自然伽马测井知识分享.ppt
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1、自然伽马测井21、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自然
2、伽马测井的探测半径和岩层厚度与层厚度与GR曲线的解释关系曲线的解释关系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。3自然伽马理论曲线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
3、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数值值,且不可能太,且不可能太长长记录电记录电路的路的“延延迟迟性性”。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,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
4、。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。41)、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
5、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)。)。时间常数时间常数RC对放射性测井曲线的影响对放射性测井曲线的影响仪仪器器移移动动方方向向52)、放
6、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实测自然伽马测井曲线特征锯齿状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个原原子子核核的的衰衰变变彼彼此此独独立立,衰衰变
7、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前前提提。放放射射性性涨涨落落符符合合统统计规律,
8、其误差可以计算。计规律,其误差可以计算。统计统计涨落涨落泥泥岩岩砂砂岩岩6放射性测井曲线涨落误差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的偏差为:曲线上任何一点的计数率和真
9、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73)、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代表表地地层层的的真真实实情情况况。当当地地层层很
10、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低了了岩岩层层的的数数值值。套套管管和和管管外外
11、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。在大井眼和套管井中,要做曲线校正。的数值。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。地层厚度对自然伽地层厚度对自然伽马曲线的影响马曲线的影响薄砂层薄砂层薄泥岩层薄泥岩层测值围绕平均值的变化情况
12、及其统测值围绕平均值的变化情况及其统计分布规律示意图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84.2.3 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砂泥岩剖面砂泥岩剖面自然伽马测自然伽马测井曲线井曲线自然伽马测自然伽马测井响应曲线井响应曲线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。GR92)、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
13、,泥泥岩岩和和页页岩岩最最高高,泥泥灰灰岩岩较较高高,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用自然伽马测井曲线划分膏盐剖面砂岩储集层砂岩储集层砂岩储层砂岩储层砂岩储层砂岩储层102、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
14、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。穿过某油田的穿过某油田的剖面确定第剖面确定第1、2类砂岩的分布类砂岩的分布(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
15、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。113、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
16、,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利用IGR确定泥质含量确定泥质含量Vsh的图版的图版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=212常见矿物铀、钍和钾含量常见矿物铀、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
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