第4章-自然伽馬測井ppt課件.ppt

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1、自然伽馬測井1巖石中所含的放射性元素的種類和數(shù)量不同，放射性強(qiáng)度也不同。巖石的自然伽馬放射性水平主要決定于鈾U、釷Th、鉀K的含量。自然伽馬測井GR：通過測量巖層的自然伽馬射線的強(qiáng)度來認(rèn)識巖層的一種放射性測井方法。是在井內(nèi)測量巖層中自然存在的放射性元素核衰變過程中放射出來的伽馬射線的強(qiáng)度。4.2.1自然伽馬測井的測量原理4.2自然伽馬測井井下儀器包括：伽馬射線探測器（將接收到的伽馬射線轉(zhuǎn)換成電脈沖的裝置）、供給該探測器所需的高壓電源，以及將探測器輸出的電脈沖進(jìn)行放大的放大器等。地面儀器主要包括：將來自地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。測量原理：當(dāng)井下儀器在

2、井內(nèi)由下向上提升時(shí)，來自巖層的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(jì)數(shù)器，將伽馬射線轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，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，井下儀器沿井身移動(dòng)，就連續(xù)記錄出井剖面上自然伽馬強(qiáng)度曲線，稱為GR曲線，單位是脈沖/分，在儀器標(biāo)準(zhǔn)化后，曲線單位是μR/h?，F(xiàn)在使用API單位。2自然伽馬測井原理整形器計(jì)數(shù)率計(jì)積分線路輸入輸出特性時(shí)間常數(shù)：輸入電壓輸入電壓輸出電壓計(jì)數(shù)電路31、理論曲線特征1)、探測范圍巖石放射的伽馬射線能到達(dá)探測器的一個(gè)以探測器中點(diǎn)為球心的球體，其半徑約為30～45cm。2)、總體特征對著

3、高放射性地層，曲線顯示高讀數(shù)，并在巖層中心處出現(xiàn)極大值。對于厚巖層，該極大值能很好地反映巖層的放射性，隨著巖層厚度的變薄，極大值隨之降低。4.2.2自然伽馬測井曲線的特點(diǎn)自然伽馬測井的探測半徑和巖層厚度與GR曲線的解釋關(guān)系3)、曲線的對稱性上下圍巖放射性含量相同時(shí)，曲線對稱于地層中點(diǎn)，反之，曲線不對稱。4自然伽馬理論曲線理論曲線與實(shí)際情況的差異分析理想情況：探測器在井內(nèi)是進(jìn)行的點(diǎn)測，而且每一個(gè)點(diǎn)上的讀數(shù)是較長時(shí)間內(nèi)（＞3τ）所測脈沖數(shù)的平均值。實(shí)際測井情況（有v和τ參數(shù)）：◆儀器有一定的上提速度v，使得探測器在井內(nèi)每一深度的停留時(shí)間有限◆地面儀器中將脈沖數(shù)平均轉(zhuǎn)化為連續(xù)電流的計(jì)數(shù)率電路的

4、時(shí)間常數(shù)τ有一定的數(shù)值，且不可能太長－－記錄電路的“延遲性”。d0－井徑4)、當(dāng)巖層厚度較厚時(shí)當(dāng)h大于3倍d0井徑或者大于2倍探測半徑時(shí)，地層中心處的平均值為地層的伽馬射線強(qiáng)度值，可用曲線上最大幅度一半的地方（半幅值點(diǎn)）劃分巖層的上下界面。5)、當(dāng)巖層變薄時(shí)當(dāng)h＜3d0時(shí)，受低放射性圍巖的影響，自然伽馬幅度值對厚度h減小而減小，巖層界面的位置移向曲線的頂端。51)、測井速度v和記錄儀中電路的積分時(shí)間常數(shù)τ的影響vτ越大，曲線幅度越小，對稱性越差，極值向提升方向偏移越遠(yuǎn)，即曲線的深度位移和形態(tài)畸變隨之加劇。不同測井速度對自然伽馬測井曲線的影響2、自然伽馬測井曲線的影響因素深度位移：指根據(jù)實(shí)

5、測自然伽馬測井曲線的分層原則（如用半幅值點(diǎn)）定出的巖層界面深度與實(shí)際深度之間有一偏差，而且前者比后者偏淺。實(shí)際測井要選擇合適的提升速度和儀器時(shí)間常數(shù)，同時(shí)，在整理資料時(shí)，需通過與其它曲線的對比，將整個(gè)曲線下移一定深度（深度校正）。時(shí)間常數(shù)RC對放射性測井曲線的影響儀器移動(dòng)方向62)、放射性漲落誤差的影響放射性漲落：在放射性源強(qiáng)度和測量條件不變的情況下，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，對放射性射線的強(qiáng)度進(jìn)行反復(fù)測量，每次記錄的數(shù)值不相同，但總在平均值）附近變化實(shí)測自然伽馬測井曲線特征鋸齒狀它和測量條件無關(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(gè)原子核的衰變彼此獨(dú)立，衰變的

6、次序是偶然原因造成的。這種現(xiàn)象的存在，使得自然伽馬曲線不光滑，有許多起伏的變化。這些起伏是放射性漲落引起的，不是由于地層放射性元素含量變化引起的。放射性測井曲線上讀數(shù)的變化，一種是地層性質(zhì)引起的變化，用它可以劃分地質(zhì)剖面。另一種變化是放射性漲落引起的。區(qū)分這兩種變化是正確解釋應(yīng)用的前提。放射性漲落符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其誤差可以計(jì)算。統(tǒng)計(jì)漲落泥巖砂巖7放射性測井曲線漲落誤差（1）測井測量的每一點(diǎn)計(jì)數(shù)率的漲落誤差σ1如能根據(jù)多次測量確定平均值，則每次的測量讀數(shù)與平均值的誤差就是σ1。采用積分線路的自然伽馬測井儀，其輸出結(jié)果是在輸出時(shí)刻前2τ時(shí)間內(nèi)的平均值，則曲線上任何一點(diǎn)的相對標(biāo)準(zhǔn)誤差為：曲線上任

7、何一點(diǎn)的計(jì)數(shù)率和真值間的偏差為：（3）放射性的漲落誤差：即是每一點(diǎn)的漲落誤差范圍（2σ1）加上每次測量的平均計(jì)數(shù)率的漲落誤差范圍（2σ2）（2）某段地層內(nèi)測量的平均記數(shù)率的漲落誤差σ2即以某一深度上一次測量的測井讀數(shù)代替應(yīng)由多次重復(fù)測量計(jì)算的平均值時(shí)所帶來的誤差83)、地層厚度的影響◆當(dāng)?shù)貙幼銐蚝駮r(shí)，對應(yīng)曲線的幅度平均值代表地層的真實(shí)情況。當(dāng)?shù)貙雍鼙r(shí)，曲線的平均值達(dá)不到代表地層的真實(shí)性質(zhì)?！粼谏澳鄮r剖面，由于地層變薄會使得泥巖的自