自然伽玛测井知识介绍

自然伽玛测井第一部分自然伽马测井原理第二部分自然伽马测井曲线特征和影响因素第三部分自然伽马测井应用岩石中的自然放射性元素主要是铀（238U）、钍（232Th）及其衰变产物和钾的同位素(40K)。岩石中的自然放射性取决于U、Th、K的含量。不同岩石，放射元素的种类和含量是不同的。火成岩的放射性较强，变质岩次之，沉积岩最弱。钾、钍这两种物质的沉积主要跟岩石的吸附作用（颗粒越细，吸附的放射性物质越多）有关，而铀的沉积与氧化环境、还原环境及有机质的富集与否密切相关。沉积岩中又以泥岩（粘上）的放射性较强，砂岩、石灰岩、白云岩的放射性较弱，且随泥质含量的增加，而放射性增强。因此，利用自然伽马测井有可能区分岩性，特别是从剖面中识别非泥质地层，并估计储集层的泥质含量。自然伽马测井（GR）记录的是地层所含放射性元素衰变时放出的伽马射线，单位是：脉冲/min或API单位，后者是美国石油学会推荐使用的单位，以两倍于北美泥岩平均放射性的模拟地层为刻度标准，其GR测井值的1/200定义为：API。这种刻度单位已被各测井公司普遍采用。仪器旧单位每一个旧单位相当的API单位GNT-F或G型自然伽玛仪1µgRa-eq/ton16.5GNT-J或K型自然伽玛仪，GLD-K1µgRa-eq/ton11.7沉积岩的放射性一般在几个API单位（硬石膏和盐岩）到200API单位或更大些（泥岩）的范围变化。在API刻度之前，GR测井曲线使用每吨地层中的微克镭当量（1µgRa-eq/ton）刻度的。Schlumberger公司自然伽玛测井曲线旧单位和API单位的换算当自然伽马射线穿过钻井液和仪器外壳进入探测器。经过闪烁计数器，将伽马射线转化为电脉冲信号，经放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器。地面仪器把每分钟电脉冲数转变成与其成正比例的电位差进行记录，并下仪器沿井身移动，就连续记录出井剖面上自然伽马强度曲线，称为GR。自然伽玛测井第一部分自然伽马测井原理第二部分自然伽马测井曲线特征和影响因素第三部分自然伽马测井应用第二部分自然伽马测井曲线特征探测范围为30-45cm1、地层厚度（理论计算结果）(1)曲线与地层厚度有关，当h＜3d时，极大值（或极小值）随厚度增加而增大（或减小）。当h＞=3d时，曲线与层厚无关。(2)当h＜3d时半幅点不能确定界面。(3)当h=3dh=3d时地层界面与曲线半幅点对应。曲线对称地层中点，地层中心位置的平均值为地层的伽马射线强度值。2、井的影响(1)钻井液(泥浆密度和性能）(2)井径（井径大小）(3)套管（壁厚）(4)水泥环（水泥环厚薄）夹在计数器和地层之间的物质会吸收伽玛射线。3、放射性涨落误差的影响在放射性源强度和测量条件不变的情况下，在相同的时间间隔内，对放射性射线的强度进行反复测量，每次记录的数值不相同，而且总是在某一数值附近变化，这种现象叫放射性涨落。它和测量条件无关，是微观世界的一种客观现象，并且有一定的规律。这是由于放射性元素的各个原子核的衰变彼此独立，衰变的次序是偶然原因造成的。这种现象的存在，使得然伽曲线不光滑，有许多起伏的变化。各种放射性测井都存在涨落误差。4、测井速度的影响自然伽玛测井第一部分自然伽马测井原理第二部分自然伽马测井曲线特征和影响因素第三部分自然伽马测井应用当SP曲线发生畸变（在电阻率很高的地层中）、曲线特征不明显（在含淡水地层或盐水泥浆钻井中）或不能记录SP曲线（在不导电泥浆井）时自然伽玛测井特别有用。在沉积岩中，自然伽玛测井反映地层中的泥质含量。自然伽玛测井响应基本上和K2O含量成正比，每1%的K2O约相当于15API。1、划分岩性根据不同的岩性然伽射线强度不同可以划分岩性。在砂泥岩剖面，纯砂岩GR最低，粘土最高，泥质砂岩较低，泥质粉砂岩和砂质泥岩较高。即自然伽马随泥质含量的增加而升高。在碳酸盐岩地层中，纯石灰岩和纯白云岩最低，泥岩和页岩最高，泥灰岩较高，泥质石灰岩，泥质白云岩界于它们之间，也是随泥质增加曲线数值增高。膏盐剖面中，石膏层的数值最低，泥岩最高，砂岩在二者之间。用自然伽马曲线进行地层对比有如下几个优点(1)一般与孔隙流体无关。储层含油、含水或含气对曲线影响不大，或根本没什么影响，用自然电位和电阻率曲线进行对比，同一储层由于含流体性质不同差别很大。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。(2)与地层水和钻井液的矿化度关系不大。(3)很容易识别风化壳，薄的页岩等，曲线特征明显。(4)在膏盐剖面及盐水钻井液条件下，自然电位和电阻率曲线变化较小，就显示出了GR曲线对比的优越性。（5）套管井也可以地层对比。177