第六章 伽馬測井

1、 放射性測井是測量記錄巖石及其孔隙流體的核物理性質(zhì)的參放射性測井是測量記錄巖石及其孔隙流體的核物理性質(zhì)的參數(shù)，研究井剖面巖層性質(zhì)的一組測井方法數(shù)，研究井剖面巖層性質(zhì)的一組測井方法，包括，包括自然伽馬，自自然伽馬，自然伽馬能譜、中子、密度測井等然伽馬能譜、中子、密度測井等。 放射性測井的特點(diǎn)放射性測井的特點(diǎn)：不受井眼介質(zhì)限制，在裸眼井和套管井、：不受井眼介質(zhì)限制，在裸眼井和套管井、各種鉆井泥漿的井中均可測，能進(jìn)行套管井的地層評(píng)價(jià)，快速分各種鉆井泥漿的井中均可測，能進(jìn)行套管井的地層評(píng)價(jià)，快速分析和確定巖石及其孔隙流體各種化學(xué)元素。析和確定巖石及其孔隙流體各種化學(xué)元素。放射性測井分類放射性測井分類：

2、（按測量的放射性類型劃分）：（按測量的放射性類型劃分） 1、伽馬測井、伽馬測井：以研究伽馬輻射為基礎(chǔ)，包括：以研究伽馬輻射為基礎(chǔ)，包括GR、NGS、地層密度、巖性密度、放射性同位素示蹤測井、地層密度、巖性密度、放射性同位素示蹤測井等。等。 2、中子測井、中子測井：以研究中子與巖石及孔隙流體相互：以研究中子與巖石及孔隙流體相互作用為基礎(chǔ)，包括熱中子、超熱中子、中子伽馬、脈作用為基礎(chǔ)，包括熱中子、超熱中子、中子伽馬、脈沖中子非彈性散射伽馬能譜、中子壽命及活化測井等。沖中子非彈性散射伽馬能譜、中子壽命及活化測井等。一、核衰變及其放射性一、核衰變及其放射性 1 1、原子的結(jié)構(gòu)、原子的結(jié)構(gòu) 礦物、巖石、

3、石油和地層水都是由分子組成的，分子又礦物、巖石、石油和地層水都是由分子組成的，分子又是由原子組成的。原子的中心是原子核，離核較遠(yuǎn)處核外電是由原子組成的。原子的中心是原子核，離核較遠(yuǎn)處核外電子按一定的軌道繞核運(yùn)動(dòng)。子按一定的軌道繞核運(yùn)動(dòng)。負(fù)電荷核外電子：帶一個(gè)單位：不帶電中子位正電荷氫的原子核，帶一個(gè)單質(zhì)子原子核原子(N):(Z)AZX2 2、同位素和放射性核素、同位素和放射性核素核素核素：指原子核中具有一定數(shù)目質(zhì)子和中子，并處于同：指原子核中具有一定數(shù)目質(zhì)子和中子，并處于同一能態(tài)的同一類原子。一能態(tài)的同一類原子。同位素同位素：指質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同的核素，它們?cè)冢褐纲|(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同

4、的核素，它們?cè)谠刂芷诒碇姓加型晃恢?。元素周期表中占有同一位置。核素有穩(wěn)定核素和放射性核素之分核素有穩(wěn)定核素和放射性核素之分。穩(wěn)定核素：原子核不會(huì)自發(fā)地變?yōu)榱硪环N核的核素。穩(wěn)定核素：原子核不會(huì)自發(fā)地變?yōu)榱硪环N核的核素。放射性核素放射性核素：原子核能自發(fā)地發(fā)生衰變，由一種核變?yōu)椋涸雍四茏园l(fā)地發(fā)生衰變，由一種核變?yōu)榱硪环N核，并放射出射線的核素。另一種核，并放射出射線的核素。3 3、核衰變、核衰變 放射性核素放射性核素放射出帶電粒子（放射出帶電粒子（、）激發(fā)激發(fā)態(tài)的新原子核態(tài)的新原子核輻射輻射穩(wěn)態(tài)的原子核，這個(gè)過程穩(wěn)態(tài)的原子核，這個(gè)過程稱為核衰變，核衰變具有一定的半衰期。稱為核衰變，核衰變具有一

5、定的半衰期。 放射性核素隨時(shí)間減小而遵循一定的規(guī)律，即核衰放射性核素隨時(shí)間減小而遵循一定的規(guī)律，即核衰變規(guī)律：變規(guī)律：teNN0N0：初始原子個(gè)數(shù)：初始原子個(gè)數(shù)：衰變常數(shù)（反映衰變速度的參數(shù)），表示單位時(shí)間：衰變常數(shù)（反映衰變速度的參數(shù)），表示單位時(shí)間每個(gè)核發(fā)生衰變的幾率，每個(gè)核發(fā)生衰變的幾率，越大，衰變速度越快越大，衰變速度越快半衰期：半衰期：放射性核素因衰變而減少到原來一半所需的放射性核素因衰變而減少到原來一半所需的 時(shí)間。時(shí)間。4. 放射性活度放射性活度活度（強(qiáng)度）：一定量的放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰活度（強(qiáng)度）：一定量的放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的核素。變的核素。單位：單位：1C

6、i（居里）（居里）=3.71010核衰變核衰變/秒秒 貝克勒爾：貝克勒爾：=1次核衰變次核衰變/秒秒比度（濃度）：放射性核素的放射性活度與其質(zhì)量之比。比度（濃度）：放射性核素的放射性活度與其質(zhì)量之比。693. 0T5 5、放射性射線的性質(zhì)、放射性射線的性質(zhì) 射線射線( (2 2HeHe4 4) )：是一種帶正電荷的粒子流，帶有兩個(gè)單位的正：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)氫原子核。電荷，相當(dāng)于一個(gè)氫原子核。 射線射線( (-1-1e e0 0) )：是一種帶負(fù)電荷的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，相當(dāng)于：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。一個(gè)電子，

7、帶一個(gè)單位的負(fù)電荷。 射線：射線：射線是頻率很高的電磁場或光子流，不帶電荷射線是頻率很高的電磁場或光子流，不帶電荷, ,能能量很高，一般多在幾十萬電子伏特以上，并有很強(qiáng)的穿透能力。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。 這三種射線：這三種射線： 電離能力：電離能力：射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，射線最弱。射線最弱。 穿透能力：穿透能力：射線最強(qiáng)，它在空氣中的射程可達(dá)幾百米，在沉射線最強(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積巖石中的平均穿透深度約為3030公分；而公分；而射線在巖石中的穿透射線在巖石中的穿透距離僅約距離僅約1010-3-3厘米；

8、厘米；射線在金屬中僅能穿透射線在金屬中僅能穿透0.90.9厘米。厘米。 可見，來自井下巖石的放射性射線中，可見，來自井下巖石的放射性射線中，射線才是唯一可探測射線才是唯一可探測到的。到的。二、伽馬射線與物質(zhì)的相互作用二、伽馬射線與物質(zhì)的相互作用 射線能量一般在射線能量一般在0.5Mev0.5Mev到到5.3Mev5.3Mev之間，在這一能量范圍之間，在這一能量范圍內(nèi)，伽馬光子與物質(zhì)的相互作用主要有以下三種：內(nèi)，伽馬光子與物質(zhì)的相互作用主要有以下三種：1 1、電子對(duì)效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)：在能量大于在能量大于1.02Mev1.02Mev時(shí)，它在物質(zhì)的原子時(shí)，它在物質(zhì)的原子核附近與核的庫倫場相互作用，可

9、以轉(zhuǎn)化為一個(gè)負(fù)電子和一核附近與核的庫倫場相互作用，可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子，而光子本身全部被吸收。個(gè)正電子，而光子本身全部被吸收。2(1.022)ANeKZEA 吸收（衰減）系數(shù)吸收（衰減）系數(shù)：伽馬射線通過單位厚度的吸收介質(zhì)，因此：伽馬射線通過單位厚度的吸收介質(zhì)，因此效應(yīng)導(dǎo)致伽馬射線強(qiáng)度的減弱，用吸收系數(shù)標(biāo)示效應(yīng)導(dǎo)致伽馬射線強(qiáng)度的減弱，用吸收系數(shù)標(biāo)示:K為常數(shù)，為常數(shù)，E為入射伽馬的能量為入射伽馬的能量，NA為阿伏伽德羅常數(shù)，為阿伏伽德羅常數(shù)，A為為克原子量，克原子量，Z為原子序數(shù)，為原子序數(shù)，為密度為密度由上式可以看出：由上式可以看出： 當(dāng)當(dāng)E能量小于能量小于1.022 MeV時(shí)，

10、時(shí)， 吸收系數(shù)值為負(fù)，即不可吸收系數(shù)值為負(fù)，即不可能形成電子對(duì)；而當(dāng)能形成電子對(duì)；而當(dāng)E能量能量1.022 MeV時(shí)，減弱系數(shù)時(shí)，減弱系數(shù) 隨隨 E的增大而直線上升。的增大而直線上升。 吸收介質(zhì)的原子系數(shù)吸收介質(zhì)的原子系數(shù)Z對(duì)對(duì)e有明顯影響，即在重核附近形有明顯影響，即在重核附近形成電子對(duì)的幾率比輕核大得多。成電子對(duì)的幾率比輕核大得多。2 2、康普頓效應(yīng)、康普頓效應(yīng)：能量較高伽馬射線與物質(zhì)中原子核外電子能量較高伽馬射線與物質(zhì)中原子核外電子碰撞時(shí)，一部分能量轉(zhuǎn)交給電子，使之脫離原子電子殼層碰撞時(shí)，一部分能量轉(zhuǎn)交給電子，使之脫離原子電子殼層而飛出，同時(shí)伽馬射線改變自己運(yùn)動(dòng)方向，繼續(xù)與其它電而飛出，

11、同時(shí)伽馬射線改變自己運(yùn)動(dòng)方向，繼續(xù)與其它電子相撞。每碰撞一次，能量損失一部分，并改變其運(yùn)動(dòng)方子相撞。每碰撞一次，能量損失一部分，并改變其運(yùn)動(dòng)方向，形成所謂康普頓效應(yīng)。向，形成所謂康普頓效應(yīng)?？灯疹D減弱系數(shù)康普頓減弱系數(shù)：由康普頓效應(yīng)引起的伽馬射線通過單位由康普頓效應(yīng)引起的伽馬射線通過單位距離物質(zhì)的減弱強(qiáng)度。距離物質(zhì)的減弱強(qiáng)度。: 每個(gè)電子的康普頓散射截面，為常數(shù)每個(gè)電子的康普頓散射截面，為常數(shù)；Z/A Z/A 在一定介質(zhì)條件下，為常數(shù)，因此，利用在一定介質(zhì)條件下，為常數(shù)，因此，利用 和和 的關(guān)系，可以確定介質(zhì)的密度，是密度測井的核的關(guān)系，可以確定介質(zhì)的密度，是密度測井的核物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ)e3

12、3、光電效應(yīng)、光電效應(yīng)：當(dāng)伽馬射線能量較低（低于當(dāng)伽馬射線能量較低（低于0.25Mev）時(shí)，它）時(shí)，它與組成物質(zhì)元素原子中的電子相碰撞之后，把能量全部轉(zhuǎn)交與組成物質(zhì)元素原子中的電子相碰撞之后，把能量全部轉(zhuǎn)交電子，使電子獲得能量后脫離其電子殼層而飛出，同時(shí)伽馬電子，使電子獲得能量后脫離其電子殼層而飛出，同時(shí)伽馬射線被吸收而消失。這一過程稱為光電效應(yīng)，被釋放出來的射線被吸收而消失。這一過程稱為光電效應(yīng)，被釋放出來的電子叫光電子。電子叫光電子。 線性光電吸收系數(shù)線性光電吸收系數(shù)：當(dāng)伽馬射線能量大于原子核外電子：當(dāng)伽馬射線能量大于原子核外電子結(jié)合能時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)的概率。結(jié)合能時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)的概率。

13、4.10.0089nZA此式說明此式說明：光電吸收系數(shù)主要取決于原子序數(shù)，由此發(fā)光電吸收系數(shù)主要取決于原子序數(shù)，由此發(fā)展了巖性密度測井。展了巖性密度測井。4 4、伽馬射線的吸收、伽馬射線的吸收 射線通過物質(zhì)時(shí)，會(huì)同物質(zhì)發(fā)生上述三種作用，射線通過物質(zhì)時(shí)，會(huì)同物質(zhì)發(fā)生上述三種作用，強(qiáng)度隨著通過物質(zhì)的距離而減弱，強(qiáng)度隨著通過物質(zhì)的距離而減弱，射線通過吸收物質(zhì)射線通過吸收物質(zhì)時(shí)其強(qiáng)度與所穿過吸收物質(zhì)的厚度有如下關(guān)系：時(shí)其強(qiáng)度與所穿過吸收物質(zhì)的厚度有如下關(guān)系：LeILI0)(e線性吸收系數(shù)：為了消除質(zhì)量影響，常用質(zhì)量吸收系數(shù)為了消除質(zhì)量影響，常用質(zhì)量吸收系數(shù) m三種效應(yīng)發(fā)生的比例隨三種效應(yīng)發(fā)生的比例隨E

14、而變而變，一般有：，一般有：E0.1Mev時(shí)，主要為光電效應(yīng)；時(shí)，主要為光電效應(yīng)；0.1Mev E 2Mev時(shí)，發(fā)生電子對(duì)效應(yīng)時(shí)，發(fā)生電子對(duì)效應(yīng)一、巖石的自然放射性一、巖石的自然放射性 巖石的放射性是因巖石含有放射性核素，衰變時(shí)放出放巖石的放射性是因巖石含有放射性核素，衰變時(shí)放出放射性射線。射性射線。 巖石中所含的放射性核的種類和數(shù)量不同，放射性強(qiáng)度巖石中所含的放射性核的種類和數(shù)量不同，放射性強(qiáng)度也不同，根據(jù)自然界存在的放射性核素在巖石中的豐度可知，也不同，根據(jù)自然界存在的放射性核素在巖石中的豐度可知，巖石的自然伽馬放射性主要取決于鈾、釷、鉀的含量。巖石的自然伽馬放射性主要取決于鈾、釷、鉀的含

15、量。 自然伽馬測井正是通過測量地層中天然放射特性的高低來自然伽馬測井正是通過測量地層中天然放射特性的高低來研究地層性質(zhì)的核測井方法。研究地層性質(zhì)的核測井方法。 測量自測量自射線強(qiáng)度的方法叫做射線強(qiáng)度的方法叫做自然伽馬測井，測量自然伽瑪能譜的方法叫做自然伽馬測井。自然伽馬測井，測量自然伽瑪能譜的方法叫做自然伽馬測井。 對(duì)于三大類巖石而言，一般說來，火成巖在三大巖類中放對(duì)于三大類巖石而言，一般說來，火成巖在三大巖類中放射性最強(qiáng)，變質(zhì)巖次之，沉積巖最弱。射性最強(qiáng)，變質(zhì)巖次之，沉積巖最弱。 1 1）巖漿巖巖漿巖：其中有許多放射性礦物，如長石、云母集中了地：其中有許多放射性礦物，如長石、云母集中了地層中

16、絕大多數(shù)鉀層中絕大多數(shù)鉀K K。角閃石、獨(dú)居石、輝石也有較高放射性，。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)。其中以堿性巖、鋯石、獨(dú)居石等放射性最強(qiáng)。 2 2）變質(zhì)巖變質(zhì)巖：取決于母巖放射性，若為巖漿巖，放射性較強(qiáng)，：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。沉積巖則次之。 3 3）沉積巖沉積巖：一般比巖漿巖、變質(zhì)巖差，沉積巖中的不同巖類，：一般比巖漿巖、變質(zhì)巖差，沉積巖中的不同巖類，放射性不同放射性不同。沉積巖的自然放射性，大體可分為高、中、低三種類型。沉積巖的自然放射性，大體可分為高、中、低三種類型。高自然放射性的巖石高自然放射性的巖石：包

17、括泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、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，特別是深海泥巖和鉀鹽層，深海沉積的泥巖，以及鉀鹽層等，特別是深海泥巖和鉀鹽層，自然伽馬測井讀數(shù)在所述沉積巖中是最高的。自然伽馬測井讀數(shù)在所述沉積巖中是最高的。中等自然放射性的巖石中等自然放射性的巖石，包括砂巖、石灰?guī)r和白云巖。，包括砂巖、石灰?guī)r和白云巖。低自然放射性的巖石低自然放射性的巖石：包括巖鹽、煤層和硬石膏。其中：包括巖鹽、煤層和硬石膏。其中硬石膏最低。硬石膏最低。沉積巖的放射性低于巖漿巖和變質(zhì)巖。沉積巖的放射性低于巖漿巖和變質(zhì)巖。沉積巖中沉積巖中自然伽馬放射性隨泥質(zhì)含量的增加而增加自然伽馬放射性隨泥

18、質(zhì)含量的增加而增加?？梢?，除特殊的放射性礦物如鉀鹽層以外，油氣田中常遇到可見，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。關(guān)系。 這是因?yàn)椋簶?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。泥質(zhì)顆粒沉積時(shí)間長(特別是深海沉積)，有充分的時(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。l進(jìn)行自然伽瑪測井的簡單原理如圖進(jìn)行自然伽瑪測井的簡單原理如圖所示：（井下儀器、地面儀器）所示：（井下儀器、地面儀器）l探測器探測器將接

19、收到的伽瑪射線轉(zhuǎn)將接收到的伽瑪射線轉(zhuǎn)換成電脈沖換成電脈沖l放大器放大器探測器輸出電脈沖加以探測器輸出電脈沖加以放大放大-剔除剔除-計(jì)數(shù)率計(jì)數(shù)率-電器積累連電器積累連續(xù)電流簡單變換和刻度續(xù)電流簡單變換和刻度自然伽瑪自然伽瑪GR曲線。記錄電位差與單位時(shí)間曲線。記錄電位差與單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)成正比。即與周圍巖石內(nèi)的脈沖數(shù)成正比。即與周圍巖石放射性強(qiáng)度成正比。放射性強(qiáng)度成正比。l得到的是一條隨深度變化的計(jì)數(shù)率得到的是一條隨深度變化的計(jì)數(shù)率曲線（脈沖曲線（脈沖/分），現(xiàn)常用分），現(xiàn)常用API單位單位（美國石油學(xué)會(huì)采用的單位，表示（美國石油學(xué)會(huì)采用的單位，表示兩倍于北美泥巖平均放射性的模擬兩倍于北美泥巖平

20、均放射性的模擬地層的自然伽馬測井曲線值的地層的自然伽馬測井曲線值的1/200定義為定義為API自然伽馬測井單位自然伽馬測井單位）二、自然伽馬的測井原理二、自然伽馬的測井原理三、自然伽馬的曲線特征三、自然伽馬的曲線特征自然自然測井曲線記錄下來的主要是儀器附測井曲線記錄下來的主要是儀器附近，以探測器中心為球心，半徑為近，以探測器中心為球心，半徑為30-45cm30-45cm范圍內(nèi)巖石放射出來的范圍內(nèi)巖石放射出來的射線。這個(gè)范圍射線。這個(gè)范圍就是自然就是自然測井的探測范圍。用這個(gè)測井的探測范圍。用這個(gè)“探探測范圍測范圍”的概念，能夠容易理解自然的概念，能夠容易理解自然測測井曲線的形狀及其特點(diǎn)。井曲線

21、的形狀及其特點(diǎn)。1 1曲線特征曲線特征中心對(duì)稱（上下圍巖放射性相同），中中心對(duì)稱（上下圍巖放射性相同），中心出現(xiàn)極大值心出現(xiàn)極大值h h3d3d0 0 曲線極大值隨曲線極大值隨h h增加而增加增加而增加,h3d,h3d0 0 極大值極大值=const,=const,與強(qiáng)度大小成正比與強(qiáng)度大小成正比，與厚度無關(guān)。，與厚度無關(guān)。h3dh3d0 0半幅點(diǎn)定界面，半幅點(diǎn)定界面，h h3d3d0 0 厚度真厚度真實(shí)厚度。實(shí)厚度。四、自然伽馬曲線的影響因素四、自然伽馬曲線的影響因素1、測速、測速v和儀器電路積分常數(shù)和儀器電路積分常數(shù)對(duì)曲線對(duì)曲線的影響的影響 V的影響使的影響使GR曲線發(fā)生畸變，主要曲線發(fā)生

22、畸變，主要表現(xiàn)在幅度值表現(xiàn)在幅度值Grmax下降，且下降，且Grmax位位置不在地層中心而向上偏移，視厚度增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。偏差的大小與且前者比后者淺。偏差的大小與V成正成正比。比。 為了盡可能減小這種影響，在實(shí)際測為了盡可能減小這種影響，在實(shí)際測井工作中應(yīng)通過試驗(yàn)選擇合適的提升速井工作中應(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)，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)曲線需通過同其它

23、曲線的對(duì)比，將整個(gè)曲線下移一定深度。下移一定深度。2、放射性漲落誤差、放射性漲落誤差放射性漲落的影響放射性漲落的影響- -實(shí)測曲線呈鋸齒狀實(shí)測曲線呈鋸齒狀 由于地層中放射性元素的衰變是隨機(jī)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)的角度采看，它能完全相同。但從統(tǒng)計(jì)的角度采看，它基本上圍繞著一個(gè)平均值在一定的范圍基本上圍繞著一個(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，內(nèi)波動(dòng)。這就是通常所說的統(tǒng)計(jì)起伏，或放射性漲落?；蚍派湫詽q落。 放射性漲落

24、現(xiàn)象的存在，使得采用放射性漲落現(xiàn)象的存在，使得采用同樣的測量時(shí)間，在同一地層上測得的同樣的測量時(shí)間，在同一地層上測得的自然伽馬讀數(shù)并不一致。表現(xiàn)在測井曲自然伽馬讀數(shù)并不一致。表現(xiàn)在測井曲線上，即呈鋸齒狀的變化，如圖所示。線上，即呈鋸齒狀的變化，如圖所示。 四、自然伽馬曲線的影響因素四、自然伽馬曲線的影響因素3、地層厚度的影響、地層厚度的影響4、井參數(shù)的影響、井參數(shù)的影響薄層（薄層（h7;Th/U7;海相沉積，氧化還原過渡帶，灰色或綠色頁巖，海相沉積，氧化還原過渡帶，灰色或綠色頁巖，2Th/U72Th/U7；海相還原環(huán)境，黑色頁巖、磷酸鹽巖，；海相還原環(huán)境，黑色頁巖、磷酸鹽巖，Th/U2Th/U

25、2 Th/U往往和盆地的地形剖面一致，具有邊緣高往往和盆地的地形剖面一致，具有邊緣高而內(nèi)部低的特征，可反映沉積物源和推進(jìn)方向。而內(nèi)部低的特征，可反映沉積物源和推進(jìn)方向。 5 5、求泥質(zhì)含量、求泥質(zhì)含量 地層中泥質(zhì)含量與釷或鉀的含量有較好的相關(guān)關(guān)地層中泥質(zhì)含量與釷或鉀的含量有較好的相關(guān)關(guān)系，而與地層中軸的含量關(guān)系較小。一般不用鈾的系，而與地層中軸的含量關(guān)系較小。一般不用鈾的含量而用總的計(jì)數(shù)率、釷含量和鉀含量測井值計(jì)算含量而用總的計(jì)數(shù)率、釷含量和鉀含量測井值計(jì)算泥質(zhì)含量。泥質(zhì)含量。 minmaxminCTSCTSCTSCTSSVCT1212SVCTGCURSVCTSVCE式中，SVCT:用總計(jì)數(shù)率

26、求出的泥質(zhì)含量指數(shù)；CTS:總計(jì)數(shù)率；CTSmin：純地層計(jì)數(shù)率；CTSmax：泥巖總計(jì)數(shù)率；SVCE：用總計(jì)數(shù)率求出的泥質(zhì)體積含量；GCUR:區(qū)域參數(shù)（1） 用總計(jì)數(shù)率求泥質(zhì)含量用總計(jì)數(shù)率求泥質(zhì)含量minmaxminTHTHTHTHSVTH1212SVTHGCURSVTHSVTEminmaxmin4040404040KKKKSVK1212404040SVKGCURSVKSVK(2) 由釷含量求泥質(zhì)含量(3) 由鉀含量求泥質(zhì)含量6 6、區(qū)分泥質(zhì)砂巖和云母、區(qū)分泥質(zhì)砂巖和云母利用釷和鉀的利用釷和鉀的含量交會(huì)圖，含量交會(huì)圖，可以給出石英、可以給出石英、云母和泥質(zhì)的云母和泥質(zhì)的百分含量百分含量 又稱

27、放射性示蹤測井，利用人工放射性同位素為示又稱放射性示蹤測井，利用人工放射性同位素為示蹤劑，研究油井技術(shù)和采油注水動(dòng)態(tài)的測井方法。蹤劑，研究油井技術(shù)和采油注水動(dòng)態(tài)的測井方法。一、放射性同位素測井找串槽位置一、放射性同位素測井找串槽位置二、放射性同位素測井檢測封堵效果二、放射性同位素測井檢測封堵效果三、檢查壓裂效果的放射性同位素測井三、檢查壓裂效果的放射性同位素測井四、放射性同位素載體法測定吸水剖面，計(jì)算吸水四、放射性同位素載體法測定吸水剖面，計(jì)算吸水量量 油井投入生產(chǎn)后，由于固井質(zhì)量油井投入生產(chǎn)后，由于固井質(zhì)量差或固井后由于其它工程施工，使差或固井后由于其它工程施工，使水泥環(huán)破裂，造成層間串槽。

28、水泥環(huán)破裂，造成層間串槽。 主要施工步驟：施工前，先測一主要施工步驟：施工前，先測一條自然伽馬曲線作為參考曲線，而條自然伽馬曲線作為參考曲線，而后將活化液壓入找串槽層，與參考后將活化液壓入找串槽層，與參考曲線比較，若注后測量結(jié)果大，則曲線比較，若注后測量結(jié)果大，則可查出示蹤液的通道，找出串槽位可查出示蹤液的通道，找出串槽位置。置。 一、放射性同位素測井找串槽位置一、放射性同位素測井找串槽位置對(duì)油層注入活化油，對(duì)水層注對(duì)油層注入活化油，對(duì)水層注入活化水。入活化水。 如圖所示，欲檢查已射開如圖所示，欲檢查已射開之之B B層和未射開的層和未射開的C C層及射開層及射開的的A A層之間是否有竄槽。以封

29、層之間是否有竄槽。以封隔器分別封隔隔器分別封隔B B、A A層和層和B B、C C層，以一定壓力向?qū)?，以一定壓力向B B層注入放層注入放射性活化液射性活化液( (放射性同位素放射性同位素BaBa131131或或I I131131的活化油或活化水的活化油或活化水，對(duì)油層找竄，注入活化油，對(duì)油層找竄，注入活化油：對(duì)水層找竄，注入活化水：對(duì)水層找竄，注入活化水) )，然后進(jìn)行放射性同位素測，然后進(jìn)行放射性同位素測井。井。注入了活化液的注入了活化液的B B層層，曲線異常幅度明顯，曲線異常幅度明顯增大，被封隔器封隔增大，被封隔器封隔的的A A層處，雖未注人層處，雖未注人活化液卻也有明顯增活化液卻也有明顯

30、增大的曲線異常，說明大的曲線異常，說明B B層和層和A A層之間的井段層之間的井段有竄槽；有竄槽；C C層處，兩層處，兩條曲線基本重合，放條曲線基本重合，放射性強(qiáng)度沒有變化，射性強(qiáng)度沒有變化，說明說明B B、C C層間不竄通層間不竄通，水泥膠結(jié)良好。，水泥膠結(jié)良好。二、二、 放射性同位素測井檢查封堵效果放射性同位素測井檢查封堵效果 串槽油井中部分層段串槽油井中部分層段出水、誤射孔等井段需要出水、誤射孔等井段需要第二次注水泥封堵。第二次注水泥封堵。 先測一條自然伽馬曲線先測一條自然伽馬曲線作為參考曲線，然后將加作為參考曲線，然后將加入入少量放射性同位素的水少量放射性同位素的水泥泥擠入上述井段，再測一擠入上述井段，再測一條放射性同位素伽馬曲條放射性同位素伽馬