第4章-自然伽马测井..
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自然伽马测井的测量原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠自然伽马测井的测量原理。
你说这自然伽马测井啊,就好像是地层的“史官”。
它是咋工作的呢?就好比我们人啊,有一双特别的“眼睛”,能看到地层里那些看不见的秘密。
想象一下,地层里有各种矿物质吧,这些矿物质有的就带有放射性。
自然伽马测井仪呢,就专门去捕捉这些放射性物质发出的伽马射线。
这就好像是在黑暗中寻找闪光点一样,神奇吧!你可能会问啦,那它找到这些伽马射线能干啥呀?嘿嘿,这用处可大了去了!通过测量这些伽马射线的强度啥的,就能知道地层里的情况啦。
比如说,能知道地层里放射性物质的多少,这就像我们通过一个人的穿着打扮能大概了解他的性格一样。
而且啊,自然伽马测井仪可不管地层是深是浅,它都能努力去探测。
这多厉害呀!不管地层藏得多深的秘密,它都能给挖出来。
你说这自然伽马测井是不是很有意思?它就像是地层的“情报员”,默默地工作着,给我们带来关于地层的重要信息。
它不需要我们过多的操心,自己就能把活儿干得漂亮。
咱们在石油勘探、地质研究这些领域,自然伽马测井可发挥了大作用呢!没有它,很多事情可就难办咯!就像我们走路没有了眼睛,那还不得磕磕碰碰呀。
它能帮我们了解地层的岩性、划分地层啥的,这多重要啊!就好比我们要盖房子,得先知道地基稳不稳呀。
所以啊,可别小看了这自然伽马测井的测量原理。
它虽然看起来很复杂,但其实就是这么个道理,就是用特别的方法去发现地层里的秘密。
它就像是一把钥匙,能打开地层这个神秘宝库的大门。
总之呢,自然伽马测井的测量原理真的很神奇,很实用!它为我们探索地球内部的奥秘提供了有力的工具,让我们能更好地了解我们脚下的这片大地。
怎么样,是不是对自然伽马测井有了更深的认识和理解呀?。
自然伽玛能谱测井是一种用于地质勘探和岩石识别的方法,通过测量地下岩石中放射性元素的能谱来获取相关信息。
其原理如下:
1. 放射性元素存在:地球上的许多岩石含有放射性元素,如钍、铀和钾等。
这些元素在衰变过程中会释放出伽马射线。
2. 伽马射线的测量与分析:自然伽马能谱测井利用探测仪器(伽马探头)记录并测量地下岩石中的伽马射线强度。
该探头通常由一个或多个伽马探测器组成。
3. 能谱数据采集:伽马探头将记录到的伽马射线强度转换为能谱数据,即不同能量范围内的伽马射线计数值。
4. 分析和解释:通过对能谱数据进行分析和解释,可以得到与地下岩石特征相关的信息。
例如,不同放射性元素的能峰位置和强度可以用于鉴定岩石类型和成分。
5. 岩石识别和解释:基于能谱数据和相关模型,可以进行岩石识别和解释。
通过比较实测的能谱数据与已知的岩石库进行匹配,可以判断地下岩石的类型、组成和含量等。
自然伽马能谱测井具有广泛的应用领域,包括油气勘探、矿产资
源调查和环境监测等。
它能够提供有关地下岩石的物性参数、岩性特征和地层分布等重要信息,为地质研究和开发提供了重要参考依据。
自然电位测井方法原理在早期的电阻率测井中发现:在供电电极不供电时,测量电极M在井内移动,仍可在井内测量到有关电位的变化。
这个电位是自然产生的,故称为自然电位。
使用图1所示电路,沿井提升M电极,地面仪器即可同时测出一条自然电位变化曲线。
自然电位曲线变化与岩性有密切关系,能以明显的异常显示出渗透性地层,这对于确定砂岩储集层具有重要意义。
自然电位测井方法简单,实用价值高,是划分岩性和研究储集层性质的基本方法之一。
图 1自然电位测井原理一、井内自然电位产生的原因井内自然电位产生的原因是复杂的,但对于油井,主要有以下两个原因:地层水的含盐量(矿化度)与泥浆的含盐量不同,地层压力和泥浆柱压力不同,在井壁附近产生了自然电动势,形成了自然电场。
1.扩散电动势(Ed)的产生如图2所示,在一个玻璃容器中,用一个渗透性的半透膜将其分隔开,两边分别装上浓度为Cl和C2(C1>C2)的NaCl溶液,并且在两边分别放人一只电极,此时表头指针发生偏转。
此现象可解释为:两种不同浓度的NaCl溶液接触时,存在着使浓度达到平衡的自然趋势,即高浓度溶液中的离子受渗透压的作用要穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中去,这一现象称为离子扩散。
在扩散过程中,由于Cl-的迁移率大于Na+的迁移率,扩散结果使低浓度溶液中的Cl-相对增多,形成负电荷聚集,高浓度溶图2扩散电动势产生示意图液中Na+相对增多,形成正电荷聚集。
这就在两种不同浓度的溶液间产生了电动势,所以可测到电位差。
离子在继续扩散,高浓度溶液中的Cl-,由于受高浓度溶液中正电荷的吸引和低浓度溶液中负电荷的排斥,其迁移速度减慢;而高浓度溶液中的Na+,由于受高浓度溶液中正电荷的排斥和低浓度溶液中负电荷的吸引,其迁移速度加快,这使得电荷聚集速度减慢。
当接触面附近的电荷聚集使正、负离子的迁移速度相等时,电荷聚集就停止了,但离子还在继续扩散,溶液达到了动平衡,此时电动势将保持一定值:这个电动势是由离子扩散作用产生的,故称为扩散电位(Ed),也称扩散电动势,可用下式表示:EE dd=KK dd lg cc1cc2式中EE dd为扩散电位系数,mv;cc1,cc2为溶液盐类的浓度,g/L。
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。
自然伽马测井原理
自然伽马测井(Natural Gamma Ray Logging)是一种用于地质勘探和地层解释的测井方法。
其原理是通过测量地层中存在的天然伽马射线强度来获取地层的放射性元素含量,进而推断地层的成分和性质。
伽马射线是一种能够穿透物质的高能电磁辐射,常常与放射性同位素的衰变过程相关。
地层中的放射性元素如钾、铀和钍会以不同的比例存在,它们的核衰变会释放出伽马射线。
这些伽马射线的能量和强度与地层中的放射性元素含量有关。
在自然伽马测井中,测井仪器将伽马射线传感器降入井中,通过探测上下井段的伽马射线强度差异来识别地层。
伽马射线强度通常以计数率 (counts per second,cps) 的形式进行测量。
通
过观察伽马射线计数率的变化,可以确定地层中放射性元素的含量及其分布。
自然伽马测井可以提供许多地层信息。
例如,钾元素主要存在于黏土矿物中,可用于判断地层的砂岩和页岩含量。
铀和钍元素主要存在于砂岩中,可以用于识别砂岩体。
此外,自然伽马测井还可用于确定地层的厚度和边界、识别化石层、建立地质模型等。
需要注意的是,自然伽马测井的应用需要考虑伽马射线的穿透能力和侵入深度等因素。
不同元素对伽马射线的敏感度也不同,因此对于复杂地层,可能需要结合其他测井方法进行综合解释。
总之,自然伽马测井是一种重要的地质勘探工具,通过测量地层中的伽马射线强度,可以获取地层的放射性元素含量和地质信息,为勘探工作提供有价值的数据支持。
伽马测井第四节伽马测井⼀、⾃然伽马测井1.岩⽯的⾃然伽马放射性岩⽯的⾃然放射性是由岩⽯中的放射性同位素的种类和含量决定的。
岩⽯中的⾃然放射性核素主要是铀(U238)、钍(Th232 )、锕(Ac227)及其衰变物和钾的放射性同位素K40等,这些核素的原⼦核在衰变过程中能放出⼤量的α、β、γ射线,所以岩⽯具有⾃然放射性。
沉积岩按放射性浓度可粗略分为三类:1)放射性⾼的岩⽯:包括粘⼟岩、⽕⼭灰、海绿⽯砂岩、独居⽯砂岩、钾钒矿砂岩、含铀钒矿的灰岩及钾盐等。
深海相泥岩的放射性浓度常达90×10-12克镭当量/克;浅海相泥岩的放射性浓度为(20-30)×10-12克镭当量/克。
钾盐中的K40可达60×10-12 克镭当量/克2) 放射性中等的沉积岩:包括砂层、砂岩和含有少量泥质的碳酸盐岩等,其放射性浓度为(1-8)×10-12克镭当量/克。
3)放射性低的沉积岩:包括⽯膏、硬⽯膏、岩盐、纯的⽯灰岩、⽩云岩和⽯英砂岩等。
根据实验和统计,沉积岩的⾃然放射性⼀般有以下变化规律:(1)随泥质含量的增加⽽增加。
(2)随有机物含量增加⽽增加。
如沥青质泥岩的放射性很⾼。
在还原条件下,六价铀能被还原成四价铀,从溶液中分离出来⽽沉淀在地层中,且有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质。
(3)随着钾盐和某些放射性矿物的增加⽽增加。
在油⽓⽥中常遇到的沉积岩的⾃然伽马放射性主要决定于泥质含量的多少。
但必须注意:从问题的实质来看,岩⽯⾃然放射性的强度是由单位质量或单位体积岩⽯的放射性同位素的含量决定的,当利⽤⾃然伽马测井资料求地层泥质含量时应做全⾯考虑。
2.⾃然伽马射线强度分布研究⾃然伽马射线在地层中和沿井轴的强度分布,是⾃然伽马测井基本理论的重要组成部分。
现按⼏种情况分别进⾏讨论。
1)⽆限均匀放射性地层中伽马射线的强度为了便于研究,先考虑⽆限均匀放射性地层的原始状态,即在尚未钻井之前地层中伽马射线的强度。