自然伽瑪測井知識介紹

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1、自然伽瑪測井第一部分自然伽馬測井原理第二部分自然伽馬測井曲線特征和影響因素第三部分自然伽馬測井應(yīng)用巖石中的自然放射性元素主要是鈾（238U）、釷（232Th）及其衰變產(chǎn)物和鉀的同位素(40K)。巖石中的自然放射性取決于U、Th、K的含量。不同巖石，放射元素的種類和含量是不同的?；鸪蓭r的放射性較強，變質(zhì)巖次之，沉積巖最弱。鉀、釷這兩種物質(zhì)的沉積主要跟巖石的吸附作用（顆粒越細(xì)，吸附的放射性物質(zhì)越多）有關(guān)，而鈾的沉積與氧化環(huán)境、還原環(huán)境及有機質(zhì)的富集與否密切相關(guān)。沉積巖中又以泥巖（粘上）的放射性較強，砂巖、石灰?guī)r、白云巖的放射性較弱，且隨泥質(zhì)含

2、量的增加，而放射性增強。因此，利用自然伽馬測井有可能區(qū)分巖性，特別是從剖面中識別非泥質(zhì)地層，并估計儲集層的泥質(zhì)含量。自然伽馬測井（GR）記錄的是地層所含放射性元素衰變時放出的伽馬射線，單位是：脈沖/min或API單位，后者是美國石油學(xué)會推薦使用的單位，以兩倍于北美泥巖平均放射性的模擬地層為刻度標(biāo)準(zhǔn)，其GR測井值的1/200定義為：API。這種刻度單位已被各測井公司普遍采用。儀器舊單位每一個舊單位相當(dāng)?shù)腁PI單位GNT-F或G型自然伽瑪儀1μgRa-eq/ton16.5GNT-J或K型自然伽瑪儀，GLD-K1μgRa-eq/ton11.7沉

3、積巖的放射性一般在幾個API單位（硬石膏和鹽巖）到200API單位或更大些（泥巖）的范圍變化。在API刻度之前，GR測井曲線使用每噸地層中的微克鐳當(dāng)量（1μgRa-eq/ton）刻度的。Schlumberger公司自然伽瑪測井曲線舊單位和API單位的換算當(dāng)自然伽馬射線穿過鉆井液和儀器外殼進(jìn)入探測器。經(jīng)過閃爍計數(shù)器，將伽馬射線轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，經(jīng)放大器把電脈沖放大后由電纜送到地面儀器。地面儀器把每分鐘電脈沖數(shù)轉(zhuǎn)變成與其成正比例的電位差進(jìn)行記錄，并下儀器沿井身移動，就連續(xù)記錄出井剖面上自然伽馬強度曲線，稱為GR。自然伽瑪測井第一部分自然伽馬測

4、井原理第二部分自然伽馬測井曲線特征和影響因素第三部分自然伽馬測井應(yīng)用第二部分自然伽馬測井曲線特征探測范圍為30-45cm1、地層厚度（理論計算結(jié)果）(1)曲線與地層厚度有關(guān)，當(dāng)h＜3d時，極大值（或極小值）隨厚度增加而增大（或減?。．?dāng)h＞=3d時，曲線與層厚無關(guān)。(2)當(dāng)h＜3d時半幅點不能確定界面。(3)當(dāng)h>=3dh>=3d時地層界面與曲線半幅點對應(yīng)。曲線對稱地層中點，地層中心位置的平均值為地層的伽馬射線強度值。2、井的影響(1)鉆井液(泥漿密度和性能）(2)井徑（井徑大?。?3)套管（壁厚）(4)水泥環(huán)（水泥環(huán)厚薄）夾在計數(shù)器和地

5、層之間的物質(zhì)會吸收伽瑪射線。3、放射性漲落誤差的影響在放射性源強度和測量條件不變的情況下，在相同的時間間隔內(nèi)，對放射性射線的強度進(jìn)行反復(fù)測量，每次記錄的數(shù)值不相同，而且總是在某一數(shù)值附近變化，這種現(xiàn)象叫放射性漲落。它和測量條件無關(guān)，是微觀世界的一種客觀現(xiàn)象，并且有一定的規(guī)律。這是由于放射性元素的各個原子核的衰變彼此獨立，衰變的次序是偶然原因造成的。這種現(xiàn)象的存在，使得然伽曲線不光滑，有許多起伏的變化。各種放射性測井都存在漲落誤差。4、測井速度的影響自然伽瑪測井第一部分自然伽馬測井原理第二部分自然伽馬測井曲線特征和影響因素第三部分自然伽馬測

6、井應(yīng)用當(dāng)SP曲線發(fā)生畸變（在電阻率很高的地層中）、曲線特征不明顯（在含淡水地層或鹽水泥漿鉆井中）或不能記錄SP曲線（在不導(dǎo)電泥漿井）時自然伽瑪測井特別有用。在沉積巖中，自然伽瑪測井反映地層中的泥質(zhì)含量。自然伽瑪測井響應(yīng)基本上和K2O含量成正比，每1%的K2O約相當(dāng)于15API。1、劃分巖性根據(jù)不同的巖性然伽射線強度不同可以劃分巖性。在砂泥巖剖面，純砂巖GR最低，粘土最高，泥質(zhì)砂巖較低，泥質(zhì)粉砂巖和砂質(zhì)泥巖較高。即自然伽馬隨泥質(zhì)含量的增加而升高。在碳酸鹽巖地層中，純石灰?guī)r和純白云巖最低，泥巖和頁巖最高，泥灰?guī)r較高，泥質(zhì)石灰?guī)r，泥質(zhì)白云巖界于

7、它們之間，也是隨泥質(zhì)增加曲線數(shù)值增高。膏鹽剖面中，石膏層的數(shù)值最低，泥巖最高，砂巖在二者之間。用自然伽馬曲線進(jìn)行地層對比有如下幾個優(yōu)點(1)一般與孔隙流體無關(guān)。儲層含油、含水或含氣對曲線影響不大，或根本沒什么影響，用自然電位和電阻率曲線進(jìn)行對比，同一儲層由于含流體性質(zhì)不同差別很大。含水時自然電位異常幅度大，電阻率低。含油氣時異常幅度小，電阻率高。(2)與地層水和鉆井液的礦化度關(guān)系不大。(3)很容易識別風(fēng)化殼，薄的頁巖等，曲線特征明顯。(4)在膏鹽剖面及鹽水鉆井液條件下，自然電位和電阻率曲線變化較小，就顯示出了GR曲線對比的優(yōu)越性。（5）套

8、管井也可以地層對比。177