很小時(shí)，測(cè)的曲線形狀才與理論曲線相似，當(dāng)測(cè)井速度增加時(shí)，曲線形狀發(fā)

30、生沿儀器移動(dòng)方向移動(dòng)的畸變。 造成畸變的原因是：井下儀器具有一定的提升速度，地面儀器有一定的時(shí)間常數(shù)這兩種因素決定的（Vτ）。 可以想象，對(duì)一定時(shí)間內(nèi)電脈沖數(shù)進(jìn)行累計(jì)的計(jì)數(shù)率電路的時(shí)間常數(shù)，造成了測(cè)井記錄具有一定的“惰性”，它使得當(dāng)儀器在井下以一定速度提升時(shí)，不同放射性強(qiáng)度的地層進(jìn)入探測(cè)范圍之后，記錄儀器還來不及馬上反映這一實(shí)際放射性強(qiáng)度的變化。于是，曲線上所反映的不同放射性地層的界面便滯后了一段時(shí)間，即深度向上挪動(dòng)了一

31、定的距離。即，曲線的形狀就受到了一定的歪曲，曲線的對(duì)稱性破壞、極大值變小、極小值增大。特別是薄地層，這種畸變更明顯。,3、曲線特征及影響因素,,（3）影響因素,3、曲線特征及影響因素,,（3）影響因素,②曲線有深度位移,Vτ的影響使GR曲線發(fā)生畸變，主要表現(xiàn)在幅度值GRmax下降，且GRmax位置不在地層中心而向上偏移，視厚度增大，半幅點(diǎn)上移。同時(shí)造成半幅點(diǎn)劃分地層界面與實(shí)際地層界面有一偏差，而且前者比后者淺。偏差的大小與Vτ成正比。

32、 為了盡可能減小這種影響，在實(shí)際測(cè)井工作中應(yīng)通過試驗(yàn)選擇合適的提升速度和時(shí)間常數(shù)。同時(shí)，在整理資料時(shí)，需通過同其它曲線的對(duì)比，將整個(gè)曲線下移一定深度。,自然伽馬測(cè)井曲線的幅度不僅與地層的放射性有關(guān)，而且還受井眼條件(井徑、泥漿比重、套管、水泥環(huán)等參數(shù))的影響。 泥漿、套管、水泥環(huán)吸收伽馬射線，所以這些物質(zhì)會(huì)使自然伽馬測(cè)井值降低。一層套管時(shí)的自然伽馬測(cè)井值大約是沒有套管的自然伽馬測(cè)井曲線值的75％。如有多層套管則自然伽馬值將

33、明顯下降。 在做定性解釋時(shí)，如果井內(nèi)泥漿穩(wěn)定，則整個(gè)曲線的相對(duì)趨勢(shì)反映地層性質(zhì)，可不做校正。 在大井眼和套管井中，定量解釋自然伽馬資料時(shí)，要做出校正圖版，進(jìn)行必要的校正。,3、曲線特征及影響因素,,（3）影響因素,③井的參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響,(1)劃分巖性，確定滲透層 利用自然伽馬測(cè)井曲線劃分巖性，主要是根據(jù)巖層中泥質(zhì)含量不同進(jìn)行的，由于各地區(qū)巖石成分不一樣，因此在利用自然伽馬測(cè)井曲線劃分巖層時(shí)，

34、要了解該地區(qū)的地質(zhì)剖面巖性的特點(diǎn)。下面是用自然伽馬測(cè)井曲線劃分巖性的一般規(guī)律。,4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,自然伽馬測(cè)井在油氣田勘探和開發(fā)中，主要用來劃分巖性，確定儲(chǔ)集層的泥質(zhì)含量，進(jìn)行地層對(duì)比及射孔工作中的跟蹤定位等。,應(yīng)用有4點(diǎn),4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,①在砂泥巖剖面中,A、純砂巖在自然伽馬曲線上顯示出最低值； B、泥巖顯示最高值； C、粉砂巖、泥質(zhì)砂巖介于二者之間，并隨著巖層中泥質(zhì)含

35、量增加曲線幅度增大。,4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,②在碳酸鹽巖剖面中,A、粘土巖(泥巖、頁巖)的自然伽馬顯示最高值； B、純的石灰?guī)r、白云巖的自然伽馬值最低； C、泥灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖的自然伽馬測(cè)井曲線值介于兩者之間，且幅值隨泥質(zhì)含量的增加而增大。,用自然伽馬測(cè)井曲線在膏鹽剖面中可以劃分巖性并劃分出砂巖儲(chǔ)集層。這種剖面中： A、巖鹽、石膏層的曲線值最低，泥巖最高； B、砂巖介于上述二者

36、之間。曲線讀數(shù)較高的砂巖層的泥質(zhì)含量較多，是儲(chǔ)集性較差的砂巖，而曲線讀數(shù)較低的砂巖層則是較好的儲(chǔ)集層。,4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,③在膏鹽剖面中,4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,（2）進(jìn)行地層對(duì)比,運(yùn)用自然伽馬測(cè)井曲線進(jìn)行地層對(duì)比的優(yōu)點(diǎn)： ①與巖石流體性質(zhì)無關(guān)（油、水、地層礦化度等）； ②與泥漿性質(zhì)無關(guān)（鹽、水泥漿）； ③在自然伽馬測(cè)井曲線上容易找到標(biāo)淮層，如海相沉積的泥巖，在很大區(qū)域內(nèi)顯示明顯的高幅度

37、值。 ④在油水過渡帶內(nèi)進(jìn)行地層對(duì)比時(shí)，就顯示出自然伽馬測(cè)井曲線的優(yōu)點(diǎn)了。因?yàn)樵谶@樣的地區(qū)同一地層不同井內(nèi)，孔隙中所含流體性質(zhì)(油、氣、水)是不同的，這就使視電阻率、自然電位和中子伽馬測(cè)井曲線變化而造成對(duì)比上的困難。而自然伽馬測(cè)井曲線不受流體性質(zhì)變化的影響，所以在油水過渡帶進(jìn)行地層對(duì)比時(shí)，使用自然伽馬測(cè)井曲線效果較好。,⑤在膏鹽剖面地區(qū)，由于視電阻率和自然電位測(cè)井曲線顯示不好，進(jìn)行地層對(duì)比用自然伽馬測(cè)井曲線更為必要。,4、自然伽馬測(cè)井

38、曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,（2）進(jìn)行地層對(duì)比,由于泥質(zhì)顆粒細(xì)小，具有較大的比面，使它對(duì)放射性物質(zhì)有較大的吸附能力，并且沉積時(shí)間長，有充分時(shí)間與溶液中的放射性物質(zhì)一起沉積下來，所以泥質(zhì)(粘土)具有很高的放射性。在不含放射性礦物的情況下，泥質(zhì)含量的多少就決定了沉積巖石的放射性強(qiáng)弱。所以有,4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,（3）確定巖石的泥質(zhì)含量,可能利用自然伽馬測(cè)井資料來估算泥質(zhì)含量，通常采用相對(duì)值法確定地層泥質(zhì)含量。 地層中的泥質(zhì)含量與

39、自然伽馬讀數(shù)GR的關(guān)系往往是通過實(shí)驗(yàn)確定的。 △GR= (GR-GRmin)/(GRmax-GRmin) Vsh=(2c·△GR-1)/(2c-1)其中老地層 C=2； 新地層 C=3.7—4,4、自然伽馬測(cè)井曲線的地質(zhì)應(yīng)用,,（4）確定巖石的粒度中值，作沉積環(huán)境分析,C0、C1為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。C0為所選取的GRmin的相應(yīng)層段的平均粒度中值（Md0）的對(duì)數(shù)值。,,自然伽馬測(cè)井,本小節(jié)作業(yè),名詞解釋：統(tǒng)計(jì)