自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素課件

自然伽馬測(cè)井原理自然伽馬測(cè)井原理華北石油工程公司測(cè)井分公司目錄1巖石的自然放射性2自然伽馬測(cè)井的測(cè)量原理3自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素華北石油工程公司測(cè)井分公司目錄1巖石的自然放射性2自然伽一、巖石的自然放射性

自然伽馬測(cè)井是在井內(nèi)測(cè)量巖層中自然存在的γ射線強(qiáng)度，是研究地層問題的一種測(cè)井方法。一般來說，三大巖類中放射性：火成巖>變質(zhì)巖>沉積巖沉積巖按放射性由強(qiáng)到弱又可分為以下三類：1、自然放射性高，放射性軟泥，紅色粘土，海綠石砂巖等巖石。2、自然放射性中等，淺海相和陸相沉積的泥質(zhì)巖石，如泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r和泥質(zhì)石灰?guī)r。3、自然放射性低，砂層、砂巖和石灰?guī)r、煤和瀝青等。由于不同地層具有不同的自然放射性，因而，有可能根據(jù)自然伽馬測(cè)井法研究地層的性質(zhì)。一、巖石的自然放射性

自然伽馬測(cè)井是在井內(nèi)測(cè)量二、自然伽馬測(cè)井的測(cè)量原理

自然伽馬測(cè)井儀器包括兩部分：①地面儀器：地面系統(tǒng)②井下儀器:探測(cè)器、放大電路等地層中的伽馬射線通過泥漿到達(dá)探測(cè)器,探測(cè)器把它變成電脈沖進(jìn)行放大形成電信號(hào),再通過電纜到達(dá)地面儀器,變換成電脈沖數(shù)/每分鐘(強(qiáng)度)進(jìn)行記錄。

二、自然伽馬測(cè)井的測(cè)量原理自然伽馬測(cè)井儀器包括兩部分組成單元：閃爍體（NaI晶體）

光電倍增管

電子儀器

華北石油工程公司測(cè)井分公司1、閃爍探測(cè)器組成單元：華北石油工程公司測(cè)井分公司1、閃爍探測(cè)器2、伽馬曲線的測(cè)量過程①γ射線進(jìn)入晶體，產(chǎn)生次級(jí)電子；②次級(jí)電子使閃爍體激發(fā)，產(chǎn)生熒光；③熒光通過光導(dǎo)物質(zhì)到達(dá)光電倍增管的光陰極，產(chǎn)生光電子；④光電子在光電倍增管中高壓的作用下增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，形成的電子流在陽(yáng)極負(fù)載上產(chǎn)生電脈沖信號(hào)；⑤電脈沖信號(hào)被放大器放大、由電纜傳送至地面儀器；⑥地面儀器將單位時(shí)間形成的脈沖（計(jì)數(shù)率）轉(zhuǎn)變成與其成比例的電位差進(jìn)行記錄。⑦井下儀器在井內(nèi)沿著單一方向移動(dòng)測(cè)量，地面儀器就連續(xù)記錄出井剖面的自然伽馬強(qiáng)度曲線，這就是自然伽馬測(cè)井曲線（GR表示），用標(biāo)準(zhǔn)化單位API表示。2、伽馬曲線的測(cè)量過程①γ射線進(jìn)入晶體，產(chǎn)生次級(jí)電子；三、自然伽馬測(cè)井曲線影響因素自然伽馬測(cè)井曲線的漲落誤差放射性漲落的影響：由于地層中放射性核素的衰變是隨機(jī)且彼此獨(dú)立的，所以在放射源和測(cè)量條件不變并在相等的時(shí)間間隔內(nèi)多次進(jìn)行γ測(cè)井時(shí)結(jié)果不盡相同，而是在以平均值為中心的某個(gè)范圍內(nèi)變化。這種現(xiàn)象使得自然伽馬測(cè)井曲線上具有許多“小鋸齒”的獨(dú)特形態(tài)。三、自然伽馬測(cè)井曲線影響因素自然伽馬測(cè)井曲線的漲落誤差放射性自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(1)有ντ的影響時(shí)的自然伽馬測(cè)井曲線ντ的影響ν—測(cè)井速度，τ—時(shí)間常數(shù)：因儀器中積分電路具有惰性，當(dāng)測(cè)井速度增加時(shí)，曲線形狀發(fā)生沿儀器移動(dòng)方向偏移的畸變。自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(1)有ντ的影響時(shí)的自然伽馬測(cè)井自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(2)地層厚度對(duì)曲線幅度的影響：如圖所示，該剖面由放射性元素含量較低的三層砂巖和放射性元素含量較高的四層泥巖組成?？梢钥闯觯捎诘貙幼儽?，泥巖的自然伽馬測(cè)井曲線值會(huì)下降，而砂巖的自然伽馬測(cè)井曲線值會(huì)上升。因此，對(duì)于地層厚度小于三倍井徑（h＜3d0）的地層，應(yīng)考慮層厚對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響。自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(2)地層厚度對(duì)曲線幅度的影響：井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響：泥漿、套管、水泥環(huán)會(huì)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75%，如有多層套管則自然伽馬值明顯下降。井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響：泥漿、套管、水泥環(huán)會(huì)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75%，如有多層套管則自然伽馬值明顯下降。自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素（3）井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響：井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影GR值的相關(guān)問題—GR值低問題描述：GR值偏低原因：①GR刻度失準(zhǔn)。②伽馬測(cè)井儀長(zhǎng)期測(cè)套管有磁化現(xiàn)象的井，或不慎將伽馬測(cè)井儀和磁定位儀器長(zhǎng)期放在一起，這都將導(dǎo)致光電倍增管被化，光電倍增管受磁場(chǎng)的影響，計(jì)數(shù)率降低。GR值的相關(guān)問題—GR值低問題描述：GR值偏低GR值的相關(guān)問題—GR值低③碘化納晶體十分容易潮解，變成黃色，并且抗震能力差，在測(cè)井和運(yùn)輸過程中容易產(chǎn)生裂紋，使NaI晶體產(chǎn)生的光子數(shù)減少，計(jì)數(shù)率偏低。

④晶體與光電倍增管耦合不好，晶體和光電倍增管的接觸面上有空氣，使光子在交界面上發(fā)生全反射，不利于將大部分光子收集到光電倍增管的光陰極上，從而使伽馬儀器的計(jì)數(shù)率偏低。

GR值的相關(guān)問題—GR值低③碘化納晶體十分容易潮解，變成黃色問題描述：GR值偏高。原因分析①刻度不準(zhǔn)②伽馬儀器長(zhǎng)期與放射性放在儀器導(dǎo)致晶體被活化。GR值的相關(guān)問題—GR值高問題描述：GR值偏高。GR值的相關(guān)問題—GR值高③由于測(cè)井速度過快，曲線變形失真。GR值的相關(guān)問題—GR值高③由于測(cè)井速度過快，曲線變形失真。GR值的相關(guān)問題—GR值高自然伽馬測(cè)井原理自然伽馬測(cè)井原理華北石油工程公司測(cè)井分公司目錄1巖石的自然放射性2自然伽馬測(cè)井的測(cè)量原理3自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素華北石油工程公司測(cè)井分公司目錄1巖石的自然放射性2自然伽一、巖石的自然放射性

自然伽馬測(cè)井是在井內(nèi)測(cè)量巖層中自然存在的γ射線強(qiáng)度，是研究地層問題的一種測(cè)井方法。一般來說，三大巖類中放射性：火成巖>變質(zhì)巖>沉積巖沉積巖按放射性由強(qiáng)到弱又可分為以下三類：1、自然放射性高，放射性軟泥，紅色粘土，海綠石砂巖等巖石。2、自然放射性中等，淺海相和陸相沉積的泥質(zhì)巖石，如泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r和泥質(zhì)石灰?guī)r。3、自然放射性低，砂層、砂巖和石灰?guī)r、煤和瀝青等。由于不同地層具有不同的自然放射性，因而，有可能根據(jù)自然伽馬測(cè)井法研究地層的性質(zhì)。一、巖石的自然放射性

自然伽馬測(cè)井是在井內(nèi)測(cè)量二、自然伽馬測(cè)井的測(cè)量原理

自然伽馬測(cè)井儀器包括兩部分：①地面儀器：地面系統(tǒng)②井下儀器:探測(cè)器、放大電路等地層中的伽馬射線通過泥漿到達(dá)探測(cè)器,探測(cè)器把它變成電脈沖進(jìn)行放大形成電信號(hào),再通過電纜到達(dá)地面儀器,變換成電脈沖數(shù)/每分鐘(強(qiáng)度)進(jìn)行記錄。

二、自然伽馬測(cè)井的測(cè)量原理自然伽馬測(cè)井儀器包括兩部分組成單元：閃爍體（NaI晶體）

光電倍增管

電子儀器

華北石油工程公司測(cè)井分公司1、閃爍探測(cè)器組成單元：華北石油工程公司測(cè)井分公司1、閃爍探測(cè)器2、伽馬曲線的測(cè)量過程①γ射線進(jìn)入晶體，產(chǎn)生次級(jí)電子；②次級(jí)電子使閃爍體激發(fā)，產(chǎn)生熒光；③熒光通過光導(dǎo)物質(zhì)到達(dá)光電倍增管的光陰極，產(chǎn)生光電子；④光電子在光電倍增管中高壓的作用下增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，形成的電子流在陽(yáng)極負(fù)載上產(chǎn)生電脈沖信號(hào)；⑤電脈沖信號(hào)被放大器放大、由電纜傳送至地面儀器；⑥地面儀器將單位時(shí)間形成的脈沖（計(jì)數(shù)率）轉(zhuǎn)變成與其成比例的電位差進(jìn)行記錄。⑦井下儀器在井內(nèi)沿著單一方向移動(dòng)測(cè)量，地面儀器就連續(xù)記錄出井剖面的自然伽馬強(qiáng)度曲線，這就是自然伽馬測(cè)井曲線（GR表示），用標(biāo)準(zhǔn)化單位API表示。2、伽馬曲線的測(cè)量過程①γ射線進(jìn)入晶體，產(chǎn)生次級(jí)電子；三、自然伽馬測(cè)井曲線影響因素自然伽馬測(cè)井曲線的漲落誤差放射性漲落的影響：由于地層中放射性核素的衰變是隨機(jī)且彼此獨(dú)立的，所以在放射源和測(cè)量條件不變并在相等的時(shí)間間隔內(nèi)多次進(jìn)行γ測(cè)井時(shí)結(jié)果不盡相同，而是在以平均值為中心的某個(gè)范圍內(nèi)變化。這種現(xiàn)象使得自然伽馬測(cè)井曲線上具有許多“小鋸齒”的獨(dú)特形態(tài)。三、自然伽馬測(cè)井曲線影響因素自然伽馬測(cè)井曲線的漲落誤差放射性自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(1)有ντ的影響時(shí)的自然伽馬測(cè)井曲線ντ的影響ν—測(cè)井速度，τ—時(shí)間常數(shù)：因儀器中積分電路具有惰性，當(dāng)測(cè)井速度增加時(shí)，曲線形狀發(fā)生沿儀器移動(dòng)方向偏移的畸變。自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(1)有ντ的影響時(shí)的自然伽馬測(cè)井自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(2)地層厚度對(duì)曲線幅度的影響：如圖所示，該剖面由放射性元素含量較低的三層砂巖和放射性元素含量較高的四層泥巖組成?？梢钥闯?，由于地層變薄，泥巖的自然伽馬測(cè)井曲線值會(huì)下降，而砂巖的自然伽馬測(cè)井曲線值會(huì)上升。因此，對(duì)于地層厚度小于三倍井徑（h＜3d0）的地層，應(yīng)考慮層厚對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響。自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素(2)地層厚度對(duì)曲線幅度的影響：井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響：泥漿、套管、水泥環(huán)會(huì)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75%，如有多層套管則自然伽馬值明顯下降。井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響：泥漿、套管、水泥環(huán)會(huì)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75%，如有多層套管則自然伽馬值明顯下降。自然伽馬測(cè)井曲線的影響因素（3）井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影響：井參數(shù)對(duì)自然伽馬測(cè)井曲線的影GR值的相關(guān)問題—GR值低問題描述：GR值偏低原因：①GR刻度失準(zhǔn)。②伽馬測(cè)井儀長(zhǎng)期測(cè)套管有磁化現(xiàn)象的井，或不慎將伽馬測(cè)井儀和磁定位儀器長(zhǎng)期放在一起，這都將導(dǎo)致光電倍增管被化，光電倍增管受磁場(chǎng)的影響，計(jì)數(shù)率降低。GR值的相關(guān)問題—GR值低問題描述：GR值偏低GR值的相關(guān)問題—GR值低③碘化納晶體十分容易潮解，變成黃色，并且抗震能力差，在測(cè)井和運(yùn)輸過程中容易產(chǎn)生裂紋，使NaI晶體產(chǎn)生的光子數(shù)減少，計(jì)數(shù)率偏低。

④晶體與光電倍增管耦合不好，晶體和光電倍增管的接觸面上有空氣，使光子在交界面上發(fā)生全反射