基本介紹
- 中文名：放射性測井
- 外文名：Radioactive Well Logging
- 類別：地球物理勘探方法
- 學科：地質資源與地質工程
- 分類：中子測井法、伽馬測井法
- 別稱：核測井
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介紹
放射性測井又稱核測井，是以地層和井內介質的核物理性質為基礎的地球物理方法。測井時，用探測器在井中連續測量由天然放射性核素髮射的或由人工激發產生的核射線，以計數率或標準化單位記錄射線強度隨深度的變化，也可直接轉換成測井分析所需要的地球物理參數，以更直觀的形式進行記錄。這類測井方法可在裸眼井和套管井中測定岩性、進行地層評價、觀察油田開發動態和研究油井的工程質量。放射性測井主要包括自然伽馬、自然伽馬能譜、密度、岩性-密度、中子伽馬、中子中子、中子壽命、中子非彈性散射伽馬能譜、中子活化等測井方法。
自然伽瑪測井
定義
自然伽瑪測井是測量地層內部天然放射性的一種測井方法。當地層含有放射性礦物時，地層會放射出伽瑪射線，伽瑪射線是一種類似於光的高頻電磁波，當射線被測量儀器的探頭接收時，伽瑪射線便損失了大部分能量而轉換為可見光，然後由光電倍增管轉換為電脈衝，脈衝的數量就反映了地層伽瑪射線的強度。地層中的主要發射性元素為鈾系、釷系和鉀40系。用自然伽瑪測井曲線可以進行地層對比、劃分砂泥岩、計算泥質含量、識別岩性、評價生儲蓋組合等。
特點
（1）曲線特點：
a、對於放射性物質含量均勻各向同性的岩層，當上、下圍岩的放射強度相等時，曲線對稱於地層中點；
b、對著地層中點，曲線呈極大值，並且隨著岩層厚度增加而增大，當厚度是井徑3倍時，極大值為常數，曲線的極大值與地層放射性強度成正比。
c、當地層厚度是井徑3倍時，由曲線的半幅點確定的岩層厚度為真厚度。
a、對於放射性物質含量均勻各向同性的岩層，當上、下圍岩的放射強度相等時，曲線對稱於地層中點；
b、對著地層中點，曲線呈極大值，並且隨著岩層厚度增加而增大，當厚度是井徑3倍時，極大值為常數，曲線的極大值與地層放射性強度成正比。
c、當地層厚度是井徑3倍時，由曲線的半幅點確定的岩層厚度為真厚度。
（2）影響自然伽瑪曲線的主要因素
a、地層的厚度；b、測井速度和儀器時間常數；c、儀器標準化的影響；d、井參數的影響；
e、放射性測井曲線統計起伏誤差的影響。
e、放射性測井曲線統計起伏誤差的影響。
補償密度測井
定義
地層密度測井是利用伽瑪射線與物質之間的康普頓效應。當伽瑪射線穿過地層時，由於產生康普頓散，伽瑪射線就會被吸收，地層對伽瑪射線吸收的強弱決定於岩石中單位體積內所含的電子數，即電子密度，而電子密度又與地層密度有關，因此通過測定伽瑪射線的強度就可以測定岩石的密度。用密度曲線可以計算地層的密度、地層的孔隙度、確定粘土類型（同中子交會）、識別特殊岩性等。
影響因素
1、地層岩性成份的影響；2、井眼的影響，擴徑使密度數值失真；3、儀器刻度;4、時間常數及測井速度;
5、地層孔隙流體的影響；6、泥質的影響，一般粘土礦物的密度（克/立方厘米）：伊利石2.76~3.0高嶺石2.6~2.63蒙脫石2.2~2.7。
5、地層孔隙流體的影響；6、泥質的影響，一般粘土礦物的密度（克/立方厘米）：伊利石2.76~3.0高嶺石2.6~2.63蒙脫石2.2~2.7。
補償中子測井
定義
由中子源向地層發射連續的快中子流，快中子和井內地層中元素的原子核相碰撞時被減速，地層中的氫原子對快中子的減速能力最強。因此，快中子在地層中被減速為熱中子的過程主要取決於地層的含氫量。用中子計數器直接測量下井儀器周圍地層中的熱中子密度。通常把淡水的含氫量規定一個單位。
補償中子測井探測的是地層中的熱中子，採用雙源距，且適當增加了源距，從而增加了探測深度，減小了井參數及岩石熱中子吸收性質對測量結果的影響，同時這種儀器還採用了強放射源，減少了統計起伏誤差影響。
快中子到地層中，與地層中質量相同的氫原子碰撞，能量損失後減速為超熱中子、熱中子，用長短源矩兩個探測器探測量並記錄下來，根據兩探測器的計數率與地層孔隙度的關係曲線，在地面儀器中設計了計算線路，所以所記錄的曲線就是地層的孔隙度指示曲線。在測井過程中，其計數率與地層的含氫量有關。當純地層岩石孔隙中不含流體或孔隙流體主要為地層水時，中子測井值反映了地層的孔隙度近似值。當地層不是純岩石骨架或含氫，尤其是地層含氣，對於孔隙度指示曲線則就應該做一些必要的影響校正，而獲得地層的真實孔隙度。利用補償中子測井確定岩石的孔隙度、劃分岩性、識彆氣層，綜合其它資料判斷油水界面等。
補償中子測井探測的是地層中的熱中子，採用雙源距，且適當增加了源距，從而增加了探測深度，減小了井參數及岩石熱中子吸收性質對測量結果的影響，同時這種儀器還採用了強放射源，減少了統計起伏誤差影響。
快中子到地層中，與地層中質量相同的氫原子碰撞，能量損失後減速為超熱中子、熱中子，用長短源矩兩個探測器探測量並記錄下來，根據兩探測器的計數率與地層孔隙度的關係曲線，在地面儀器中設計了計算線路，所以所記錄的曲線就是地層的孔隙度指示曲線。在測井過程中，其計數率與地層的含氫量有關。當純地層岩石孔隙中不含流體或孔隙流體主要為地層水時，中子測井值反映了地層的孔隙度近似值。當地層不是純岩石骨架或含氫，尤其是地層含氣，對於孔隙度指示曲線則就應該做一些必要的影響校正，而獲得地層的真實孔隙度。利用補償中子測井確定岩石的孔隙度、劃分岩性、識彆氣層，綜合其它資料判斷油水界面等。
影響因素
1、井參數影響
補償中子測井裸眼井標準刻度條件：井徑77/8英寸，井眼和地層孔隙中為淡水；無泥餅或間隙；井溫為24攝氏度；1個大氣壓儀器在井中偏心。
補償中子測井裸眼井標準刻度條件：井徑77/8英寸，井眼和地層孔隙中為淡水；無泥餅或間隙；井溫為24攝氏度；1個大氣壓儀器在井中偏心。
1）當井徑增大時，測出的孔隙度會偏大；
2）泥餅，間隙等因素對於補償中子影響較小。
3）天然氣影響。天然氣含氫指數越小，挖掘效應越明顯。天然氣影響。天然氣含氫指數越小，挖掘效應越明顯。
2、岩性影響，泥岩數值大於砂岩。
3、孔隙度影響，孔隙度大，數值大。
自然伽瑪能譜測井
自然伽瑪能譜測井儀器採用NaI(T1)閃爍伽瑪探測器，通過能窗（K401.45Mev；U1.76Mev、2.2Mev；Th2282.62Mev）,採用輸出脈衝幅度分析器，測得某一時間內各自個幅度的脈衝數，從而得出不同能量的伽瑪射線能譜，用於分析不同的放射性元素。自然伽瑪能譜的K40主要分布於長石、雲母、以粘土礦物中；U往往與重礦物伴生，是碎屑沉積的指示，不溶於水；Th容易在還原環境中隨有機質的一起沉積，溶於水且於磷酸鹽類礦物有關。自然伽瑪能譜測井主要用於綜合評價生儲蓋、識別裂縫型儲層、區別有效裂縫與無效裂縫等。
