自然电位附自然伽马
主要测井曲线及其含义
主要测井曲线及其含义主要测井曲线及其含义一、自然电位测井：测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。
Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的； Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用：①划分渗透性地层。
②判断岩性，进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常Rmf＜Rw时，SP出现正异常。
淡水层Rw很大（浅部地层）咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言）自然电位测井自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井（R4、R2.5）普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层：顶：低点；底：高值。
三、微电极测井（ML）微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。
主要应用：①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
微电极确定油层有效厚度微电极测井微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
自然伽玛测井方法主要特点对比表
理论曲线是在测速为零、点状计数管的条件下计算得到的，但实际测井中，计数管不是点状的，测速也不为零，所以实测曲线和理论曲线是有些差异的，但基本形状仍然相似
一、划分岩性——当自然电位测井曲线变化缓慢、平直，或由于井条件（非导电泥浆、空井、下套管井）而不能测量自然电位时，自然伽马测井对划分泥岩层特别有用。它主要根据地层中泥质含量的变化引起GR曲线幅度变化来区分不同的岩性。
a、vτ≠0的曲线与vτ＝0曲线不重合，不同vτ测得的曲线只有起点是相互一致的。
b、vτ越大，曲线的幅度下降得越大。
c、在仪器移动方向上，vτ越大，曲线拖尾越长。
d、随着地层厚度h的减小，vτ的影响增大。
自然伽马测井仪器刻度
单位时间内仪器的计数（计数率）不仅与测量对象和测量环境有关，而且与仪器本身的性能，特别是探测器的计数率有关。若某一放射性地层是均匀的，那么用不同的仪器测量的计数率是不同的，甚至同一仪器在相隔较长时间内两次测量的结果也不相同。如闪烁计数器对伽马射线的探测效率20%～30%，而盖革计数管的探测效率只有1%左右。若两种探测器的灵敏元件体积相同，在同一点上得到的计数率相差几十倍。即使仪器中采用同一类型的探测器，由于灵敏元件探测效率的差异、线路特点和外壳吸收条件不同，计数率也会有相当大的差别，这就给资料对比和定量解释造成困难。克服这一困难的办法就是对仪器进行标准化刻度。自然伽马测井仪器标准化的原理是：用自然伽马测井仪器，在规定的条件下，对强度稳定的标准伽马辐射体（放射性地层模型、长半衰期的伽马源、分布稳定的放射性地层等）进行测量，取计数率的百分之几作为一个标准单位，用这样的单位对测量值进行标定。如果两套仪器的总计数率相差一倍，那么对同一测量对象测得的计数率也相差一倍。用标准单位对测井值进行标定后，两套仪器的测量结果就会是相同的。
自然电位及自然伽马
������������ = ������������ lg
������2 ������������������
在泥岩和泥浆接触面上，由于扩散吸附作用，产生的扩散吸附电动势为 ������������������ 1 = ������������������ lg ������1 ������������������
������ 1
������������ = ������������ lg 或 ������������ = ������������ lg
������������������ ������������
������������ ������ ������������
图 3 井内自然电位分布示意图
在砂岩和泥岩接触面上，由于扩散吸附作用，产生的扩散吸附电动势为 ������1 ������������������ 2 = ������������������ lg ������2 在井与砂岩、泥岩接触面上，自然电流回路中的总自然电动势������������ 即 ������������ = ������������ + ������������������ 1 −������������������ 2 ������2 = klg ������������������ 式中 K=Kd+Kda，称为自然电位系数。可以写成： ������������������ ������������ = −klg = ������������������ ������������ 通常把 E。写作 S5P，称为静自然电位。实际测井时以泥岩作自然电位曲线的基线(即零 线)，当 Cw>Cmf 时，砂岩的自然电位异常为负值，因此上式右端取负号。把井中巨厚的纯砂 岩井段的自然电位幅度近似认为是 SSP。静自然电位的变化范围在含淡水岩层的+50mV 到含 高矿化度盐水岩层的-200mV 之间。 2．自然电位曲线特点 图 6 是一组含水纯砂岩的自然电位理论曲线，横坐标是自然电位与静自然电位之比Δ Usp／SSP，纵坐标为地层厚度 h，曲线号码为层厚与井径之比 h／d。当上、下围岩很厚且岩 性相同时，从曲线上可以看到下列特点：曲线关于地层中点对称，地层中点处异常值最大； 地层越厚，Δ Usp 越接近 SSP，地层厚度变小，△Usp 下降，且曲线顶部变尖，底部变宽， △Usp≤SSP；当 h>4d 时，△Usp 的半幅点对应地层的界面，因此较厚地层可用半幅点法确 定地层界面，地层变薄时，不能用半幅点法分层。实测曲线与理论曲线特点基本相同，由于 测井时受多方面因素的影响，实测曲线不如理论曲线规则(图 7)。使用自然电位曲线时应注 意：自然电位曲线没有绝对零点，是以泥岩井段的自然电位曲线幅度作基线；自然电位曲线 幅度△Usp 的读数是基线到曲线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。 在砂泥岩剖面中，以泥岩作为基线，Cw>Cmf 时，砂岩层段出现自然电位负异常；Cw<Cmf 时，砂岩层段出现自然电位正异常；Cw=Cmf 时，没有造成自然电场的电动势产生，则没有 自然电位异常出现。Cw 和 Cmf 差别越大，造成的自然电场的电动势越大。
自然电位、自然伽马测井曲线在文15块的应用
然电位划分储集砂体下限标准遥 其中沙三上储层自然
伽马减小幅度下限为 0.50耀0.45袁几乎不受储集砂体类
别尧孔隙流体类型及测井环境的限制袁可以划分 0.4 m
的储集砂体遥 自然电位减小幅度首先随储集砂体类别
2 文 15 块储集相带评价应用
在油田储集相带评价中袁自然伽马尧自然电位测井
曲线都是不可缺少的袁利用自然伽马尧自然电位曲线同
步减小幅度评价渗砂层袁 划分水下分流河道主体微相
带曰 利用自然伽马尧 自然电位减小的幅度差评价低渗
砂尧致密砂层袁划分水下分流河道侧翼微相带咱16-17暂遥
表 1 为文 15 块油田沙三上段建立的自然伽马尧自
渊1.西安石油大学西部低渗-特低渗油田开发与治理教育部工程研究中心袁陕西 西安 710065曰 2..中国石油集团测井有限公司评价中心袁陕西 西安 710201冤
基金项目院中国石油天然气股份有限公司野十二五冶科技攻关项目野致密气藏测井采集处理与储层评价技术研究冶和 国家自然科学基金项目野基于核向量机的油藏历史拟合代理模型研究冶渊40872087冤资助
砂泥岩沉积及砂岩中泥质含量的多少与沉积环境 密切相关遥高能环境水流强烈跌簸筛选袁形成相对粒级 较粗的纯净砂岩袁SP 曲线减小幅度高遥 低能环境水流 停滞袁微细泥质得以沉积袁形成粒级细微的泥页岩袁SP 曲线与基线趋于一致遥 因此袁SP 曲线减小幅度的相对 高低袁 可以判断砂岩中泥质质量分数的多少和沉积环 境能量的强弱咱7-9暂遥
用测井曲线判别油气水层
五、声波速度测井
它就是测量声波在岩石中的传播速度或传 播时间。
声波在岩石中的传播速度与岩石的性质、 孔隙度以及孔隙中所充填的流体性质有关。 在砂泥岩剖面中，声波在砂岩中的传播时 间比在泥岩中传播时间短。
在油、气、水流体中的传播时间，由长到 短的顺序是：气---油---水。因为它们的密 度决定了它们的传播速度。
一. 自然电位
原理: 由于泥浆和地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井碧附近两种 不同矿化度的溶液接触产生电化学过程,结果产生电动势造成自 然电场,沿井轴测量记录自然电位变化曲线,用以区别岩性,这种测 井方法叫自然电位测井. 用途: 由于自然电位曲线在渗透层处有明显的异常显示,因此它是划分 和研究储集层的重要方法之一,也是判断水淹层的重要曲线. 高浓度溶液中的离子受渗透压的作用要迁移到低浓度溶液中,叫 离子扩散. 负离子的迁移速度大于正离子的迁移速度. 在砂泥岩剖面中,以泥岩为基线,当地层水矿化度大于泥浆滤液矿 化度时,在自然电位曲线想砂岩层段则出现负异常.反之,砂岩层段 则出现正异常. 判断水淹层,在自然电位曲线上,泥岩基线发生偏移,上部基线偏移 说明顶部水淹,下部基线偏移说明底部水淹,自然电位幅度比正常 的要偏大.
自然伽马------实际测的是地层中泥质含量的多少
三、普通电阻率
电阻率测井：是测岩石的电阻 率和岩石中流体的电阻率高低 的曲线。
用来区分岩性、划分油水层、 进行地层对比。 在砂泥岩剖面中，砂岩电阻比 泥岩电阻高。砂岩中装油呈现 高电阻值，装水呈现低电阻。
四、感应电导率
感应电导率测井也是电阻率，只是 是一种特殊的电阻率测井。它的测 量半径大，对薄层的反应灵敏度比 普通电阻率高。它也是判别油水层 的非常重要的曲线。
自然电位测井
求地层水电阻率
4、求地层水电阻率（Rw是计算地层含油饱和度的重要参数之一） 求地层水电阻率（Rw是计算地层含油饱和度的重要参数之一
图版法： 图版法：
略
判断水淹层
5、判断水淹层
在油田开发中，常采用注水的方法来提高采收率。 在油田开发中，常采用注水的方法来提高采收率。 注水的方法来提高采收率 如果油田见到了注水则该层为水淹层。利用测井资料判断水 如果油田见到了注水则该层为水淹层。 淹层层位及估计水淹层是目前检查注水效果的重要课题， 淹层层位及估计水淹层是目前检查注水效果的重要课题，目 前有些油田利用SP曲线根据基线偏移确定水淹层位， SP曲线根据基线偏移确定水淹层位 前有些油田利用SP曲线根据基线偏移确定水淹层位，并根据 偏移量的大小来估计水淹程度。水淹层在SP SP曲线上出现基线 偏移量的大小来估计水淹程度。水淹层在SP曲线上出现基线 偏移是因为注入水的矿化度不同于地层水和泥浆滤液。当Cw 偏移是因为注入水的矿化度不同于地层水和泥浆滤液。 Cmf，且为均匀的纯砂岩， > C 注 > Cmf ， 且为均匀的纯砂岩 ， 可以证明在水淹水平界 面处SP曲线上无异常变化，而只发生基线偏移， SP曲线上无异常变化 面处SP曲线上无异常变化，而只发生基线偏移，可以计算出 偏移量的大小。 偏移量的大小。
常规测井
——之自然电位测井
地物 韩善朋
知识回顾
• 测井：也叫地球物理测井或石油测井，简称测井，是利用岩 层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理 特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法 （包括重、磁、电、震、测井）之一。 • 常规测井：?????
常规测井的分类
一、划分岩性 1、自然电位测井（SP） 2、自然伽马测井（GR） 3、井径（CAL） 二、孔隙度的计算 1、声波测井 2、中子测井 3、密度测井 三、电阻率的计算 1、深层电阻率测井 2、中层电阻率测井 3、浅层电阻率测井
自然电位
（3）SP曲线形态简单，又很有地 质特征，因而便于井间对比，研究砂体 空间形态。后者是研究沉积相的重要依 据之一。
（4）SP曲线分层简单，便于计算 砂泥岩厚度、一个沉积体总厚度、沉积 体内砂岩总厚度、沉积体的砂泥岩比等 参数，按一个沉积体画出，也是研究沉 积环境和沉积相的重要资料。如沉积体 最厚的地方指示盆地中心，泥岩最厚的 地方指出沉降中心，砂岩厚度和砂地比 最高的地方指出物源方向。沉积体的平 面分布则则指出沉积环境。
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4.确定标准温度下的地层水电阻率Rwn
(1)确定标准温度下泥浆电阻率:RmN=71.4Rm18℃/82.2 (2)确定标准温度下泥浆滤液电阻率:RmfN=Km(RmN)1.07
Km是常数,与泥浆比重有关
(3)确定RmfeN
当RmfN>0.1Ω.M时,RmfeN=0.85RmfN
当RmfN≤0.1Ω.M时,RmfeN=(146RmfN-5)/(337Rmfn+77)
自然电位测井
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自然电位测井
自然电位测井是在裸眼井中测量井轴上自 然产生的电位变化，以研究井剖面地层性 质的一种测井方法。它是世界上最早使用 的测井方法之一，是一种最简便而实用意 义很大的测井方法，至今仍然是砂泥岩剖 面淡水泥浆裸眼井必测的项目之一。只要 在井内电缆底端装一个不极化电极M，在 地面泥浆池内放入另一个电极N，将它们 与地面记录仪相连，当匀速上提M电极时 ，记录的电位差变化便是井轴上自然产生 的自然变化。自然电位曲线，各个泥岩层 的曲线大体上在右边形成一条直线，称为 泥岩基线，而各个砂岩储集层则以泥岩基 线为背景形成大小不同的曲线异常，称为 自然电位异常。明显的自然电位异常是砂 岩储集层最明显的特征。
自然电位的概念
自然电位的概念自然电位（Resting membrane potential）是细胞膜在静息状态下的电位差，通常指神经元或肌肉细胞的电位。
它是细胞内外离子浓度和通透性的结果，是神经元和肌肉细胞的重要生理指标。
神经元和肌肉细胞的自然电位是维持其正常功能的重要基础，对于神经传导、兴奋传递和肌肉收缩等生理过程起着至关重要的作用。
在细胞膜的生物电学性质中，自然电位是一个极为重要的参数。
自然电位的产生与细胞膜上的离子通道、静息离子内外浓度差异以及细胞膜的电容性质等密切相关。
这些因素共同导致了细胞膜内外的电位差，维持了细胞在静息状态下的电位稳定性。
自然电位的维持是靠离子泵和离子通道的共同作用。
在细胞膜上，存在着多种离子泵和离子通道，它们对细胞内的离子浓度和电位稳定起着关键作用。
其中，Na+/K+泵、Ca2+泵等离子泵通过主动转运维持了细胞膜内外的Na+、K+、Ca2+等离子浓度差异，而离子通道如Na+通道、K+通道、Cl-通道等则可以让离子在膜上自由扩散，从而调节细胞内外的电位。
在静息状态下，细胞内外离子浓度差异导致了自然电位的形成。
在神经元和肌肉细胞中，自然电位的值通常为-70mV左右。
这是由于在细胞膜上Na+/K+泵的作用下，细胞内外Na+、K+离子浓度产生了梯度，在添加上细胞质中还有蛋白质负电荷和其他阴离子的存在，导致在细胞膜上形成了负电位，细胞膜内外离子浓度不同也使得不同离子的渗透性也不同，K+离子内外渗透能力高，进一步增强了细胞膜上的负电位。
细胞静息状态的自然电位是细胞正常生理功能的基础。
首先，它是神经元和肌肉细胞的兴奋传导的基础。
在神经元兴奋传导的过程中，细胞外的刺激能够改变细胞膜上的离子通道的状态，导致离子通道的开放和关闭，从而改变了细胞膜的电位。
而对于神经元来说，只有当细胞膜上的电位达到一定的阈值时，才能够引发动作电位的产生，从而实现神经信号的传导。
而这一系列的兴奋传导，正是依赖于细胞膜上的自然电位的稳定性。
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自然电位测井方法原理在早期的电阻率测井中发现：在供电电极不供电时，测量电极M在井内移动，仍可在井内测量到有关电位的变化。
这个电位是自然产生的，故称为自然电位。
使用图1所示电路，沿井提升M电极，地面仪器即可同时测出一条自然电位变化曲线。
自然电位曲线变化与岩性有密切关系，能以明显的异常显示出渗透性地层，这对于确定砂岩储集层具有重要意义。
自然电位测井方法简单，实用价值高，是划分岩性和研究储集层性质的基本方法之一。
图 1 自然电位测井原理一、井内自然电位产生的原因井内自然电位产生的原因是复杂的，但对于油井，主要有以下两个原因：地层水的含盐量(矿化度)与泥浆的含盐量不同，地层压力和泥浆柱压力不同，在井壁附近产生了自然电动势，形成了自然电场。
1．扩散电动势(Ed)的产生如图2所示，在一个玻璃容器中，用一个渗透性的半透膜将其分隔开，两边分别装上浓度为Cl和C2(C1>C2)的NaCl溶液，并且在两边分别放人一只电极，此时表头指针发生偏转。
此现象可解释为：两种不同浓度的NaCl溶液接触时，存在着使浓度达到平衡的自然趋势，即高浓度溶液中的离子受渗透压的作用要穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中去，这一现象称为离子扩散。
在扩散过程中，由于Cl-的迁移率大于Na+的迁移率，扩散结果使低浓度溶液中的Cl-相对增多，形成负电荷聚集，高浓度溶图2扩散电动势产生示意图液中Na+相对增多，形成正电荷聚集。
这就在两种不同浓度的溶液间产生了电动势，所以可测到电位差。
离子在继续扩散，高浓度溶液中的Cl-，由于受高浓度溶液中正电荷的吸引和低浓度溶液中负电荷的排斥，其迁移速度减慢；而高浓度溶液中的Na+，由于受高浓度溶液中正电荷的排斥和低浓度溶液中负电荷的吸引，其迁移速度加快，这使得电荷聚集速度减慢。
当接触面附近的电荷聚集使正、负离子的迁移速度相等时，电荷聚集就停止了，但离子还在继续扩散，溶液达到了动平衡，此时电动势将保持一定值：这个电动势是由离子扩散作用产生的，故称为扩散电位(Ed)，也称扩散电动势，可用下式表示：mv g/L。
与上述实验现象一样，井内自然电位的产生也是两种不同浓度的溶液相接触的产物。
在纯砂岩井段所测量的自然电位即是扩散电动势造成的，这是由于浓度为Cw的地层水和浓度为Cmf的泥浆滤液在井壁附近接触产生扩散现象的结果。
通常，Cw>Cmf，所以一般扩散结果是地层水内富集正电荷，泥浆滤液中富集负电荷，如图3所示，有图3 井内自然电位分布示意图或2．扩散吸附电动势(Eda)如图4所示，将两种不同浓度(C1>C2)的NaCl溶液用泥岩隔膜分开。
实验结果表明：浓度大的一方富集了负电荷，浓度小的一方富集了正电荷。
其原因可以解释为：泥岩的孔隙道极小，泥质颗粒对Cl-有选择性吸附作用，Cl-都被束缚在泥质颗粒表面，不能自由移动，使得Cl-的迁移速度为零，在扩散过程中，只有Na+可向低浓度一方移动。
因此，在泥岩井壁上只发生Na+的扩散，这时形成的电动势称为扩散吸附电动势(Eda)。
因为泥岩选择性地让正离子通过，其作用有如化学中的半透膜，所以扩散吸附图4扩散吸附电动势示意图电位也称薄膜电位，其表达式为在砂泥岩剖面的井内，在泥岩井壁附近，由于泥浆滤液浓度与地层水的浓度不同(Cw>Cmf)而产生的扩散吸附电动势为3、过滤电动势（动电电动势）在压力差的作用下，当溶液通过毛细血管时，由于毛细血管壁吸附溶液中负离子，使溶液正离子相对增多，并且同溶液一起向压力低的一端移动，因此在毛细管两端富集了不同符号的离子，压力低的一端带正电，压力高的一端带负电，从而产生了电位差，如图5所示：在岩层中有很多很细的连通孔隙，相当于上述的毛细管。
当泥浆柱压力大于地层压力时，由于岩层中的毛细管孔道壁和泥饼中的泥质颗粒要吸附泥浆滤液中的负离子，而正离子随着泥浆滤液向地层中移动，这样在井壁附近聚集了大量负离子，在岩层内部有大量正离子，这种电位称为过滤电动势。
图 5 过滤电动势形成示意图二、自然电位测井曲线在钻穿地层的过程中，地层与泥浆相接触，产生了扩散吸附作用，在泥浆与地层接触面上产生了自然电位。
1.井内自然电场的分布设砂岩、泥岩的地层水矿化度分别为C2，C1，泥浆滤液的矿化度为Cmf，且有Cl≥C2>Cmf。
在砂岩和泥浆接触面上，由于扩散作用，产生的扩散电动势为在泥岩和泥浆接触面上，由于扩散吸附作用，产生的扩散吸附电动势为在砂岩和泥岩接触面上，由于扩散吸附作用，产生的扩散吸附电动势为在井与砂岩、泥岩接触面上，自然电流回路中的总自然电动势式中 K=Kd+Kda，称为自然电位系数。
可以写成：通常把E。
写作S5P，称为静自然电位。
实际测井时以泥岩作自然电位曲线的基线(即零线)，当Cw>Cmf时，砂岩的自然电位异常为负值，因此上式右端取负号。
把井中巨厚的纯砂岩井段的自然电位幅度近似认为是SSP。
静自然电位的变化范围在含淡水岩层的+50mV到含高矿化度盐水岩层的-200mV之间。
2．自然电位曲线特点图6是一组含水纯砂岩的自然电位理论曲线，横坐标是自然电位与静自然电位之比ΔUsp／SSP，纵坐标为地层厚度h，曲线号码为层厚与井径之比h／d。
当上、下围岩很厚且岩性相同时，从曲线上可以看到下列特点：曲线关于地层中点对称，地层中点处异常值最大；地层越厚，ΔUsp越接近SSP，地层厚度变小，△Usp下降，且曲线顶部变尖，底部变宽，△Usp≤SSP；当h>4d时，△Usp的半幅点对应地层的界面，因此较厚地层可用半幅点法确定地层界面，地层变薄时，不能用半幅点法分层。
实测曲线与理论曲线特点基本相同，由于测井时受多方面因素的影响，实测曲线不如理论曲线规则(图7)。
使用自然电位曲线时应注意：自然电位曲线没有绝对零点，是以泥岩井段的自然电位曲线幅度作基线；自然电位曲线幅度△Usp的读数是基线到曲线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。
在砂泥岩剖面中，以泥岩作为基线，Cw>Cmf时，砂岩层段出现自然电位负异常；Cw<Cmf 时，砂岩层段出现自然电位正异常；Cw=Cmf时，没有造成自然电场的电动势产生，则没有自然电位异常出现。
Cw和Cmf差别越大，造成的自然电场的电动势越大。
自然伽马测井方法原理一、自然伽马测井把仪器放到井下，测量地层放射性强度的方法叫自然伽马测井(GR)。
这种方法已有很长的历史，GR与SP相配合能很好地划分岩性和确定渗透性地层，GR的另一优点是可在套管井中测量。
１、岩石的放射性岩石的放射性，主要是由于含有铀(U)、钍(Th)、钾(K)等放射性元素，所以岩石的放射性强度决定放射性元素的含量。
一般条件下，岩石的放射性物质含量很少，按放射性的强弱沉积岩可分为以下几类：(1)自然伽马放射性高：放射性软泥、红色粘土、海绿石砂岩、独居石等岩石。
(2)自然伽马放射性中：浅海相和陆上沉积的泥质岩石，如泥质砂岩，泥质石灰岩，泥灰岩等。
(3)自然伽马放射性低：砂岩、石灰岩、石膏、岩盐、煤和沥青等２、自然伽马测井测量原理测量原理如图，测量装置由井下仪器和地面仪器组成。
下井仪器有探测器（闪烁计数管）、放大器和高压电源等几部分。
自然伽马射线由岩层穿过泥浆、仪器外壳进入探测器，经放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器。
早期的自然伽马曲线采用计数率（脉冲/的自然伽马测井都采用标准刻度单位API，曲线用GR与低放射性地层读数之差为200API单位，作为标准刻度单位。
３、自然伽马测井曲线把自然伽马测井仪下到井中，测量地层放射性强度随深度变化的曲线，称为自然伽马曲线(GR)。
(1)曲线特点。
根据理论计算自然伽马测井理论曲线如图。
其特点为：a、曲线对称于地层中点，在地层中点处有极大值或极小值，反映该层放射性大小。
b、当地层厚度h小于三倍的钻头直径d0 (h< 3d0)时，极大值随h↗而↗（极小值随h↗而↘）。
当h≥3d0时，极大值（或极小值）为一常数，与地层厚度无关，与岩石的自然放射性强度成正比。
c、h≥3d0时，由曲线的半幅点确定的底厚度等于地层的真实厚度，当h< 3d0时，由半幅点确定的地层厚度大于地层的真实厚度，而且越薄，大得越多。
理论曲线是在测速为零、点状计数管的条件下计算得到的，但实际测井中，计数管不是点状的，测速也不为零，所以实测曲线和理论曲线是有些差异的，但基本形状仍然相似。
(2)自然伽马测井曲线的影响因素a、层厚的影响。
地层变薄会使泥岩层的自然伽马测井曲线值下降，砂岩层的自然伽马测井曲线值上升，并且地层越薄，这种下降和上升就越多。
因此对h< 3d0的地层，应用曲线时，应考虑层厚的影响。
b、井参数的影响。
井径的扩大意味着下套管井水泥环增厚和裸眼井泥浆层增厚。
若水泥环和泥浆不含放射性元素，则水泥环和泥浆层增厚会使GR值降低，但由于泥浆有一些放射性，所以泥浆的影响很小。
力很强，所以下了套管的井，GR值会有所下降。
c、放射性涨落的影响。
在放射性源强度和测量条件不变的条件下，在相等的时间间隔内，对放射性的强度进行重复多次测量，每次记录的数值是不相同的，而总是在某一数值附近上下变化，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，且有一定的规律性。
这种现象是由于放射性元素的各个原子核的衰变彼此是独立的，衰变的次序是偶然的等原因造成的。
由于放射性涨落的存在，使得GR曲线不像电测井光滑。
放射性测井曲线上读数的变化，一是由地层性质变化引起的，另一方面是由放射性涨落引起的，要对放射性测井曲线进行正确地质解释，必须正确区分这两种原因造成的曲线变化。
d、测速的影响。
测井时的仪器上提速度是对GR曲线产生影响。
测速越大，GR关于地层越不对称。
（３）自然伽马测井曲线的应用①划分岩性。
主要根据地层中泥质含量的变化引起GR曲线幅度变化来区分不同的岩性。
Ｉ、砂、泥岩剖面砂岩（GR GR值）II、碳酸盐剖面白云岩、石灰岩（GR GR值）III、膏岩剖面岩盐、石膏（GR GR值）②进行地层对比GR曲线与地层中所含流体性质无关，其幅度主要决定于地层中的放射性物质，通常对于不同岩性其幅度较为稳定，另外，对比的标准层也易选取，通常选用厚度泥岩作标准层，进行油田范围或区域范围内的地层对比③估算地层中泥质含量：首先用自然伽马相对幅度的变化计算出泥质含量指数IGR通常I GR sh :希尔奇指数，可根据实验室取芯分析资料确定。
自然伽马测井只能测量地层中放射性元素的总含量，无法分辨地层中含有什么样的放射性元素，为此研制了自然伽马能谱测井，即测量不同放射性元素放射GR 基本所不同的是其增加了多道脉冲，能分别测量不同幅度的脉冲数，从而得出用以测定不同的放射性元素。
自然伽马能谱测井根据测经刻度可输出铀、钍、钾三条曲线及一条总的自然伽马曲自然伽马能谱测井除了GR 曲线的应用外，还可研究沉积环境，区分粘土矿物。