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1、1岩岩石石中中所所含含的的放放射射性性元元素素的的种种类类和和数数量量不不同同，放放射射性性强强度度也也不不同同。岩岩石石的的自自然然伽伽马放射性水平主要决定于铀马放射性水平主要决定于铀U、钍、钍Th、钾、钾K的含量。的含量。自自然然伽伽马马测测井井GR：通通过过测测量量岩岩层层的的自自然然伽伽马马射射线线的的强强度度来来认认识识岩岩层层的的一一种种放放射射性性测测井井方方法法。是是在在井井内内测测量量岩岩层层中中自自然然存存在在的的放放射射性性元元素素核核衰衰变变过过程程中中放放射射出出来来的伽马射线的强度的伽马射线的强度。4.2.1 自然伽马测井的测量原理自然伽马测井的测量原理4.2 自然
2、伽马测井自然伽马测井井井下下仪仪器器包包括括：伽伽马马射射线线探探测测器器（将将接接收收到到的的伽伽马马射射线线转转换换成成电电脉脉冲冲的的装装置置）、供给该探测器所需的供给该探测器所需的高压电源高压电源，以及将探测器输出的电脉冲进行放大的，以及将探测器输出的电脉冲进行放大的放大器放大器等。等。地地面面仪仪器器主主要要包包括括：将将来来自自地地下下的的一一连连串串电电脉脉冲冲转转换换成成连连续续电电流流的的一一整整套套电电路路，以及记录仪和电源等。以及记录仪和电源等。测测量量原原理理：当当井井下下仪仪器器在在井井内内由由下下向向上上提提升升时时，来来自自岩岩层层的的自自然然伽伽马马射射线线穿穿
3、过过钻钻井井液液和和仪仪器器外外壳壳进进入入探探测测器器，经经过过闪闪烁烁计计数数器器，将将伽伽马马射射线线转转化化为为电电脉脉冲冲信信号号，放放大大器器把把电电脉脉冲冲放放大大后后由由电电缆缆送送到到地地面面仪仪器器，地地面面仪仪器器把把每每分分钟钟电电脉脉冲冲数数转转变变成成与与其其成成正正比比例例的的电电位位差差进进行行记记录录，井井下下仪仪器器沿沿井井身身移移动动，就就连连续续记记录录出出井井剖剖面面上上自自然然伽伽马马强强度度曲曲线线，称称为为GR曲曲线线，单单位位是是脉脉冲冲/分分，在在仪仪器器标标准准化化后后，曲曲线线单单位位是是R/h。现在使用。现在使用API单位。单位。第1页
4、/共27页2自然伽马测井原理整整形形器器计计数数率计率计积分线路输入输出特性时间常数时间常数：输入电压输入电压输输入入电压电压输输出出电压电压计数电路计数电路第2页/共27页31、理论曲线特征理论曲线特征1)、探测范围探测范围岩岩石石放放射射的的伽伽马马射射线线能能到到达达探探测测器器的的一一个个以以探探测测器器中中点点为为球球心心的的球球体体，其其半径约为半径约为3045cm。2)、总体特征总体特征对对着着高高放放射射性性地地层层，曲曲线线显显示示高高读读数数，并并在在岩岩层层中中心心处处出出现现极极大大值值。对对于于厚厚岩岩层层，该该极极大大值值能能很很好好地地反反映映岩岩层层的的放放射射
5、性性，随随着着岩岩层层厚厚度度的的变变薄薄，极极大大值随之降低。值随之降低。4.2.2 自然伽马测井曲线的特点自然伽马测井曲线的特点自然伽马测井的探测半径和岩层厚度与GR曲线的解释关系3)、曲线的对称性曲线的对称性上上下下围围岩岩放放射射性性含含量量相相同同时时，曲曲线线对对称称于地层中点，反之，曲线不对称。于地层中点，反之，曲线不对称。第3页/共27页4自然伽马理论曲线理论曲线与实际情况的差异分析理论曲线与实际情况的差异分析理理想想情情况况：探探测测器器在在井井内内是是进进行行的的点点测测，而而且且每每一一个个点点上上的的读读数数是是较较长长时时间间内内（3）所测脉冲数的平均值。）所测脉冲数
6、的平均值。实际测井情况（有实际测井情况（有v和和参数）：参数）：仪器有一定的上提速度仪器有一定的上提速度v，使得探测器在井内每一深度的停留时间有限，使得探测器在井内每一深度的停留时间有限地地面面仪仪器器中中将将脉脉冲冲数数平平均均转转化化为为连连续续电电流流的的计计数数率率电电路路的的时时间间常常数数有有一一定定的的数值，且不可能太长记录电路的数值，且不可能太长记录电路的“延迟性延迟性”。d0井径井径4)、当岩层厚度较厚时当岩层厚度较厚时当当h大大于于3倍倍d0井井径径或或者者大大于于2倍倍探探测测半半径径时时，地地层层中中心心处处的的平平均均值值为为地地层层的的伽伽马马射射线线强强度度值值，
7、可可用用曲曲线线上上最最大大幅幅度度一一半半的的地地方方（半半幅幅值值点点）划划分分岩岩层层的上下界面。的上下界面。5)、当岩层变薄时当岩层变薄时当当h3d0时时，受受低低放放射射性性围围岩岩的的影影响响，自自然然伽伽马马幅幅度度值值对对厚厚度度h减减小小而而减减小小，岩层界面的位置移向曲线的顶端。岩层界面的位置移向曲线的顶端。第4页/共27页51)、测井速度、测井速度v和和记录仪中电路的积分时间常数记录仪中电路的积分时间常数的影响的影响v越越大大，曲曲线线幅幅度度越越小小，对对称称性性越越差差，极极值值向向提提升升方方向向偏偏移移越越远远，即即曲曲线线的的深深度度位移和形态畸变随之加剧。位移
8、和形态畸变随之加剧。不同测井速度对自然伽马测井曲线的影响2、自然伽马测井曲线的影响因素自然伽马测井曲线的影响因素深深度度位位移移：指指根根据据实实测测自自然然伽伽马马测测井井曲曲线线的的分分层层原原则则（如如用用半半幅幅值值点点）定定出出的的岩岩层界面深度与实际深度之间有一偏差，而且前者比后者偏浅。层界面深度与实际深度之间有一偏差，而且前者比后者偏浅。实实际际测测井井要要选选择择合合适适的的提提升升速速度度和和仪仪器器时时间间常常数数，同同时时，在在整整理理资资料料时时，需需通通过过与其它曲线的对比，将整个曲线下移一定深度（与其它曲线的对比，将整个曲线下移一定深度（深度校正深度校正）。）。时间
9、常数RC对放射性测井曲线的影响仪仪器器移移动动方方向向第5页/共27页62)、放射性涨落误差的影响、放射性涨落误差的影响放放射射性性涨涨落落：在在放放射射性性源源强强度度和和测测量量条条件件不不变变的的情情况况下下，在在相相同同的的时时间间间间隔隔内内，对对放放射射性性射射线线的的强强度度进进行行反反复复测测量量，每每次次记记录录的的数数值不相同，但总在平均值值不相同，但总在平均值 ）附近变化）附近变化实测自然伽马测井曲线特征锯齿状它它和和测测量量条条件件无无关关，是是微微观观世世界界的的一一种种客客观观现现象象，并并且且有有一一定定的的规规律律。这这是是由由于于放放射射性性元元素素的的各各个
10、个原原子子核核的的衰衰变变彼彼此此独独立立，衰衰变变的的次次序序是是偶偶然然原原因因造造成成的的。这这种种现现象象的的存存在在，使使得得自自然然伽伽马马曲曲线线不不光光滑滑，有有许许多多起起伏伏的的变变化化。这这些些起起伏伏是是放放射射性性涨涨落落引引起起的的，不不是是由由于于地地层层放放射射性性元元素素含含量量变变化化引引起起的的。放放射射性性测测井井曲曲线线上上读读数数的的变变化化，一一种种是是地地层层性性质质引引起起的的变变化化，用用它它可可以以划划分分地地质质剖剖面面。另另一一种种变变化化是是放放射射性性涨涨落落引引起起的的。区区分分这这两两种种变变化化是是正正确确解解释释应应用用的的
11、前前提提。放放射射性性涨涨落落符符合合统统计规律，其误差可以计算。计规律，其误差可以计算。统计涨落泥泥岩岩砂砂岩岩第6页/共27页7放射性测井曲线涨落误差（1）测井测量的每一点计数率的涨落误差）测井测量的每一点计数率的涨落误差1 1如如能能根根据据多多次次测测量量确确定定平平均均值值，则则每每次次的的测测量量读读数数与与平平均均值值的的误误差差就就是是1。采采用用积积分分线线路路的的自自然然伽伽马马测测井井仪仪，其其输输出出结结果果是是在在输输出出时时刻刻前前2 2时时间间内内的的平均值，则曲线上任何一点的相对标准误差为：平均值，则曲线上任何一点的相对标准误差为：曲线上任何一点的计数率和真值间
12、的偏差为：曲线上任何一点的计数率和真值间的偏差为：（3）放射性的涨落误差：）放射性的涨落误差：即即是是每每一一点点的的涨涨落落误误差差范范围围（21）加加上上每每次次测测量量的的平平均均计计数数率率的的涨涨落落误误差差范范围围（22）（2）某段地层内测量的平均记数率的涨落误差）某段地层内测量的平均记数率的涨落误差2 2即即以以某某一一深深度度上上一一次次测测量量的的测测井井读读数数代代替替应应由由多多次次重复测量计算的平均值时所带来的误差重复测量计算的平均值时所带来的误差第7页/共27页83)、地层厚度的影响地层厚度的影响当当地地层层足足够够厚厚时时，对对应应曲曲线线的的幅幅度度平平均均值值代
13、代表表地地层层的的真真实实情情况况。当当地地层层很很薄薄时时，曲曲线线的的平平均值达不到代表地层的真实性质。均值达不到代表地层的真实性质。在在砂砂泥泥岩岩剖剖面面，由由于于地地层层变变薄薄会会使使得得泥泥岩岩的的自自然然伽伽马马测测井井曲曲线线值值下下降降，砂砂岩岩层层的的自自然然伽伽马马曲曲线线值值上上升升，并并且且地地层层越越薄薄，这这种种上上升升和和下下降降的的幅幅度度越越大大。对对于于地地层层层层厚厚小小于于3d0时时，应应考考虑虑层厚的影响。层厚的影响。4)、井的影响井的影响井井内内钻钻井井液液的的放放射射性性强强弱弱对对数数值值有有影影响响。井井径径大大，井井内内钻钻井井液液降降低
14、低了了岩岩层层的的数数值值。套套管管和和管管外外的的水水泥泥环环有有很很强强的的吸吸收收能能力力，也也降降低低了了曲曲线线的数值。的数值。在大井眼和套管井中，要做曲线校正。在大井眼和套管井中，要做曲线校正。物物理理意意义义：同同一一地地层层各各点点的的读读数数n落落在在 的的几几率率为为68.3%。如如果果分分层层正正确确，那那么么该该层层内内就就应应有有70%左左右右的的读读数数不不超超出出 ，如如果果曲曲线线幅幅度度变变化化超超过过上上述述范范围围，且且超超过过(2.53)时时，则则分层不正确，应重新分层。分层不正确，应重新分层。地层厚度对自然伽马曲线的影响薄砂层薄砂层薄泥岩层薄泥岩层测值
15、围绕平均值的变化情况及其统计分布规律示意图高斯分布高斯分布厚砂层厚砂层厚泥岩层厚泥岩层第8页/共27页94.2.3 自然伽马曲线的应用自然伽马曲线的应用1、划分岩性划分岩性GRmaxGRmin砂泥岩剖面自然伽马测井曲线自然伽马测井响应曲线1)、在在砂砂泥泥岩岩剖剖面面，纯纯砂砂岩岩GR最最低低，粘粘土土最最高高，泥泥质质砂砂岩岩较较低低，泥泥质质粉粉砂砂岩岩和和砂砂质质泥泥岩岩较较高高。即即自自然然伽伽马马随随泥泥质质含含量量的的增增加加而升高。而升高。GR第9页/共27页102)、在在碳碳酸酸盐盐岩岩地地层层，纯纯石石灰灰岩岩和和纯纯白白云云岩岩最最低低，泥泥岩岩和和页页岩岩最最高高，泥泥灰
16、灰岩岩较较高高，泥质石灰岩、泥质白云岩介于它们之间，也是随泥质增加曲线数值增高。泥质石灰岩、泥质白云岩介于它们之间，也是随泥质增加曲线数值增高。3)、在、在膏盐剖面膏盐剖面中，石膏层的数值最低，泥岩最高，砂岩在二者之间。中，石膏层的数值最低，泥岩最高，砂岩在二者之间。碳酸盐岩剖面自然伽马测井曲线用自然伽马测井曲线划分膏盐剖面砂岩储集层砂岩储层砂岩储层砂岩储层砂岩储层第10页/共27页112、进行地层对比进行地层对比(1)、一一般般与与孔孔隙隙流流体体无无关关。储储层层含含油油、含含水水或或含含气气对对曲曲线线影影响响不不大大，或或根根本本没没什什么么影影响响，用用自自然然电电位位和和电电阻阻率
17、率进进行行对对比比，同同一一储储层层由由于于含含流流体体性性质质不不同同差差别别很很大大。含水时自然电位异常幅度大，电阻率低。含油气时异常幅度小，电阻率高。含水时自然电位异常幅度大，电阻率低。含油气时异常幅度小，电阻率高。穿过某油田的剖面确定第1、2类砂岩的分布(2)、与与地地层层水水和和钻钻井井液液的的矿化度关系不大矿化度关系不大。(3)、很很容容易易识识别别风风化化壳壳、薄薄的的页页岩岩等等，曲曲线线特特征征明明显。显。(4)、在在膏膏盐盐剖剖面面及及盐盐水水钻钻井井液液条条件件下下，自自然然电电位位和和电电阻阻率率曲曲线线变变化化较较小小，就就显显示示出出了了自自然然伽伽马马曲曲线线进进
18、行对比的优越性。行对比的优越性。(5)、在在套套管管井井也也可可以以进进行行地层比。地层比。第11页/共27页123、确定泥质含量确定泥质含量1)、地质基础（计算条件、地质基础（计算条件）：地层除粘土矿物外，不含其它放射性矿物时）：地层除粘土矿物外，不含其它放射性矿物时2）相对值计算法）相对值计算法：砂泥岩剖面：砂泥岩剖面：低低GR的为砂岩储集层，在厚层状态下可以用半幅点分层的为砂岩储集层，在厚层状态下可以用半幅点分层碳碳酸酸盐盐岩岩剖剖面面：低低GR说说明明含含泥泥质质少少的的纯纯岩岩石石，结结合合高高孔孔隙隙度度、低低电电阻阻率率可可划划分分出储集层出储集层利用IGR确定泥质含量Vsh的图
19、版3)、经经验验法法：用用统统计计法法得得到到VshGR的的经验公式经验公式或或者者考考虑虑体体密密度度对对自自然然伽伽马马的的数数值影响值影响这这里里：B0是是不不含含泥泥质质纯纯地地层层的的背背景值景值GCUR=3.7GCUR=2第12页/共27页13常见矿物铀、钍和钾含量1、粘土岩石中铀粘土岩石中铀()、钍钍()和钾和钾()的分布的分布粘粘土土岩岩中中粘粘土土含含量量50，一一般般来来说说，普普通通粘粘土土岩岩中中钾钾、钍钍含含量量高高，而而铀铀的的含含量量较较低低。根根据据统统计计分分析析得得知知放放射射性性平平均均含含量量钾钾2%，铀铀6mg/l，钍钍12mg/l。在在还还原原环环境
20、境中中，铀铀的的含含量量会会增增高高，如如海海相相页页岩岩中中铀铀含含量量可可达达100mg/l。若若富富含含有有机机质质或硫化物时，铀含量明显增高。粘土岩中或硫化物时，铀含量明显增高。粘土岩中Th/U比值在比值在2.04.1范围内。范围内。采采用用能能谱谱分分析析的的方方法法，可可以以定定量量测测量量钍钍、铀铀、钾钾的的含含量量，同同时时给给出出地地层层总总的的伽伽马放射性强度和无铀自然伽马强度，用以解决更多的地层问题。马放射性强度和无铀自然伽马强度，用以解决更多的地层问题。4.3 自然伽马能谱测井自然伽马能谱测井4.3.1 自然伽马能谱自然伽马能谱NGS测井的地质基础测井的地质基础粘土矿物
21、粘土矿物粘土矿物粘土矿物膨润土膨润土 蒙脱石蒙脱石高岭石高岭石伊利石伊利石绿泥石绿泥石蒙脱石蒙脱石高岭石高岭石伊利石伊利石绿泥石绿泥石第13页/共27页142、沉积岩中铀、钍和钾的含量沉积岩中铀、钍和钾的含量表4-2 砂岩和碳酸盐岩铀、钍和钾的含量范围砂砂岩岩及及碳碳酸酸盐盐岩岩中中，随随粘粘土土矿矿物物增增加加，铀铀、钍钍、钾钾的的含含量量增增加加，但但水水流流作作用用也也可可造造成成铀铀含含量量很很高高。用用钾钾含含量量或或钾钾、钍钍含含量量之之和和（去去铀铀自自然然伽伽马马）计计算算泥泥质质含含量量，比比用用总总的的自自然然伽伽马马计计算算泥泥质质含含量更好量更好。钍钍化化合合物物难难溶
22、溶于于水水，是是母母岩岩风风化化的的产产物物，故故岩岩石石中中钍钍含含量量较较高高时时，离物源区，离物源区较较近。近。Th/UTh/U比与沉积环境有关比与沉积环境有关。四四价价铀铀U4+难难溶溶于于水水，六六价价铀铀U6+溶溶于于水水，铀铀含含量量与与沉沉积积环环境境及及成成岩岩后后水水流流作作用用有有关关。四四价价铀铀氧氧化化成成六六价价铀铀，六六价价铀铀在在还还原原环环境境条条件件下下变变成成四四价价铀铀而而沉沉淀淀。铀铀含含量量与与生生油油粘粘土土岩岩的的有有机机碳碳含含量量有有关关，或或者者与与储储集集层层水水流流作作用用有有关关。为为了了避避免免高高含含铀铀含含量量造造成成对对储储集
23、层的误判，集层的误判，NGSNGS测井还记录去铀自然伽马曲线。测井还记录去铀自然伽马曲线。岩石岩石K K（%）U U（ppmppm）ThTh（ppmppm）砂岩砂岩0.70.73.83.80.20.20.60.60.70.72.02.0碳酸盐岩碳酸盐岩0.00.02.02.00.10.19.09.00.10.17.07.0第14页/共27页151、铀、钍和钾的谱特征铀、钍和钾的谱特征分分析析谱谱曲曲线线，可可得得岩岩层层中中所所含含各各种种放放射射性元素及其含量性元素及其含量特特征征值值（用用以以识识别别铀铀、钍钍、钾钾的的特特征征能能量）：量）：1.46MeVTh2.62MeV U1.76M
24、eV4.3.2 自然伽马能谱测井原理自然伽马能谱测井原理铀系、钍系、K40伽马能谱特征谱特征谱特征谱特征谱根根据据铀铀、钍钍和和钾钾的的自自然然伽伽马马能能谱谱特特征征，用用能能谱谱分分析析的的方方法法，将将测测量量到到的的铀铀、钍钍和和钾钾的的伽伽马马放放射射性性的的混混合合谱谱，进进行行谱谱的的解解析析，从从而而确确定定铀铀、钍和钾在地层中的含量。钍和钾在地层中的含量。钍系钍系铀铀镭系镭系第15页/共27页16混合谱：用伽马谱仪测到的自然伽马射线脉冲幅度谱要比初始谱复杂的多，它不但有各种特征伽马射线引起的光电峰或全能峰，还会有伽马光子与晶体发生康普顿散射或生成电子对等效应形成的其它能谱分布
25、岩石样品的伽马仪器谱虽虽然然各各种种谱谱峰峰值值较较多多，但但三三个个特特征征峰最易识别峰最易识别初初始始谱谱：根根据据铀铀系系和和钍钍系系核核素素的的原原子子核核初初始始衰衰变变发发射射的的伽伽马马光光子子能能量量和和强强度度绘绘出出的谱的谱第16页/共27页17仪仪器器与与自自然然伽伽马马测测井井仪仪基基本本相相同同，使使用用NaI闪闪烁烁计计数数器器，将将入入射射的的伽伽马马射射线线能能量量的的大大小小以以脉脉冲冲幅幅度度大大小输出。地面仪器部分不同小输出。地面仪器部分不同该该仪仪器器的的核核心心是是多多道道脉脉冲冲幅幅度度分分析析器器，该该分分析析器器将将能能谱谱分分为为5个个能能量窗
26、口，各窗的能量范围是：量窗口，各窗的能量范围是：2 2、测井仪和记录原理、测井仪和记录原理自然伽马能谱NGS分别对铀、钍、钾三种主要放射性核素辐射的伽马射线造成的计数率进行记录，反映的是不同放射性核素的效应。测井得到的曲线分别是反映钍含量（ppm）、铀含量（ppm）和K40（%）含量及总的计数率（API）自然伽马能谱测井测量原理W1：0.150.5MeVW2：0.51.1MeVW3：0.321.575MeV（含（含1.46MeV钾的特征谱）钾的特征谱）W4：1.652.39MeV（含（含1.76MeV铀的特征谱）铀的特征谱）W5：2.4752.39MeV（含（含2.62MeV钍的特征谱）钍的特
27、征谱）自自 然然 伽伽 马马 总总 计计 数数 率率(SGR)、钍钍含含量量，铀铀含含量量、钾钾含含量量、去去铀铀自自然然伽马伽马CGR用剥谱器对复杂谱进行解析用剥谱器对复杂谱进行解析第17页/共27页18W1W5分分别别是是5个个窗窗的的计计数数率率，响响应应矩矩阵阵A（53的的矩矩阵阵）内内元元素素值值对对应应于于每每种种放放射射性性同同位位素素对对每每个个窗窗贡贡献献的的计计数数率率（刻刻度度系系数数），确确定定这这15个个系系数数可可认认为为是是对对井井下下仪仪器的器的标准刻度标准刻度。实际计算实际计算解解谱谱：对对各各能能窗窗综综合合考考虑虑三三种种元元素素的的 贡贡 献献，列列出出
28、方方程程组组求求解解用NaI晶体探测器取得的钾、钍、铀的真实能谱图井下部分井下部分地面部分地面部分自然伽马能谱测井仪器的原理示意图钍系钍系铀系铀系钾钾第18页/共27页191、研究生油岩研究生油岩岩岩石石中中有有机机质质对对铀铀的的富富集集起起着着重重要要作作用用，还还原原环环境境和和有有机机质质的的富富集集，可可以以使使泥泥质质沉沉积积物物吸吸附附大大量量的的铀铀离离子子，因因而而使使生生油油岩岩的的铀铀含含量量明明显显升升高高，并并使使U或或U/K与与有有机机碳碳含含量量有有密密切切的的关关系系，可可用用于于追踪生油层和评价生油能力。追踪生油层和评价生油能力。U U或或U/KU/K越越高高
29、，说说明明有有机机碳碳越越多多，则则泥泥岩岩为为生生油油岩岩，且且生生油能力强油能力强富含有机质的页岩在能谱曲线上的特征4.3.3 自然伽马能谱自然伽马能谱测井资料的应用测井资料的应用非非生生油油岩岩，钾钾钍钍含含量量较高较高铀较低铀较低富富含含有有机机质质的的生生油油岩岩，钾钾钍钍含含量量较较低低，铀铀的的含含量量很高很高致密灰岩致密灰岩GRKUTh第19页/共27页20黑黑色色页页岩岩储储集集层层2、寻找页岩储集层寻找页岩储集层富富含含有有机机质质的的高高放放射射性性黑黑色色页页岩岩，在在局局部部地地段段有有裂裂缝缝、粉粉砂砂或或碳碳酸酸盐盐岩岩夹夹层层，可可能能成成为为产产油油层层，其其
30、特特点点是是钾钾、钍钍含含量量低低，而而铀铀含含量高量高。GRKUTh第20页/共27页213、寻寻找找高高放放射射性性碎碎屑屑岩岩和和某些碳酸盐岩储层某些碳酸盐岩储层纯纯的的碎碎屑屑岩岩三三种种能能谱谱都都低低，但但离离陆陆源源较较近近的的含含有有独独居居石石、云云母母、钾钾长长石石等等放射性矿物时，铀元素的能谱会变高。放射性矿物时，铀元素的能谱会变高。对对于于碳碳酸酸盐盐岩岩储储层层含含有有钾钾盐盐或或长长石石多多时时，钾钾含含量量明明显显增增高高，水水中中的的铀铀也也会会在在渗渗透透层层沉沉积积，所所以以可可以以寻寻找找裂裂缝缝带带储层。储层。含含放放射射性性云云母母砂砂岩岩的的实实例例
31、，自自然然伽伽马马能能谱谱测测井井指指明明ThTh、U U和和K K的的浓浓度度。标标明明含含有有云云母母的的层层段段，表表示示出出异异常常高高的的钾钾含含量量。在在这这个个层层段段上上，GRGR测测井井曲曲线线错错误误地地暗暗示示有有不不可忽略的粘土存在可忽略的粘土存在钾异常高基基本本特特征征是是：总总自自然然放放射射性性高高和和铀铀含含量量高高，而而钍钍和和钾钾含含量量较较低低。对对非非泥泥岩岩，钾钾和和钍钍含含量量低低说说明明泥泥质质少少，岩岩性性较较纯纯，而而铀铀含含量量高高说说明明它它对对高高放放射射性性起起了了决决定定性性作作用用，但但它它是是岩岩石石有有渗渗透透性性的的标标志。志
32、。第21页/共27页22含放射性钾长石砂岩层段的实例钾异常高第22页/共27页23高放射性碳酸盐岩储集层实例寻找碳酸盐岩裂缝寻找碳酸盐岩裂缝对对于于碳碳酸酸盐盐岩岩储储层层含含有有钾钾盐盐或或长长石石多多时时，钾钾含含量量明明显显增增高高，水水中中的的铀铀也也会会在在渗渗透透层层沉积沉积日产油日产油0.24m3高高铀铀层层段段射射孔孔，日日产产油油2.86m3，产产量量增加增加5倍倍第23页/共27页24用|Th|和|K|或Th/K识别粘土矿物4、用用Th/U比值研究沉积环境和粘土矿物类型比值研究沉积环境和粘土矿物类型Th/U7：陆陆相相沉沉积积、氧氧化化环环境境、风风化化壳壳；Th/U7：海
33、海相相沉沉积积、灰灰色色或或灰灰绿绿色色页页岩岩；Th/U2：海海相相黑黑色色页页岩岩、磷磷酸酸盐盐岩岩。Th/U比值越低，有机碳含量越高，指示较大的不整合面或古滨线的距离，Th/U比值愈大则愈近。Th/K：指指示示沉沉积积环环境境，离离古古滨滨线线的的距距离离，识识别别不不同同沉沉积积相相的的岩岩石石类类型型，粘粘土土矿矿物物分类，识别地层岩石的接触关系（不整合）分类，识别地层岩石的接触关系（不整合）ThTh/KU/K：估估计计泥泥质质沉沉积积的的生生油油能能力力，越越高高则则越越好好；指指示示天天然然裂裂缝缝系系统统，比比值值高高表示裂缝发育；表示裂缝发育；地层对比，含铀矿物的标准层。地层
34、对比，含铀矿物的标准层。蒙脱石蒙脱石高岭石高岭石伊利石伊利石长石长石海绿石海绿石云母云母第24页/共27页25自然伽马能谱测井资料的自动解释结果第25页/共27页26上述三个计算的泥质含量值比上述三个计算的泥质含量值比(Vsh)GR和和(Vsh)U能更好地指示泥岩，因为铀与泥能更好地指示泥岩，因为铀与泥质的一般随机关联性已被消除。当存在有云母或长石时，最好用指示值质的一般随机关联性已被消除。当存在有云母或长石时，最好用指示值(Vsh)Th作为泥质指示。作为泥质指示。多种方法计算时，选用各种方法的最小值作为结果多种方法计算时，选用各种方法的最小值作为结果。5、计算泥质含量计算泥质含量地地层层中中
35、泥泥质质含含量量与与钍钍或或钾钾的的含含量量有有较较好好的的相相关关关关系系，而而与与地地层层中中铀铀的的含含量量关关系系较较小小，高高铀铀含含量量甚甚至至会会指指示示渗渗透透性性良良好好的的储储集集层层。一一般般不不用用铀铀含含量量而而用用钾钾和和钍钍总总的的计数率计数率CGR、钍含量、钍含量Th和钾含量和钾含量K的测井值来计算泥质含量的测井值来计算泥质含量6、使用局限性使用局限性因因为为U、Th、K数数值值低低而而精精度度有有限限，加加上上仪仪器器复复杂杂、测测速速低低和和成成本本高高，大大多多用用于于复杂地区和复杂岩性的重点井（复杂地区和复杂岩性的重点井（预探井、探井和部分评价井预探井、探井和部分评价井）研究。）研究。最好关系式第26页/共27页27感谢您的观看！第27页/共27页