第8章-密度測井和巖性密度測井Word版

1、第八章 密度測井和巖性密度測井 此兩種測井方法是由伽馬源向地層發(fā)射伽馬射線，經(jīng)與地層介質(zhì)相互作用后，再由伽馬探測器接收（即為伽馬-伽馬測井），地層不同，探測器記錄的讀數(shù)不同，從而被用來研究地層性質(zhì)。§1 密度測井、巖性密度測井的地質(zhì)物理基礎(chǔ)一、巖石的體積密度（即真密度）： （單位體積巖石的質(zhì)量） 對含水純巖石： 單位：（g/cm3） 其中： （1）組成巖石的骨架礦物不同，ma不同，如石英為2.65，方解石為2.71，白云石為2.87，對于相同孔隙度得到的體積密度也就不同，由此可判斷巖性；另一方面，利用體積密度計算孔隙度時，必須得先確定巖性。 （2）孔隙性地層的密度小于致密地層，且隨著

2、的增加b減小，由此可求。且二、康普頓散射吸收系數(shù) 中等能量射線與介質(zhì)發(fā)生康普頓散射康普頓散射而使其強度減小的參數(shù)(康普頓減弱系數(shù)-由康普頓效應(yīng)引起的伽馬射線通過單位距離物質(zhì)減弱程度)： 沉積巖中大多數(shù)核素均接近于0.5(見表8-1, P138)，常見的砂巖、石灰?guī)r、白云巖的的平均值也近似為0.5(見表8-2)，所以對于一定能量范圍的伽馬射線（為常數(shù)），只與有關(guān)。 密度測井利用此關(guān)系，通過記錄康普頓散射的射線的強度來測量巖石的密度。三、巖石的光電吸收截面 1、線性光電吸收系數(shù)：當(dāng)?shù)哪芰看笥谠雍送怆娮拥慕Y(jié)合能時，發(fā)生光電效應(yīng)的概率。2、巖石的光電吸收截面指數(shù)Pe它是描述發(fā)生光電效應(yīng)時物質(zhì)對伽馬光

3、子吸收能力的一個參數(shù)，即伽馬光子與巖石中一個電子發(fā)生光電效應(yīng)的平均光電吸收截面，單位b/電子。而它與原子序數(shù)關(guān)系為： Pe=aZ3.6a為常數(shù)，地層巖性不同，Pe有不同的值，也就是說Pe對巖性敏感，可以以來確定巖性，Pe是巖性密度測井測量的一個參數(shù)。3、體積光電吸收截面體積光電吸收截面也是描述發(fā)生光電效應(yīng)時物質(zhì)對伽馬光子吸收能力的一個參數(shù)，它是指每立方米物質(zhì)的光電吸收截面，以U來表示，單位b/cm3。地層巖性不同，其體積光電吸收截面不同（表8-2，139頁）。U對巖性敏感，也是巖性密度測井所要確定的一個參數(shù)。巖石的體積光電吸收截面為： Ui、Vi分別為組成巖石各部分的光電吸收截面和相對體積。如

4、孔隙度為的純砂巖的光電吸收截面為： 體積光電吸收截面U與光電吸收截面指數(shù)Pe有近似關(guān)系： 故可由Pe求得U。§2 地層密度測井 1. 測井原理 (1)下井儀：極板型，貼井壁測量 （圖8-3，P140），其中：滑板由伽馬源、伽馬探測器、屏蔽體三部分組成。 伽馬源（）發(fā)射能量為0.661Mev的單能伽馬射線。 （2）伽馬探測器是由單伽馬探測器和雙伽馬探測器（即：補償密度測井儀，又有長源距和短源距之分）組成。（3）屏蔽體使源發(fā)射的光子不能直接到達(dá)探測器。2測井原理由源發(fā)射0.661Mev的射線（排除電子對形成的可能性）照射地層發(fā)生康普頓效應(yīng)（采用能量窗口，避免光電效應(yīng)的影響）散射射線到達(dá)探

5、測器計數(shù)率N。地層密度b不同，對伽馬光子的散射吸收能力不同，儀器記錄的計數(shù)率不同，測井儀采用的正源距L下，增大，N減小。由上兩式可得： 即：可見單探測器就能測量。實際測井中，泥餅影響不可忽視，為此，采用雙源距探測器的補償密度測井儀，其中長源距的計數(shù)率受泥餅影響小，短源距受影響大，用長源距得到一個視地層密度b，再由長短源巨計數(shù)率得到泥餅校正值，則地層密度=+。最終得隨深度變化的一條曲線和曲線。三應(yīng)用1、識別巖性（不單獨用）2、計算孔隙度： 對含水純巖石（泥質(zhì)油氣層須作校正）3、密度測井和中子測井曲線重疊可以識別氣層，判斷巖性。（略）4、密度中子測井交會圖，可以確定巖性，求得孔隙度。（略）

6、7;3 巖性密度測井提綱： 一測井方法的物理基礎(chǔ)：低能量的與物質(zhì)發(fā)生光電吸收效應(yīng)的幾率與原子序數(shù)Z的關(guān)系。 二有關(guān)概念 1宏觀光電吸收截面 2光電吸收截面指數(shù) 3體積光電吸收截面 三應(yīng)用（曲線和曲線）內(nèi)容：一、 巖性密度測井的基本原理伽馬源產(chǎn)生的單能射線照射地層，其高能譜段的，只受康普頓效應(yīng)影響，低能譜段，主要受光電效應(yīng)的影響。在高能區(qū)設(shè)立窗口，計數(shù)計數(shù)率，確定地層密度，為補償泥餅的影響，采用長短兩個探測器，得到地層密度和泥餅補償值b和；低能區(qū)開設(shè)窗口，計數(shù)，以測量地層的光電吸收截面指數(shù)Pe。實際上是利用低能窗和高能窗計數(shù)率比值進(jìn)行光電吸收截面指數(shù)計算的。二、 巖性密度測井的應(yīng)用1、 識別巖性體積光電吸收截面U和光電吸收截面指數(shù)Pe，都可以用來識別巖性。對于純地層，體積光電吸收截面：由于Uma比Uf大很多，如地層的孔隙度不很大，則上式近似為：，則。利用測井值U和其它測井資料得到的孔隙度，就可得到巖石的骨架的體積光電吸收截面Uma，用來識別巖性。（應(yīng)用可參看146頁、圖8-10，Pe與孔隙度及流體性質(zhì)的關(guān)系。）2、 計算儲集層的泥質(zhì)含量泥質(zhì)含量可用下列近似式求得： 3、 識別地層中的重礦物如重晶石Pe=266.8，鋯石Pe=69.1，都比一般礦物高若干倍，地層中含有重礦物時，Pe顯著增大。石灰?guī)r密度孔隙度單位： 即無論地層是何種巖性，