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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。
EILog-05组合测井系统补偿中子测井仪刻度吴永安2006年3月18日刻度的概念：补偿中子测井仪的一级刻度，就是要把仪器在测井过程中所得到的计数率和地层孔隙度之间建立一个数学模型。
如何有效的建立这一数学模型，最大限度的减小因地面系统数据处理所带来的误差，是摆在仪器刻度工作的技术关键。
补偿中子测井仪的二级刻度，是指仪器经过长时间使用或者主要器件（探测器、整机电路板等）经过维修后，仪器状态发生了变化，为了校正这一变化所作的刻度，就是仪器的二级刻度。
通俗的讲，一级刻度就是工程量与物力量的关系。
二级刻度，则是工程量和工程量之间的关系。
补偿中子测井仪一级刻度：原理：在理论上，补偿中子测井仪的长、短源距的两道计数率的比值R与地层孔隙度Ф的对数之间有非常近似直线的关系。
可以将补中Ф-R计算公式表达为：LnФ = a*R + b （1）但由于各方面因素的影响，这条直线并不完全是直线。
如果按照直线方程来处理测井数据，将会带来测井误差。
为了尽可能减小误差，我们采用曲线方程来拟合Ф-R计算公式。
CSU最新的处理公式是：在低孔隙段用的是倒数曲线公式。
中、高孔隙段用的是两段直线公式。
笔者的观点，无论用哪种公式，都应该以仪器实际刻度数据为准。
哪种曲线能最大限度的将刻度点落在曲线上，相关系数最大，我们就采用哪种公式。
目前成套装备补偿中子测井仪采用三次曲线方程。
相关系数在0.998以上。
如果采用四次曲线方程，我们发现四次系数非常小，而且相关系数也没有三次曲线的相关系数大。
因此，成套装备补偿中子测井仪采用三次曲线方程来处理测井数据。
刻度步骤：1.刻度井井况介绍：西安刻度中心有9口补偿中子刻度井。
刻度井参数如下：（备注里的内容为本人多次刻度，对刻度井的了解，纯属经验，无理论根据，无实验数据支持）2.刻度前，检查仪器是否工作正常，检查地面系统是否工作正常，并办理放射性中子源出库手续。
3.确定仪器记录点，根据刻度井的地层深度，对仪器下井位臵做好标记。
常规测井系列介绍1.什么是测井（WELL LOGGING ）一．测井概况原状地侵入带冲洗带地面仪器车③、声波测井：声波速度测井声波幅度测井声波全波测井④、其它测井：生产测井地层倾角测井特殊测井利用声学原理设计的仪器，获取声波在地层中传播速度及幅度二、3700测井方法及其应用简介3700系统是80年代美国阿特拉斯测井公司生产的数控测井系统。
主要测井项目有中子、密度、声波、深浅微侧向，井径、自然伽玛、自然电位,另外，还有地层测试等。
1.自然电位测井原理：测量井中自然电场的测井方法，用一地面电极和一沿井身移动的测量电极测出沿井身变化的自然电位曲线。
是各种完井必须的测井项目。
井中电极M 与地面电极N之间的电位差1）、自然电位成因动电学砂岩与泥岩的自然电位分布①、扩散—吸附纯砂岩-纯泥岩基本公式：②、过滤电位（一泥浆柱与地层之间存在压生过滤作用产生的。
++++++2）、曲线特点①、判断岩性，划分渗透层；②、用于地层对比；③、求地层水电阻率；④、估算地层泥质含量；⑤、判断油气水层、水淹层；⑥、研究沉积相。
l 普通电阻率测井l 侧向（聚焦）测井l 感应侧井2、电阻率测井•双侧向测井DLL①、深浅侧向同时测量，在供电电极A上、下方各加了两个同极性的电流屏蔽电极。
②、很大的测量范围，一般是1-10000Ωm。
③、深侧向探测深度大（约2.2m），双侧向能够划分出0.6m厚的地层。
双侧向电极系和电流分布图（3）、双侧向应用目前主要的电阻率测井方法，大多数油田都应用这种方法①、识别岩性、划分储层②、判断油（气）、水层；③、求取地层真电阻率；④、利用深、浅侧向差异，分析裂缝的不同类型，储层评价。
识别油气层•双侧向测井DLL（2）、适用条件适用于任何地层。
但由于微侧向是贴井壁测量，所以受泥饼厚度影响，当泥饼厚度不超过10mm时。
用微侧向测井效果较好的。
（3）、微侧向应用①、划分岩层顶底薄层②、判断岩性和储层岩性变化情况③、区分渗透层与非渗透层④、确定冲洗带电阻率⑤、划分储层的有效厚度⑥、根据冲洗带电阻率进而进行可动油、气分析和定量计算。
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。
1、自然γ测井和自然γ能谱测井测量的是地层中主要的是铀系，钍系，锕系等放射性矿物放出的γ射线：钍系：在递次衰变的过程中产生的自然伽马射线能量在几十kev 到3Mev 之间；锕系：伽马射线能量范围为：几十kev~0.89kev ；铀系： γ射线的能量为几十kev~3Mev沉积岩的放射性特点：纯岩石（如纯砂岩，灰岩等）的伽马放射性较低；泥岩，页岩的放射性较高；一般的岩石除基岩本身的一小部分贡献外主要由泥质，粘土矿物引起的。
泥质的含量越高，伽马放射性就越高。
2、自然γ测井和自然γ能谱测井的异同点：自然伽马测井，自然伽马能谱测井均测量的是天然岩石的放射性；自然伽马测井测量地层中天然放射性矿物放出的伽马射线来了解地层的岩性等方面的特性，测量的是地层中能量大于100kev 的所有自然伽马射线的计数率，求的泥质含量偏高；在分析沉积环境，研究生油层,在特殊岩性中分析储层等地质应用中，需要能谱资料。
自然伽马测井，自然伽马能谱测井资料的应用均分为定性应用和定量应用两个方面。
自然伽马测井定性应用于结合其它测井资料划分岩性剖面和进行地层对比。
定量应用于求泥质含量。
自然伽马能谱测井定性方用于：研究生油层 KU 比 ，寻找特殊储集层，U Th 比研究沉积环境，求泥质含量 4、根据γ测井资料划分岩性的方法：砂泥岩地层，由于泥岩，页岩的伽马放射性高。
划分高伽马测井值井段为泥岩。
又根据自然伽马值的相对高低，判断砂岩地层岩性的粗细。
对于碳酸盐岩剖面，自然伽马测井值的高低与灰岩沉积时的相对海平面的变化有关。
泥晶灰岩等通常沉积于较深的水体，含泥量相对较高，有相对较高的伽马测井值。
纯的砂屑灰岩，亮晶颗粒灰岩，自然伽马值就低一些。
对于其它岩性的划分则根据勘探地区的地质情况划分出盐岩，石膏，煤等岩性。
计算泥质含量的方法：无限均匀的地层伽马射线的强度为GR=uqa ρ，若有几种放射性物质，则变为m u u ⋅=ρ i i i i m w u u ∑=ρρρi i w = 是质量吸收系数m u 对于含有多种放射性矿物的地层∑∑==i i i i i i i i u v q a u q a GR ρρρ ρρi i v = ∑∑==ii i i i i i i V A v q a GR ρρ ii i i i i i A q a i A i v i ρρρ=是岩石的体积密度种矿物的比例因子是第种矿物的组分是第种辐射矿物的体积密度是第 对于含有两种矿物的地层(砂泥岩剖面)有sh sh sh m a m a sh A V A V GR ρρφρ+--=)1( 测得sh ma A A 和,则可以利用上式求泥质含量.对于纯的砂岩地层，1,0,0===m a sh V V φ,则min GR A ma =；对于纯的泥岩地层，0,1,0===m a sh V V φ,则max GR A sh = minmax min )1(GR GR GR GR V ma sh ma sh ρρρφρ---= 是砂岩的密度是该地层的孔隙度；；是测量地层的岩石密度m a ρφρ用这种方法求出的泥质量是上限值，即计算的泥质含量偏高。
水平井测井解释技术自20世纪80年代初具有工业应用价值的水平井在欧洲诞生后，水平井技术就迅速席卷石油钻采行业。
水平井技术在新油田开发和老油田调整挖潜上成效显著,它可降低勘探开发成本、大幅度提高油气单井产能和采收率等，以其投资回收率高、适用范围广泛的优点得到了全世界的青睐。
然而水平井无论在钻井、测井还是开采诸方面都是一个新的技术领域。
就测井而言，井的类型和完井方式直接影响测井仪器的输送方法，而水平井中重力与井轴方向相垂直以及井周围空间的非对称性使井下流动状态与垂直井极不相同，造成常规测井仪器在水平井中性能指标下降、响应机理发生变化、测井解释模型也随井眼位置不同而复杂化，这些都对测井提出了新的要求，同时也孕育着新的研究方向和课题。
1 水平井与直井测井环境的差异水平井不同于垂直井，其井眼也并非完全水平，井眼或地层也不会恰好位于设计所在位置。
在这个较为特殊的环境里，测井环境与垂直井有很大的差别，要充分考虑需要考虑井眼附近地层的几何形状、测量方位、重力引起的仪器偏心、井眼底部聚集的岩屑、异常侵入剖面、以及地层各向异性等的影响。
1.1 泥饼的差异在水平井中，井眼下侧的泥饼比较容易与固相滞留岩屑混层，形成相对较厚的岩屑泥饼层，该岩屑泥饼层对径向平均测井仪器影响不大;但对定向聚焦测井仪器影响较大，该类仪器沿井眼下测读数时，不能准确有效地反映出地层的真实响应。
1.2 侵入的差异在直井中,将侵入剖面简化为以井眼为轴心线的圆柱体;在水平井中，由于地层的各向异性存在,侵入剖面比较复杂,主要呈非对称侵入分布,需区别分析。
以原生孔隙为主的储层中,因原始沉积在平面上和垂向上存在明显的差异性,一般情况下,储层平面上渗透率大于垂直方向上的渗透率。
因此，水平方向最初的侵入比垂直方向的侵入要深,其侵入剖面可简化为以井眼为中心线的椭球体。
以次生孔隙为主的地层中,比如裂缝孔隙性孔隙型储层,井眼周围的地层渗透性存在着各向异性，形成更为复杂的侵入剖面。
f ma t t t ∆+∆-=∆φφ)1(上T ∆下T ∆●油矿地球物理测井的定义：是应用地球物理方法，研究油气田钻井地质剖面，解决某些地下地质问题和钻井技术问题的一门应用技术科学；也是直接获取地层信息的方法之一。
●泥岩基线：均匀、较厚的泥岩地层对应的变化不大、稳定的自然电位曲线连线，是平行于深度轴的直线。
（但也有倾斜或偏移）。
●自然电场：在钻开岩层时井壁附近产生的电化学活动而造成的电场，它取决于井孔剖面的岩层性质●离子扩散：两种不同浓度的盐溶液接触时，在渗透压的作用下高浓度溶液中的离子，穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中的现象●溶液的矿化度：溶液含盐的浓度。
溶质重量与溶液重量之比。
●泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙内的泥浆●几何因子：主电流经过的空间部分介质对测量结果的贡献，是指介质的空间位置、体积大小，形状等几何因子有关的各种影响的总和，把主电流经过的整个空间的几何因子看成1。
●增阻泥浆侵入：当地层中原有流体的电阻率比较低，电阻率较高的泥浆滤液侵入后，侵入带电阻率大于原始地层电阻率，常见淡水泥浆钻井的水层。
减阻泥浆侵入：当地层中原有流体的电阻率比较高，泥浆滤液侵入后，侵入带电阻率小于原始地层电阻率，常见淡水泥浆钻井的油气层或盐水泥浆钻井的水层及油气层。
●含氢指数：任何物质单位体积（1cm 3）的氢核数与同样体积淡水氢核数的比值。
根据规定，淡水（纯水）含氢指数为1，而任何其它物质的含氢指数将与其单位体积内的氢核数成正比。
它反映了地层的减速能力●传播效应:电磁波在均匀无限均质中传播时，出现幅度衰减和相位移动时的现象，尤其是在高电导地层中，当传播效应的影响越大时，测得的的,井内有钻井液污染，地层厚度有限,上下有围岩，在井中所测量的电阻率不是地层真电阻率，而是井内钻井液.渗透层的侵入.上下围岩的电阻率等各项因素都影响的电阻率.其中：K －电极系系数，是与电阻率测井仪有关的系数。
视电阻率曲线的影响因素:电极距,井,围岩和层厚，高阻邻层的屏蔽，地层倾角以及侵入的影响. ●标准测井：在一个地区或一个油田，为了研究岩性的变化、构造的形态和大段油层的划分等工作，常用相同的深度比例（一般为1:500）及相同的横向比例，在全井段进行几种方法测井，如一条电阻率、一条自然电位，有的包括井径或自然伽马等，作为划分标准层及进行地层对比之用。
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。
