煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线是一种重要的地球物理勘探工具，通常用于煤田勘探中的地
层划分、煤层识别、煤岩类型鉴定以及确定煤层地质特征等方面。在实际应用中，自然伽
马曲线可以提供相对较准确的地层信息，具有简单方便、经济高效、可重复性好等优点。
自然伽马曲线的应用效果主要体现在以下几个方面：
1. 地层划分与煤层识别
自然伽马曲线记录了地层中放射性元素（钾、铀和钍）所产生的自然伽马辐射强度变化，这种变化可以帮助判断不同地层的边界位置和煤层的存在。在进行地层划分时，自然
伽马曲线能够提供地层垂向变化信息，对煤层的上下限及其厚度等进行准确判别，从而实
现对煤层的快速定位、识别和划分。
2. 煤岩类型鉴定
不同类型的煤岩含有不同的放射性元素和稀土元素的含量，使得不同煤岩在自然伽马
曲线上具有不同的特征。利用自然伽马曲线可以鉴别出煤岩的类型，如新生代沼泽煤、古
生代石炭系煤、纤维素煤等。
3. 煤层地质特征确定
自然伽马曲线还可以反映煤层中潜在的有用矿物元素，并在开发过程中提供地质信息。例如，自然伽马曲线中的突出峰值可用于判断煤层中存在的矿物元素类型及含量，从而分
析煤岩地质特征，为煤层勘探和开发提供可靠数据支撑。
总之，自然伽马曲线在煤田勘探中具有重要作用，能够提供丰富、准确的地质信息，
为煤层勘探和开发提供科学依据和技术支撑。
主要测井曲线及其含义 一、自然电位测井： 测量在地层电化学作用下产生的电位。 自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的； Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。 自然电位测井 SP曲线的应用：①划分渗透性地层。②判断岩性，进行地层对比。③估计泥质含量。④确定地层水电阻率。⑤判断水淹层。⑥沉积相研究。 自然电位正异常
Rmf＜Rw时，SP出现正异常。 淡水层Rw很大（浅部地层） 咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言） 自然电位测井 自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。 自然电位曲线在水淹层出现基线偏移 二、普通视电阻率测井（R4、R2.5） 普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。 视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。②求岩层的真电阻率。③求岩层孔隙度。④深度校正。 ⑤地层对比。 电极系测井 2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。 底部梯度电极系分层： 顶：低点； 底：高值。 三、微电极测井（ML） 微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。 主要应用：①划分岩性剖面。②确定岩层界面。③确定含油砂岩的有效厚度。④确定大井径井段。 ⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。 微电极确定油层有效厚度 微电极测井 微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。 四、双感应测井 感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。 感应测井曲线的应用：①划分渗透层。②确定岩层真电阻率。③快速、直观地判断油、水层。油层： RILD＞RILM＞RFOC 水层： RILD＜ RILM＜ RFOC 纯泥层： RILD、RILM基本重合 五、双侧向测井 双侧向测井是采用电流屏蔽方法，迫使主电极的电流经聚焦后成水平状电流束垂直于井轴侧向流入地层，使井的分流作用和低阻层对电流的影响减至最小程度，因而减少了井眼和围岩的影响，较真实地反映地层电阻率的变化，并能解决普通电极系测井所不能解决的问题。 双侧向测井资料的应用：①确定地层的真电阻率。②划分岩性剖面。③快速、直观地判断油、水层。 六、八侧向测井和微球形聚焦测井. ⑴、八侧向是一种浅探测的聚焦测井，电极距较小，纵向分层能力强，主要用来反映井壁附近介质的电阻率变化。⑵、微球形聚焦测井是一种中等探测深度的微聚焦电法测井，是确定冲洗带电
自然伽马能谱测井与沉积环境探讨——《矿场地球物理》学习报告 班级： 学号： 姓名： In April 2014
自然伽马能谱测井与沉积环境探讨 摘要：自然伽马能谱测井是一种特殊测井方法，它能测量出地层中铀(U)、钍(Th)、钾(K)的含量,而地层中含有的放射性元素铀、钍和钾以及Th/U、U/K和Th/K与地质学和岩石结构有明确的关系，所以可以通过自然伽马能谱测井所测量的铀、钍和钾含量来研究地层的特性，为正确评价地层和沉积环境分析提供可靠的信息。 关键词：自然伽马能谱；粘土矿物；沉积环境 一、自然伽马能谱测井原理 不同的岩石含有的化学成分不同，其放射性物质的成分也不一样，泥岩地层的主要成分为粘土矿物，其含有的放射性元素主要为铀(U)、钍(Th)、钾(K)；纯砂岩和碳酸岩的放射性元素含量都比较低。但对于某些渗透性砂岩和碳酸岩地层,由于水中含有易溶的铀元素,并随水运移,在某些适宜的条件下沉淀,形成高放射性渗透层,此时可以通过自然伽马能谱测井划分出地层。 根据实验室对铀(U)、钍(Th)、钾(K)放射性伽马射线能量的测定，发现钾放射单色伽马射线，其能量为 1.46 MeV；铀及其衰变产物放射的是多能谱伽马射线，在高能区内，1.76 MeV的峰值明显，易于鉴别；钍及其衰变产物放射的是多能谱伽马射线，其中2.62MeV的峰值也易于鉴别。自然伽马能谱测井仪的探测器部分与自然伽马测井仪的基本相同，使用NaI(TI)闪烁计数器，其输出脉冲的幅度与入射伽马射线能量成正比例关系；所不同的是自然伽马能谱测井仪增加了多道脉冲幅度分析器，能分别测量不同幅度的脉冲数，从而得出不同能量的伽马射线能谱，用以测定不同的放射性元素。自然伽马能谱测井仪根据测出的伽马射线特征峰值，经刻度,输出的是铀(U)、钍(Th)、钾(K)三条曲线与一条总的自然伽马曲线。 二、钍铀比的地质意义 据统计,钍铀比值作为沉积环境的指示有如下规律:利用钍/钾比划分沉积相的一般规律：（1）TH/K<3，陆相沉积；（2）3
测井方法总结 总共学习的测井方法有：普通电阻率测井（包括梯度电极系、电位电极系、微电极测井）、深浅三侧向、深浅双侧向、微侧向、邻近侧向、微球形聚焦、感应测井、自然电位、声波时差、自然伽马和自然伽马能谱、放射性同位素测井、密度测井和岩性密度测井、中子测井、地层倾角测井、成像测井。 梯度电极系曲线特征： 1、曲线为非对称曲线，顶部梯度电极系的视电阻率曲线在高阻层顶部出现极大值，在高阻层底部（距界面一个电极距）出现极小值；底部梯度电极系的视电阻率在高阻层底部出现极大值，在高阻层顶部（距界面一个电极距）出现极小值。 2、厚地层（参考仪器电极距），地层中部的测量值接近地层电阻率； 3、随地层厚度的减小，围岩电阻率的影响增加，测量结果偏离实际值。地层越薄，围岩影响越大。 电位电极系曲线特征： 1、曲线为对称曲线 2、视电阻率曲线在地层中部取得极值。当h>L(电极距)时，随地层厚度增加，地层中部的Ra 接近地层的真电阻率。 3、在地层界面处，出现了一个小平台，其中点对应地层界面。 视电阻率曲线应用： 1、划分岩性 由不同岩性的地层，其电阻率不同，因此，可以根据视电阻率曲线划分不同岩性的地层。 2、确定地层的真电阻率Rt 3、求地层孔隙度、地层水电阻率及含油饱和度. 4、比较电极距不同的电极系测量曲线，可确定地层的侵入特征.在条件许可的情况下，可确定孔隙流体性质。 微电极测井曲线特征： 1、渗透层两条曲线不重合，微梯度小于微电位，出现正幅差。 2、泥岩段两条曲线重合，读数低 3、致密灰岩幅度高呈锯齿状，有幅度不大的正或负的幅度差 4、生物灰岩读数高，正幅差大 5、孔隙性、裂缝性石灰岩，读数低，有明显幅度差 微电极测井曲线应用： 1、划分岩性剖面 2、确定岩层界面，曲线纵向分层能力强，划分薄层及薄夹层好 3、确定含油砂岩有效厚度 4、确定井径扩大段 5、确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc 普通电阻率测井仪在井内产生的电场为发散的直流电场，当井内泥浆的矿化度高或井剖面为高阻地层时，井眼分流作用大，测量值与地层电阻率间的误差增大。为解决此问题，提出了聚焦测井，即侧向测井。 深浅三侧向测井曲线特点： 1、当上、下围岩的电阻率相同时，三侧向测井曲线关于地层中心对称。 2、地层中部的测量值最能反映地层实际值。
各条测井曲线的原理及应用 引言 测井是地质勘探中不可或缺的技术手段之一。随着勘探深度的增加和技术的进步，测井曲线的种类也逐渐增多。本文将介绍几种常见的测井曲线，包括电阻率曲线、自然伽马曲线、声波曲线和中子曲线的原理及应用。 1. 电阻率曲线 电阻率曲线是测井中最常见的曲线之一，用于反映地层的电阻率特性。在测井时，通过测量地层对射入电流的电阻来得到电阻率曲线。电阻率曲线的应用包括：- 地层分类：根据电阻率曲线的特征，可以将地层分为不同类型，如油层、水层和盐层等。 - 识别流体类型：通过电阻率曲线的变化，可以判断地层中的流体类型，如水、油或气体等。 - 沉积环境分析：电阻率曲线对地层的沉积环境也有一定的指示作用，如高电阻率的地层可能是砂岩，低电阻率的地层可能是页岩等。 2. 自然伽马曲线 自然伽马曲线是记录地层自然伽马辐射强度的曲线，用来确定地层的物理性质和放射性岩石的含量。自然伽马曲线的应用包括： - 确定放射性岩层：通过自然伽马曲线的变化，可以定量地确定地层中放射性岩石的含量。 - 钻井定位：自然伽马曲线常用于钻井中的测井工作，通过分析伽马辐射来确定钻头所处的位置和地层的特征。 - 地层对比：自然伽马曲线可以用于地层的对比，从而帮助地质学家更好地理解地层的时空分布。 3. 声波曲线 声波曲线记录了地层中声波的传播速度和衰减特性，用于刻画地层的物理性质和孔隙度。声波曲线的应用包括： - 地层属性分析：通过分析声波曲线的特征，可以确定地层的孔隙度、渗透率和饱和度等物理属性。 - 油气识别：声波曲线可以帮助判断地层中的油气类型和含量，对于油气勘探具有重要意义。 - 工程设计：声波曲线在工程设计中也有一定的应用，如在隧道掘进中可以通过声波曲线判断地层的稳定性。 4. 中子曲线 中子曲线是记录测井装置发射的中子数与到达探测器的中子数之比的曲线。中子曲线的应用包括： - 流体识别：通过中子曲线可以识别地层中不同类型的流体，如水、油和气体等。 - 孔隙度测井：中子曲线可以用来估算地层的孔隙度，从而帮
钻井自然伽马测井仪器用途 钻井自然伽马测井仪器是一种常用的地质测井仪器，用于获取钻井井眼周围地层的放射性测井参数，以便进行地层分析、岩性识别、层位对比、沉积环境分析、孔隙度和储层含油气性评价等。它通过测量地层的自然伽马辐射反映地层中不同放射性元素的存在和分布情况以及地层的物性变化。 钻井自然伽马测井仪器主要测量目标是地层介质中的钍、铀、钾等放射性元素。在地质勘探中，这些自然伽马辐射元素是普遍存在的，它们辐射出的γ射线可以通过测量仪器准确地定量和记录。 该仪器的使用有以下几个主要用途： 1. 地层分析和岩性识别：钻井自然伽马测井仪器能够记录地层中不同岩性的放射性元素含量，在测井曲线上显示出不同的伽马射线强度变化，从而可以通过分析伽马射线测井曲线识别和划分不同的地层岩性。 2. 沉积环境分析：钻井自然伽马测井仪器可以提供地层的放射性地层反演和层位分析，可以帮助揭示沉积相及其储集性。 3. 孔隙度和储层含油气性评价：钻井自然伽马测井仪器通过针对地层的放射性特征，可以预测地层的孔隙度和含油气性，对油气勘探和评价具有重要意义。
4. 地层层位对比：钻井自然伽马测井仪器具有较高的分辨率，可以提供地层的准确层位信息，帮助勘探人员进行区域和局部地层对比。 除了以上主要应用之外，钻井自然伽马测井仪器还可以用于测量井眼的辐射强度，以确定井眼附近地层的放射性矿石产状，为矿床勘探提供有力的线索。 总而言之，钻井自然伽马测井仪器是一种非常重要的地质测井工具，可用于获取地层放射性参数，进行地层分析、岩性识别、沉积环境分析、孔隙度和储层含油气性评价等工作，对于油气勘探和矿产资源评价具有重要意义。
勘探钻井测深曲线的制作与分析 勘探钻井是一项复杂的工程，在石油勘探和开采过程中起着关键作用。钻井测 深曲线是勘探钻井中不可或缺的工具，用于确定井眼的位置和井孔的深度。本文将介绍勘探钻井测深曲线的制作和分析过程。 一、测井曲线的制作 测井曲线的制作是勘探钻井中的首要任务之一。它可以通过下述几个步骤来完成。 首先，测井曲线的制作需要收集大量的数据。这些数据包括井眼直径、井孔钻 进深度、岩心样本、泥浆重量、泥浆密度等等。这些数据是测井曲线制作的基础，它们能够提供关于地层结构和地貌的重要信息。 其次，通过测量和记录这些数据，可以利用数学和物理模型来建立测井曲线。 例如，根据井孔尺寸和泥浆密度可以计算井孔的容积。根据钻头的进钻速度和深度，可以绘制出钻井曲线。在绘制曲线时，还需考虑各种误差因素，如仪器偏差、数据丢失等。 最后，制作好的测井曲线需要进行校正和验证。校正是指将曲线与实际情况进 行对比，发现相应的差异和异常，并对其进行修复。验证则是对测井曲线进行检验，确保其准确性和可靠性。 二、测井曲线的分析 测井曲线的分析是勘探钻井中的关键步骤，它能够揭示地层岩性、油气含量和 产能等重要信息。下面将介绍几种常用的测井曲线分析方法。 首先，根据测井曲线的纵向变化，可以确定地层岩性。例如，电阻率曲线能够 反映不同岩石类型的电导率差异，从而确定岩性。自然伽马曲线则用于测定地层中的放射性元素含量，从而判断地层的类型和厚度。
其次，利用测井曲线可以计算井眼直径和井孔体积。这对勘探和开采工作具有 重要意义。根据井眼直径和井孔体积，可以计算井孔的孔隙度和渗透率，进而判断井眼周围地层的储层性质和可采储量。 此外，测井曲线还可以用于判断地层中的流体性质和含量。例如，测井曲线中 的声波传播速度可以反映地层岩石中的流体类型和流体饱和度。通过对声波速度曲线的分析，可以判断油气的存在和产量。 最后，利用测井曲线还可以进行井控和井筒状况的监测。例如，测井曲线中的 压力曲线可以用于判断井身压力和井筒环境的稳定性，从而保证井口安全和钻井工艺的顺利进行。 综上所述，勘探钻井测深曲线的制作和分析是石油勘探和开采工作中的重要环节。通过测井曲线的制作，我们可以获取大量的地质信息，从而做出相应的工程决策。通过测井曲线的分析，我们可以进一步了解地层的性质和特征，为油气勘探和开采提供有力支持。因此，测井曲线的制作和分析在勘探钻井工作中具有重要意义，它为石油行业的可持续发展贡献着巨大的力量。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析 热带地区是全球非常重要的生态环境区，也是水文地质工作的重点地区。在这样的地 区开展地下水勘探时，需要对煤田进行测井，以便获得更为准确的地下水信息。而自然伽 马曲线作为煤田测井中最常见的一种曲线，具有很强的应用效果。 自然伽马曲线可以反映煤岩厚度、掩岩厚度、煤层品质、煤岩组成和煤岩的放射性等 方面的信息。在煤田测井中，自然伽马曲线的应用效果主要体现在以下几个方面： 1.确定岩性 自然伽马曲线是由煤岩本身所释放的放射性所构成，因此可以反映煤岩的构成和成分，从而确定煤岩的岩性。在实际勘探过程中，自然伽马曲线常常被用来判断煤层的分界面位置，以便更准确地确定岩性和进行煤岩质量评价。 2.确定煤岩厚度 自然伽马曲线的振幅可以反映煤岩厚度的大小，因此可以通过测量自然伽马曲线的振 幅来确定煤岩的厚度。这种方法在实际勘探中非常常见，可以有效地解决煤层厚度难以精 确测量的问题。 3.检测水文地质信息 自然伽马曲线中包含了煤岩放射性的信息，可以展现出煤岩内部的纵向变化，从而反 映地下水的分布情况。通过自然伽马曲线，可以确定地下水位的深度、煤层中是否存在水 动力响应等水文地质信息，为地下水勘探提供了非常重要的参考。 4.检测煤层中的矿产资源 自然伽马曲线可以反映煤层中不同矿物质含量的变化，因此可以用来检测煤层中的矿 产资源分布情况。例如，通过自然伽马曲线可以确定煤层中石英、长石、石膏等矿物质的 含量和分布情况，有助于进行煤炭资源评价。 总之，自然伽马曲线在煤田测井中具有广泛的应用，可以反映出煤岩的构成、岩性、 厚度、放射性和矿产资源等信息，为煤田勘探和煤炭资源评价提供了可靠的依据。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析 随着能源消费的不断增加，对煤矿的需求也日益增长。而煤矿的勘探开采是一项复杂 的工作，需要依靠各种技术手段进行地质勘探工作。在煤田勘探中，测井技术是一种非常 重要的手段，而自然伽马曲线作为测井数据的一部分，在煤田勘探中具有重要的应用价值。本文将对煤田测井中自然伽马曲线的应用效果进行分析。 一、自然伽马测井介绍 自然伽马测井是利用放射性同位素的自然辐射进行测井，通过测定辐射能量来了解地 层的物理性质和岩性。自然伽马测井主要包括自然伽马曲线测井和自然伽马密度测井。自 然伽马曲线测井是指利用岩石对自然放射性元素伽马能量的吸收和衰减特性，来解释地层 的岩性、厚度、孔隙度、渗透率和地层的岩性叠加情况等。 自然伽马曲线是在测井中记录的一种曲线，反映了地层中的放射性元素含量和岩层的 变化。自然伽马曲线是通过探测地层中的放射性核素产生的伽马射线来获得的，它可以显 示地层的岩性和成分变化，对地层属性进行反映。自然伽马曲线在煤田测井中的应用主要 有以下几个方面。 二、自然伽马曲线的应用效果分析 1. 煤层识别 自然伽马曲线可以反映地层的放射性元素含量和岩性变化，煤层中的放射性元素含量 往往较低，因此在自然伽马曲线上通常表现为较低的数值。利用自然伽马曲线可以识别煤 层和非煤层，从而帮助确定煤层的分布范围和厚度。 2. 地层岩性分析 自然伽马曲线可以反映地层的物理性质和岩性变化，通过对自然伽马曲线的解释，可 以对地层的岩性进行分析。不同的岩性在自然伽马曲线上表现为不同的特征，通过对自然 伽马曲线的分析可以确定地层的岩性类型，为地层勘探提供重要的参考信息。 自然伽马曲线在煤田测井中还可用于测定地层的厚度。通过自然伽马曲线的特征变化，可以确定地层的上、下界，从而确定地层的厚度。这对于确定煤层的垂向变化以及煤矿勘 探和开采具有很大的帮助。 自然伽马曲线具有高灵敏度和分辨率，能够反映地层的微观变化。可以通过自然伽马 曲线的特征变化来分析地层的微观变化情况，对地层的岩性叠加、层理、构造等进行解释，为地质构造分析提供帮助。
自然伽马测井曲线在煤田测井中的应用 作者：陆勇 来源：《河南科技》2018年第10期 摘要：自然伽马测井是使用探测仪器在钻井中测量地层的自然伽马射线强度，以研究钻孔剖面地层性质的一种方法。基于此，本文首先分析自然伽马测井曲线，然后根据实例探讨其在地层划分、煤层对比及定量研究地层泥质含量和煤层灰分中的应用。 关键词：自然伽马测井；地层划分；煤层对比；泥质含量；煤层灰分 中图分类号：P618.11；P631.817 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）10-0080-02 Application of Natural Gamma Logging Curve in Coalfield Logging LU Hong （Coal Geological Bureau in Anhui in the Third Exploration Team，Suzhou Anhui 234000） Abstract： Natural gamma logging is a method of measuring the nature of the stratum by measuring the natural gamma ray intensity of the formation in drilling by using a detecting instrument. Based on this， this paper first analyzed the natural gamma ray logging curve， and then discussed its application in stratigraphic division， coal seam contrast and quantitative study of shale content and coal ash content according to an example. Keywords： natural gamma logging；stratigraphic division；coal seam correlation；argillaceous content；coal ash 1 自然伽马测井曲线 自然伽马测井是使用探测仪器在钻井中测量地层的自然伽马射线强度，以研究钻孔剖面地层性质的一种方法[1]。岩石中含有的天然放射性元素主要有铀和钍及其衰变产物和钾的放射 性同位素钾-40（40K）。这些放射性同位素的原子核能自发地发生衰变并放射出α、β、γ等射线。因为γ射线穿透能力强，所以自然伽马测井就是测量井中岩石所含放射性物质的伽马射线强度。一般来说，岩石中所含放射性物质越多，其自然放射性强度就大。不同的岩层，放射性物质含量不同，因而不同岩层在自然伽马曲线上就有不同的反映，这是用自然伽马测井的地质地球物理基础[2]。 目前，测井曲线对比主要是进行曲线形态对比，首先寻找曲线特征标志，确定标志层，利用标志地层在测井曲线上的主要物性特征及各层段的物性组合规律，与邻近正常钻孔进行标志
自然伽马能谱测井资料在勘探中的应用 （资工10904） 摘要：伽马射线是原子核衰变裂解时释放的射线之一，穿透能力极强，从液体到金属的大部分物质都能穿过，正是由于具有此特性，使其在石油工业等方面得到广泛的应用。岩石中主要含有铀(U)、钍(Th)、钾(K)等放射性元素，在沉积岩中这些放射性元素主要反映泥质含量的变化，在火山岩、花岗性风化层及某些盐类沉积，自然伽马测量值显著增高，常做为识别这类岩石类型的重要曲线标志。 关键词：自然伽马能谱测井；沉积环境；生油岩；储集层 0 引言 地层中普遍含有放射性元素，但主要是铀、钍、钾三个特征元素的自然放射性最大。丽钾是碱金属元素的代表，钍是土族元素的代表，铀是氧化还原指示剂的代表。在某种程度上钾的含量反应了地层中钾是碱金属元素的多少，钍的含量反应了地层中土族元素的多少，铀的含量反应地层的氧化还原特性。而自然伽马能谱测井不仅能测量地层中的总自然伽马含量，还能测量地层的无铀伽马(m)含量及铀钍钾的含量，能比较全面地反映地层的化学环境。 资料表明，许多地化指标与能谱资料有很好的相关性。所以利用其测量值，结合岩心分析，可用来研究地层特性，如计算有关储层的渗透率参数、泥质含量、粘土矿物含量、矿物成分，分析沉积环境，识别地层高自然伽马储层、裂缝、识别生油岩等。在勘探阶段资料较少的情况下，为正确评价探井资料提供可靠信息。 本课题主要研究在勘探中，用自然伽马能谱计算泥质含量、裂缝地层储层评价中划分储集层及确定粘土矿物成分，评价沉积环境，评价生油岩等问题。 1 自然伽马能谱测井环境校正 自然伽马能谱测井仪器的标准谱与解谱时的响应矩阵都是在标准刻度井中获得的，实际测井时的环境与刻度井不可能完全相同，测量与解谱结果就会受到测量环境的影响而产生误差。 从地层到仪器计数器之间的任何介质都是其影响因素，包括水泥环、套管、钻井液、仪器外径以及井眼的大小等。通常钻井液的放射性较低，井眼的影响主要来自于钻井液对地层伽马射线的散射和吸收，钻井液的密度越高、井眼越大对测量结果影响越大，通常会使测量结果大幅度降低，特别是当钻井液中含有重晶石时，钻井液的光电吸收效应会造成自然伽马能谱曲线的严重低值失真。 2自然伽马能谱测井资料应用 2.1 计算泥质含量 在自然伽马能谱测井资料中，通常认为钾含量K、钍含量Th及其总和KTh与泥质含量的关系最好，铀含量U与泥质含量关系最差，高铀会指示渗透性良好的储集层。因此，一般情况，可以同时利用K、Th、KTH曲线或根据地质情况选其中一条曲线，计算地层泥质含量。
自然伽马能谱测井原理及其应用 The Principle and Application of Natural Gamma Ray Spectrometry Logging 聂万岭（长江大学资工10904班） 摘要：自然伽马能谱测井就是在钻出的深井中，对地层的自然(天然)伽马射线进行能谱分析，由不同的能量的伽马射线强度确定地层中铀、钍、和钾的含量及其分布情况，从而评价地层的岩性、生油能力以及解决更多的地质和油田开发中的问题。 关键词：自然伽马能谱测井；生油岩；粘土矿物；泥质含量；高自然伽马放射性储层 1 自然伽马能谱测井原理 1．1 自然伽马能谱测井的理论基础 地层中存在的放射性核素，主要是天然放射性核素，这些核素又分放射系和非放射系的天然放射性核素。放射系为钍系、铀系和锕铀系，但锕铀系的头一个核素235U在自然界中的丰度很低，其放射性贡献甚微，不予考虑。非放射系的天然放射性核素如表1所列。从表中可见，主要是87Rb和40K，但是87Rb无伽马辐射。所以，在研究地层中的自然伽马能谱主要是238U、232Th放射系和40K 放射的伽马射线能谱。
因为地层岩石的自然伽马射线主要是由铀系和钍系中的放射性核素及40K 产生的。而铀系和钍系所发射的伽马射线是由许多种核素共同发射的伽马射线的总和，但每种核素所发射的伽马射线的能量和强度不同，因而伽马射线的能量分布是复杂的。而40K只能发射一种伽马射线，其能量1．46Mev的单能。如果我们把横座标表示为伽马射线的能量，纵座标表示为相应的该能量的伽马射线的强度。把这些粒子发射的伽马射线的能量画在座标系中，那么就得到了伽马射线的能量和强度的关系图，这个图称为自然伽马的能谱图。铀系和钍系在放射性平衡状态下系内核素的原子核数的比例关系是确定的，因此不同能量伽马的相对强度也是确定的，因此我们可以分别在这两个系中选出某种核素的特征核素伽马射线的能量来分别识别铀和钍。这种被选定的某种核素称为特征核素，它发射的伽射线的能量称为特征能量，在自然伽马能谱测井中，通常选用铀系中的214Bi发射的1．76MeV的伽马射线来识别铀，选用钍系中的208Tl发射的2. 62MeV的伽马射线来识别钍，用1．46MeV的伽马射线来识别钾。当我们把伽马射线按我们所选定的特征能量分别计数，那么这就叫测谱。测谱测出的结果打印成数据表或绘成能谱图。因而将测得的自然伽马能谱转换成地层的铀、钍、钾的含量，并计录在磁带上或以连续测井曲线的形式输出，这就是自然伽马能谱测井。要用自然伽马能谱测井，必须满足两个条件：(1)地层岩石中必须存在具有7辐射的放射性核素，或者说，岩石中的放射性核素必须具有7辐射；(2)放射性核素在地层岩石中的分布必须具有特异性。 1．2自然伽马能谱测井仪器 自然伽马测井仪的测量装置由井下仪器和地面仪器组成。井下仪由伽马射线探测器(由闪烁晶体和光电倍增管组成)、脉冲幅度鉴别器、分频器、整形器及电缆驱动器等电路组成。这几大部分组成一套完整的测井仪器。自然伽马测井仪是一种沿着井眼剖面测量岩层自然放射性活度分布的测量仪器。测井时，闪烁晶体把地层伽马射线转变成光脉冲信号，由光电倍增管的光阴极转换为光电子，经光电倍增管放大后输出负电压脉冲，经幅度鉴别、分频、整形、功放，然后经电缆输送到地面。并下仪器沿井身自下而上移动测量，就连续记录出井剖面上岩层的自然伽马强度曲线，称为自然伽马测井曲线。 2 自然伽马能谱测井分析与应用 自然伽马能谱测井资料包括：地层总自然伽马（GR)，地层无铀伽马(KTh)，及地层中铀(URAN)、钍(ThOR)、钾(POTA)的含量。利用其测量值可以研究地层特性，计算泥质含量、地层粘土矿物归类、识别高自然伽马放射性储层、评价生油岩等。具体过程是采用交会图技术，做出地层Th—K交会图，按照给定的Th—K 交会图版，归类粘土矿物，定性识别粘土矿物。同样，采用Th—U交会，可分析沉积环境的变化情况。在还原环境和有机质富集的条件下，可以使泥质沉积吸附大量的铀离子，自然伽马能谱测井中铀曲线代表地层中铀的含量，因而可用来评价生油岩。 2．1评价生油层 自然伽马能谱资料中的铀曲线反映地层中放射性矿物铀的含量。研究表明，放射性元素铀与有机质的丰度有很密切的关系，有机质越富集的地方，能谱曲线中所显示的铀含量越高，指示与油气关系越密切。