补偿密度测井仪器讲课

补偿密度测井和岩密度测井一、补偿密度测井原理和方法岩石的密度是单位体积岩石的质量，单位是g/cm3，代表符号是ρb，也称为岩石的体积密度。

岩石的体积密度ρb是代表岩石性质的一个重要参数，它不但与岩石的矿物成分及含量有关，还与岩石孔隙度和孔隙中流体的类别、性质和含量有关。

因此，测量岩石体积密度是很有必要的。

前面已经讲过，当γ射线能量为中等时，伽马射线与其所穿过的物质原子中的电子发生碰撞，把一部分能量传给电子，使电子沿某一方向射出，损失了部分能量的伽马射线则沿另一方向射出，这种效应称为康普顿效应。

由于康普顿效应引起γ射线的被吸收和散射，用散射截面σc表示：σc=Zσc.e。

即是说σc与靶物质的原子序数成正比，即与原子的电子数成正比。

因为靶物质是地层岩石，所以σc就与岩石中的电子密度（每立方厘米中的电子数）成正比。

补偿密度测井通常用137C s（铯）作为伽马射线源，它发出的γ射线具有中等能量（0.611Mev）。

当其与中等原子序数的元素组成的地层相互作用时，主要发生康普顿效应。

康普顿散射线性衰变系数μc可用下式表示：μc=ZA*（ρb N Aσc.e）式中μc为康普顿散射线性衰变系数。

Z为原子序数，A为原子的摩尔质量，N A为阿伏伽德罗常数。

σc.e为电子的散射截面，对于沉积岩中的大多数元素而言，ZA近似等于0.5N A为一常数；对于具有一定能量的γ射线来说，σc.e也是常数，因此μc与ρb成正比关系。

或者说γ射线经过岩层的散射和吸收，其能级宽度的减弱仅与岩层的密度有关。

试验证明，经过散射吸收后面到达探测器的γ射线能级宽度只是岩层密度的函数。

岩层密度大则γ射线被吸收得多，散射γ射线的计数率就小。

反之，则计数率就大，这就是密度测井的基本原理。

概括地说：地层体积密度测井就是用距γ源一定距离的探测器，探测从源发射出来的中能γ射线穿过岩石，经康普顿效应散射γ射线计数率从而求得地层体积密度的方法。

属于γ-γ测井技术之一，也称为散射γ射线测井。

补偿中子测井仪器补偿中子测井仪属于放射性强度测井仪器。

是（密度、声波。

中子）等三大孔隙度测井仪器的其中之一。

今天我准备从下面5个方面来介绍补偿中子测井仪器：a)仪器简介b)仪器测井原理c)探测器d)电路简介e)仪器的刻度1. 仪器简介补偿中子测井仪是一种通过测量地层含氢指数来确定地层孔隙度以及判断岩性的放射性测井仪器。

仪器的用途：a)确定地层孔隙度b)判断岩性c)确定泥质含量仪器特点a)仪器的推靠器：b)仪器的重量：c)由于中子射线可以很容易穿透钢管，因此补偿中子测井仪不仅可以在裸眼井中测量，还可以在套管井中测量。

d)自然界存在伽马射线，但不存在中子射线，所以仪器在正常情况下，本底为零。

仪器主要技术指标：a)仪器最大外压：100Mpab)仪器使用电缆长度：≤7000mc)仪器最大测速：560m/h 测速与源强有关。

d)仪器测量范围：0~100P.u.e)仪器测量精度：当地层孔隙度为： 0 ~ 10 P.u. 时，仪器误差为：±1P.u.当地层孔隙度为：10 ~ 45 P.u. 时，仪器误差为：±3P.u.当地层孔隙度： > 45 P.u. 时，仪器误差为：±7P.u.2.仪器原理：中子测井核物理基础补偿中子测井仪上装载着20居里的Am—Be中子源，能量约为几百万电子伏特。

每秒钟将产生4⨯107个快中子，这些快中子射入地层，与地层的物质发生一系列的核反应。

其中包括：快中子的非弹性散射、快中子对原子核的活化、快中子的弹性散射及减速。

快中子经过一系列的非弹性碰撞及弹性碰撞，能量逐渐减小，最后当中子能量与地层的原子处于热平衡状态时，中子不再减速。

这种能量状态的中子叫热中子。

标准热中子的能量为：0.025ev,速度为2.2×105厘米/秒。

根据碰撞学说，中子碰撞中的能量损失与被碰撞物质的质量和入射角有关，与中子质量相当的物质碰撞(弹性碰撞)，中子损失的能量最大。

补偿密度测井和岩密度测井一、补偿密度测井原理和方法岩石的密度是单位体积岩石的质量，单位是g/cm3，代表符号是ρb，也称为岩石的体积密度。

岩石的体积密度ρb是代表岩石性质的一个重要参数，它不但与岩石的矿物成分及含量有关，还与岩石孔隙度和孔隙中流体的类别、性质和含量有关。

因此，测量岩石体积密度是很有必要的。

前面已经讲过，当γ射线能量为中等时，伽马射线与其所穿过的物质原子中的电子发生碰撞，把一部分能量传给电子，使电子沿某一方向射出，损失了部分能量的伽马射线则沿另一方向射出，这种效应称为康普顿效应。

由于康普顿效应引起γ射线的被吸收和散射，用散射截面σc表示：σc=Zσc.e。

即是说σc与靶物质的原子序数成正比，即与原子的电子数成正比。

因为靶物质是地层岩石，所以σc就与岩石中的电子密度（每立方厘米中的电子数）成正比。

补偿密度测井通常用137C s（铯）作为伽马射线源，它发出的γ射线具有中等能量（0.611Mev）。

当其与中等原子序数的元素组成的地层相互作用时，主要发生康普顿效应。

康普顿散射线性衰变系数μc可用下式表示：μc=ZA*（ρb N Aσc.e）式中μc为康普顿散射线性衰变系数。

Z为原子序数，A为原子的摩尔质量，N A为阿伏伽德罗常数。

σc.e为电子的散射截面，对于沉积岩中的大多数元素而言，ZA近似等于0.5N A为一常数；对于具有一定能量的γ射线来说，σc.e也是常数，因此μc与ρb成正比关系。

或者说γ射线经过岩层的散射和吸收，其能级宽度的减弱仅与岩层的密度有关。

试验证明，经过散射吸收后面到达探测器的γ射线能级宽度只是岩层密度的函数。

岩层密度大则γ射线被吸收得多，散射γ射线的计数率就小。

反之，则计数率就大，这就是密度测井的基本原理。

概括地说：地层体积密度测井就是用距γ源一定距离的探测器，探测从源发射出来的中能γ射线穿过岩石，经康普顿效应散射γ射线计数率从而求得地层体积密度的方法。

属于γ-γ测井技术之一，也称为散射γ射线测井。

项目编号：文件编号：密级：补偿中子测井仪器培训手册中国石油集团测井有限公司技术中心大家好！很高兴有机会和大家一起交流一下放射性测井仪器的基本知识。

我们研制测井仪器的目的，就是要探测地层信息，寻找地下石油天然气储层。

我们是采取什么手段来探测地下信息的呢？图：测井仪器探测地层信息最基本的手段就是：仪器往地层发射信号，这个信号通过与地层物质的作用，信号的某些参数将会发生变化。

这些经过地层影响，发生变化了的信号就带有地层信息。

然后利用相应的探测器来接收自己发射出去的信号。

通过对探测到的信号进行分析，就能得到我们想知道的地层信息。

比如电法仪器，代表仪器有微球、侧向、微电极等。

这些仪器往地层发射电流。

图：我们知道，不同地层的电阻率是不相同的。

电阻小的地层，发射出去的电流很快就回到仪器的探测电极。

电阻大的地层相反。

通过分析仪器探测电极接受到电流的大小，就可以判断出地层的电阻率参数。

我们知道，地层水和石油天然气的电阻率的区别很大，通过探测地层电阻率参数，就可以划分油水层。

声波测井仪器也是一样。

不过声波仪器往地层发射的不是电流，而是声波。

不同密度的地层对声波的反映是不一样的。

如果地层密度大，发射的声波很快就被放射回来。

如果地层密度较小，发射的声波就需要一个比较长的时间才能回到仪器的声波探测器。

通过分析声波从发射到接受的时间间隔，就能判断地层密度值。

为了避免声波沿着仪器外壁直接到达仪器的探测器，所以声波仪器的外壳被加工成：图：同样，电法仪器为了避免发射的电流过快就回到仪器探测器，仪器在发射电流补偿中子测井仪属于放射性强度测井仪器。

是（密度、声波。

中子）等三大孔隙度测井仪器的其中之一。

今天我准备从下面5个方面来介绍补偿中子测井仪器：a)仪器简介b)仪器测井原理c)探测器d)电路简介e)仪器的刻度1. 仪器简介补偿中子测井仪是一种通过测量地层含氢指数来确定地层孔隙度以及判断岩性的放射性测井仪器。

仪器的用途：a)确定地层孔隙度b)判断岩性c)确定泥质含量仪器特点a)仪器的推靠器：b)仪器的重量：c)由于中子射线可以很容易穿透钢管，因此补偿中子测井仪不仅可以在裸眼井中测量，还可以在套管井中测量。

补偿密度测井仪器刻度原理及应用摘要密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度，在石油测井领域具有非常重要的意义。

本文介绍了补偿密度测井仪器的工作原理，详细阐述了密度测井仪器刻度的原理及刻度方法，分析了刻度时常见问题并提出了解决方案。

关键词地层密度；补偿密度测井；探测器；刻度；解决方法Compensated Density Logging Tool Calibration Principle and ApplicationLI Jianfei，HAO Guiqing1.China Oilfield Services LimitedWell Tech，Beijing 101149Abstract The main purpose of density logging is seeking to determine lithology and porosity in the oil exploration and survey work，it has very important significance in the logging areas. this paper introduces the principle of compensated density logging instrument，elaborated on the calibration principles and calibration methods of density logging instrument，analysis of the common problems and proposed solutions in actual calibration process.KeywordsCompensated density; compensated density logging ; detector; calibration; solutions0 引言地层密度对于地层评价是一个非常有用和具有特征的参数，密度测井在石油勘探中具有非常重要的意义，是必不可少的一种测井方法。