自然伽马能谱测井在地层评价中的应用
自然伽马能谱测井在玉北地区碳酸盐岩储层评价中的应用
状 高铀段 和整 体高 铀加尖 峰状 高铀 段 。通 过成 像测 井 资料 分 别 对鹰 山组 四种铀 曲线 异 常井 段分 析 ， 认 为 ：１ 山丘 状铀 曲线表 明地层 裂 缝不 发 育 ， （） 铀元 素 多 为分 散 沉 积 ， 一般 储 层不 发 育 ；２ 在铀 元 素 富集 （） 区 ， 铀 段指 示储 层 不 发 育 。３ 尖峰 状铀 曲线 集 中 低 （） 发 育说 明储 层裂 缝 发 育且 裂缝 多为有 效 裂缝 （ 多有 溶蚀 ）（ ） 自云 岩地层 铀 曲线 变化 平缓 ， 为溶蚀 ；４ 纯 多
问， 为沉积泥质 ； 鹰山组地层若存在高Ｇ 、 Ｒ 高钾钍和
值 ， 对 应 蔓 孑 隙 度 曲 线 反应 物性 较 好 ， 充 填 泥 则 Ｌ 为
质 。如 图 １ 所示 。 １ 鹰 山组 内部 地层划 分 ． ２
鹰 Ｉ组 一般 分 为两 ： ， 部 岩性 为 灰 色亮 晶 』 Ｉ 郜分 上
２ １年第 ４ ０２ 期 总第 １０￣ ９ Ｊ Ｊ
外 测 井 技 术
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自然伽马能谱测井在玉北地区碳酸盐岩储层评价中的应用
孔 洞沉 积 。
参考 文献 ： 【 黄 隆 基 ， 射 性 测 井 原理 【 ， 京： 油 工 业 出版 社， １ 】 放 Ｍ］ 北 石
自然伽马能谱测井曲线在地质上的解释与应用
自然伽马能谱测井曲线在地质上的解释与应用/汐钎一第16卷第1期地学工程进展V o1.16No.11999年6月ADV ANCEINEARTHSCIENCEENGINEERINGJun?,1999擅■通过实倒舟绍了放射性元素铀,钍,钾的地球化学特性和自然佃马能谱曲线在地质上的解释与应用.提出6种有关解释应用的意见.1)商钾多为伊利石桔土岩和钾长石砂岩,商蚀多由有机质造成.而商牡尉为^山岩有关堆层.2)平曩用钍,钾曲线可以计算地层据质古量.3)铀异常曲线可以指示地层中流体运动.4)寻拽放射性矿层与异常带.s)研究生油岩.6)进行堆层对比.关■栩地球化学特性f自然伽马瞎谱曲线}铀,钍,钾异常f解释应用数控测井中一个必不可少的测井项目自然伽马能谱测井已在世界各地的深井～超深井中得到广泛采纳和使用,它可在裸眼井和套管井中进行测量,并提供自然伽马射线总计数钾(),铀(x10)和钍(×10)测量的连续记录.70年代中期,自然伽马能谱铡井首先用于英国北海地区,当时主要为了确定云母和计算粘土含量,作为一种比较有效的测井方法已广泛用于碳酸盐岩和砂泥岩地层,它不仅有助于评价地层泥质含量,岩性变化.而且可用于操测放射性矿物,进行地层对比,研究沉积环境.同时还可做为研究生油层的重要资料.1放射性元素铀,钍,钾的地球化学特性在自然界中铀有三种同位素(u,U",U),且都具有放射性,铀在地壳中的浓度大约为3×10～,也是来源于硅酸火戚岩,而且主要戚分为放射性矿物.在自然界中铀以+4和+6两种离子价的状态而存在.四价铀盐通常不溶解但易变戚六价铀.六价铀盐不仅存在于溶液中,而且易氧化形戚uO,其氧化物极易溶解且具有很大的流动性.常和有机物碳酸盐岩结合在一起.钍同位素Th"是自然界中一种稳定的元素,其他只作为铀系的一部分,很不稳定如Th和Th,钍在地壳的平均浓度为12×10～.钍来源于硅酸火戚岩以+4价形式存在,形成化舍物Th(OH),在自然界中由于物理风化作用容易水解.故具有一定的流动性.由于Th"有较大的离子半径且易被牯土矿物所吸附.除蒙脱石钍含量较低外,绝大部分粘土矿物都有较恒定收稿日期l1999-O4-l2作者筒舟橱蕾忙,男-53岁t工程柙,现在中国新星石油公司华北石油局三瞢录井坫工作用应癣^^日¨上质墼地缀一曲塑炳舢I油澳盯谱醋营u"一R一马一Ⅱ一伽一然自～,l期扬惨伦.李侠t自髂伽马瞳谱井曲线在地质上的解释与应用49的钍含量.泥质岩经常在8x1O～2Ox1O之间变化,钍元素的分布和泥质岩类有着密切的关系.钾的同位素有K,K和K",唯独K是放射性同位素,钾在地壳的平均浓度为2.59%, 来源于硅酸火成岩.主要为钾长石和云母,长石和云母风化时析出伊利石,蒙脱土,高岭土等牯土矿物.钾少部分进入牯土矿物,太部分溶于水中,在沉积过程中由于被粘土矿物所吸附雨局部富集.2能谱测井曲线在地质上的解释应用2.1分析秸土矿糟类型,研究沉积袖自然界中钾,钍含量与地层中的牯土矿物类型和数量之间有规律性联系,钾钍曲线被经常用于确定地层中的牯土矿物类型(表1).囊1牯土矿■与K,,Th/k之闻关矗粘土矿物K平均古tThTh7KU岩相斑脱岩<O.56～50l～2O陆相铝土矿lO～l3O3～30海陆过畦相,风化亮相羹脱土O.16l4～243.7～8.72.S火山相,风化残租相伊利石5.21.7～3.51.S陆相,海相高峙土O.4-26～191l～3O1.5～3大陆相,风化残积相,tlM:,'dtR海绿石4.50.66～1.3海相伊利石牯土岩的形成条件极为广泛,陆相,海相沉积的地层中常见到.其化学成分特点K.O含量较高,高钾多为伊利石牯土岩和钾长石砂岩[1].次为海绿石矿物在海相粘土质碳酸盐岩中常见,含钍极少.钍钾比极低.在火山岩中的蒙脱土和斑脱岩中,钾含量最低,钍含量高,钍钾比值较高.在陆相环境中沉积的高岭土钍含量较高,钍钾比为高值.而海陆过渡相,风化壳相环境下形成钍含量特别高.因铀元素化学性能不稳定,有溶于水的特性,所以在钻井中用能谱仪测试到的铀含量是残余量,无规律性可寻.例如某并总计效率曲线是铀,钍,钾道三条曲线计数率之和,它相当于普通自然伽马曲线.图中曲线上段总计数率离的岩层铀,钍曲线均高,钾曲线低.其岩性为膨润土(又称蒙脱石粘土岩).该岩性其物理特性吸水性极强,极易把水及溶于水的铀,钍元素吸附,使铀,钍曲线出现高值.图中下段两层总计效率高的岩层,钾,钍曲线值均不高,雨铀曲线为高值,所以,总计效率高是由于有机质中铀的富集引起的,正好这两层所对应的岩性为高放射性的砂岩油层r2J(图1).,.—帕1Ic萼一圉l某井自妻!}伽马瞳谱曲线地学工程进展16卷2.2利用健谱曲绒求取储集层的泥质含量地层中铀与粘土矿物含量之间没有规律性的联系.但由于粘土颗粒细有较大的比面,沉积时间漫长,有较宽的结晶格子,因而铀元素有时容易被粘土颗粒所吸附,或与有机物和碳酸盐岩相结台.而钍和钾的含量则与地层中粘土含量有很好的相关性.而棵海相的泥,页岩,钾盐,海绿石砂岩,台钾钒矿砂砾岩等钍,钾放射性矿物被粘土徽细颗粒所吸附,所以,利用自然伽马能谱测井的钍和钾曲线以及无铀曲线能够比较精确地计算地层泥质含量0].下面三个公式计算的泥质含量具有较好的一致性.公式如下:O(Vsh)Th=②(sh)K=min一一纯砂岩中最小值sh一一纯泥岩中最大值③(GRs)GRS=是兰GRs一一无铀曲线2.3健谱井指示地层掩体的运移以豆在采油井中识别放射性的积垢因为6价铀元素很活跃易溶于水中,台铀盐的流体长期活动迁移,常常引起伪马测井曲线上的放射性异常,如果地下水中铀丰度高,在井壁及射孔部位极易出现放射性的积垢堵塞孔眼,使油井产量受到影响.当流体在地层孔隙或裂缝中运移时,这些铀盐有机会被离析井沉淀在岩石骨架上.在开发区内打的注水井或调整检查井内生产层出现高铀显示是地层水溶解了铀盐的缘故,水载体携带铀分子运移到井中,常常可以指示流体运动的标志.根据这一标志能够指示我们寻找水淹油层,高渗透带或裂踪断裂带等部位.2.4配合地质囊井寻找识别放射性矿层与异常带常规自然伽马测井曲线不能分辨,而能谱'n,测井能给予圆满解答.国外已在7o年代利用能谱测井技术勘探到了有经济意义的钾盐和铀矿床.如在南美新墨西哥东南部广大范围内进行了多次能谱测井.从曲线资料发现地层中几乎无钍,无铀,含量极低,当仪器采用1.46Mev的伽马射线计数率定量地确定了钾含量(图2).从图中得知井深826~231m井段上取心分析所得到岩性资料台有丰富的钾盐,与能谱测井钾道曲线上的高浓度高含量互为一致.而总伽马曲线上突出的高异常值对应的位置深度不是因为泥质夹层所引起的,而是卤化物中高钾元素所致,钾道的高计数率清楚地划分出了岩心分析得到的钾矿床的深度位置,同时,总计数率曲线对于勘探台有粘土的地层是}曼,,\～j垫,L,手f皇一一一,辜(}～—'～'-●_一叼商一_桔05loI5田2某井总伽马曲线与钾曲线比较很有用的,如果得不到此信息,对钾矿层的台矿深度也卡不准.2.5研究生油岩l期杨恪伦.李侠:自然伽马螗谱测井曲线在地质上的解释与应用51在一个沉积区开展石油普查勘探工作寻找油气藏,单纯依靠物化探资料是远远不能满足石油地质研究工作,生油岩厚度大小,埋藏深浅,变质程度,母质类型,分析指标高低,这些是生成油气的先决条件.此区首次利用能谱曲线结舍生油岩分析指标开展生油岩有机质研究例如某井层位为下侏罗统,井深为4308~4315irn,其对应剖面岩性为深灰色泥质岩,在铀道曲线上出现2个高值尖峰,经生油岩样的有机碳分析为2.18,氯仿沥青"A"为247×10～,属腐泥型生油岩,生油母质偏好,从铀道曲线可知铀含量为6×10～7.1×1O一,尽管含量不很高曲线形状呈尖峰突起.从成因分析因6价铀盐易于有机物结合,因此,富含有机物的泥质岩层往往具有高铀显示,这一特征可做为确定生油层研究指标的重要标志,而常规的总伽马曲线是望尘莫及的(图3).2.6进行地层对比圈3我国西部某井自然伽马能谱曲线圈如果某地区处在同一沉积构造背景之下,构造活动不发育,地层产状平缓沉积连续,无间断及岩浆活动破坏髟响,那么在该区可利用能谱测井K,Th曲线出现的异常进行地层对比,这是由于K,Th曲线的异常往往带有大面积分布特征.例如早期邻区出现的火山活动,大量火山灰,泥等物质经风的飘移搬运在适当的时候随大气降落在沉积物中堆积受压成岩.如地层中膨润土就是火山活动形成的产物,在K,Th道曲线上都有明显的特征和形态(图1),做为地层中标志层有利于开展地层划分对比.又如某井井深2622~2624m井段对应的岩性为斑脱岩地层,能谱测井曲线显示具有相当高的钍含量(图4),而该段在常规自然伽马测井图上与相邻井段没有明显差0,而斑脱岩地层钍含量是一个很有用的标志,是一个时间标志层,也是地层对比很得力的辅助手段,它来源于分布范围较大火山灰,代表着同时代地质上发生的事件,如果采用通常的测井技术无法将它们从高放射性的泥岩中区分开.由于斑脱岩含有高钍的特点,利用钍谱曲线与邻区进行地层对比很有意义.此外,能谱测井在解释地层沉积特征,火成岩,冲积储集层及地质综合研究方面具有重要的应用价值.但目前由于开展自然伽马能谱测井价格昂贵,经济投入大,浅井一般不使用,只应用于新区探井或区域普查深井.'考文■1华东石袖学院教研室主编.沉軎}岩石学.北京,石油工业出敝牡.1981蚴,—,霎{=≤c:={'地学工程进晨l6卷2吴三省.自然伽马船谱测井文集.北京r石油工业出版社,19883张守谦.石袖地璋物理测井.北京,石油工业出版社t1986 APPLICATIoNANDEXPLANATIoNINGEoLoGYoFNGSGRAPHYangXiulunLiXia(No.3ExplorationandProspectingBrigadeofNCBCNSPC,Xianyang712000) AbstractAccordingtoactualexamples,thegeochemicalcharacteristicsofNGSgrapnand theaplicatiouandexplanationingeologyareintroduced.Sixopinionsaboutapplicationareas follows:(1)highconcertKalwayspresentsillite-clayrockorpolashfeldspar-sandstone,high concertUisrelatedtosoil-ulmin,andhighconce~Thpresentsthestratumbeingrelatedwithvolcanite.(2)acquiringtheclaypercentageofreservoirwithK&Thgraph.(3)the anomalyonUgraphindicatesthefluidmigrationinlayers.(4)recognizingtheradiativemin—erallayersandabnormalzones.(5)studyingsourcerocksbeingrelatedtooil.(6)comparising stratum.Keywordsgeochemicalcharacteristics,thegraphofnaturalGammaraySpectroscopywell, theanomalyofthegraphforelementU,ThandK,applicationandexplanation'。
自然伽马能谱测井资料在勘探中的应用
自然伽马能谱测井资料在勘探中的应用（资工10904）摘要：伽马射线是原子核衰变裂解时释放的射线之一，穿透能力极强，从液体到金属的大部分物质都能穿过，正是由于具有此特性，使其在石油工业等方面得到广泛的应用。
岩石中主要含有铀(U)、钍(Th)、钾(K)等放射性元素，在沉积岩中这些放射性元素主要反映泥质含量的变化，在火山岩、花岗性风化层及某些盐类沉积，自然伽马测量值显著增高，常做为识别这类岩石类型的重要曲线标志。
关键词：自然伽马能谱测井；沉积环境；生油岩；储集层0 引言地层中普遍含有放射性元素，但主要是铀、钍、钾三个特征元素的自然放射性最大。
丽钾是碱金属元素的代表，钍是土族元素的代表，铀是氧化还原指示剂的代表。
在某种程度上钾的含量反应了地层中钾是碱金属元素的多少，钍的含量反应了地层中土族元素的多少，铀的含量反应地层的氧化还原特性。
而自然伽马能谱测井不仅能测量地层中的总自然伽马含量，还能测量地层的无铀伽马(m)含量及铀钍钾的含量，能比较全面地反映地层的化学环境。
资料表明，许多地化指标与能谱资料有很好的相关性。
所以利用其测量值，结合岩心分析，可用来研究地层特性，如计算有关储层的渗透率参数、泥质含量、粘土矿物含量、矿物成分，分析沉积环境，识别地层高自然伽马储层、裂缝、识别生油岩等。
在勘探阶段资料较少的情况下，为正确评价探井资料提供可靠信息。
本课题主要研究在勘探中，用自然伽马能谱计算泥质含量、裂缝地层储层评价中划分储集层及确定粘土矿物成分，评价沉积环境，评价生油岩等问题。
1 自然伽马能谱测井环境校正自然伽马能谱测井仪器的标准谱与解谱时的响应矩阵都是在标准刻度井中获得的，实际测井时的环境与刻度井不可能完全相同，测量与解谱结果就会受到测量环境的影响而产生误差。
从地层到仪器计数器之间的任何介质都是其影响因素，包括水泥环、套管、钻井液、仪器外径以及井眼的大小等。
通常钻井液的放射性较低，井眼的影响主要来自于钻井液对地层伽马射线的散射和吸收，钻井液的密度越高、井眼越大对测量结果影响越大，通常会使测量结果大幅度降低，特别是当钻井液中含有重晶石时，钻井液的光电吸收效应会造成自然伽马能谱曲线的严重低值失真。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析1. 引言1.1 煤田测井的背景意义1. 煤田测井可以帮助识别煤层的地质构造和储层特征，为煤炭资源的评价和利用提供重要的地质信息。
通过测井可以获取到煤层的厚度、密度、孔隙度等参数，从而帮助分析煤层的储层性质和储量分布情况。
2. 煤田测井可以为煤矿安全生产提供技术支持。
通过测井可以获取到地下矿层的地质情况和岩层结构，有助于预防矿压、冒顶等矿井事故的发生，提高矿工的安全生产。
3. 煤田测井可以指导矿井的合理开采。
通过测井可以获取到地下煤层的厚度、倾角、断裂带等信息，有助于确定采煤方向和方法，提高矿井的开采效率和经济效益。
煤田测井在煤炭资源勘探和开采中具有重要的意义，可以为煤田的综合利用和可持续发展提供技术支持和保障。
1.2 自然伽马测井技术介绍自然伽马测井是一种通过测量地层中天然放射性元素的放射性强度来判断地层性质和构造的方法。
其原理是通过测量地层中岩石的γ射线强度，可以确定地层的密度和含气量，从而帮助地质工作者更准确地判断地层的性质和分布。
自然伽马测井通常在钻井过程中进行，通过向井下送入探测器，测量地层中的γ射线强度并将数据传输至地面进行分析。
自然伽马测井技术的优势在于其非接触、快速、准确的特点。
与传统的物理测井方法相比，自然伽马测井具有成本低、效率高的优势，可以为地质勘探和矿产资源评价提供更多的数据支持。
自然伽马测井技术已经在煤田勘探中得到广泛应用，成为煤田测井中不可或缺的一项技术。
随着科技的发展，自然伽马测井技术也在不断更新和完善，提高了测井数据的质量和分析的准确性。
在煤田勘探和煤炭地质研究中，自然伽马测井技术的应用将会更加广泛，为煤田开发和资源评价提供更加可靠的数据支持。
2. 正文2.1 自然伽马曲线在煤田测井中的应用自然伽马曲线是煤田测井中常用的一种测井曲线，它通过测量地层中的放射性元素的γ射线强度来刻画地层性质的变化和孔隙度信息。
在煤田测井中，自然伽马曲线的应用主要体现在以下几个方面：自然伽马曲线可以用来识别和划分地层。
自然伽马能谱测井在油田的应用分析
技术与检测Һ㊀自然伽马能谱测井在油田的应用分析赵金宝摘㊀要:自然伽马能谱测井是根据铀㊁钍㊁钾放射性核素在衰变时放出的Υ射线的能谱特征不同从而确定铀㊁钍㊁钾在地层中的含量ꎮ自然伽马能谱测井与自然伽马测井都是测量地层的自然伽马ꎮ不同之处是将入射的伽马射线的能量以幅度大小输出到多道脉冲幅度分析器ꎬ所测是地层伽马能谱ꎬ地面仪器将接受的伽马能谱进行解谱ꎬ得到地层中铀㊁钍钾的含量ꎬ仪器最终输出伽马射线的总强度和地层中铀㊁钍㊁钾的含量ꎮ关键词:自然伽马能谱测井ꎻ储层评价ꎻ泥质含量ꎻ岩性分析一㊁自然伽马能谱测井原理油田勘探开发中ꎬ储层评价㊁解释是测井解释重要工作ꎬ其中黏土矿物识别和岩性识别是这项工作的重要内容ꎮ自然伽马能谱测井是根据铀㊁钍㊁钾放射性核素在衰变时放出的Υ射线的能谱特征不同从而确定铀㊁钍㊁钾在地层中的含量ꎮ自然伽马能谱测井是放射性测井中一种最基本的测井方法ꎬ与自然伽马不同之处是它采用能谱分析的方法ꎬ可定量测量地层中铀㊁钍㊁钾的含量ꎬ并给出地层总的伽马放射性强度ꎮ所以自然伽马能谱测井可以解决更多的地质问题ꎮ二㊁自然伽马能谱测井的应用自然伽马能谱测井可以研究地层特性ꎬ包括泥质含量准确计算㊁识别高放射性储层㊁识别钾盐㊁识别黏土类型㊁沉积环境分析以及变质岩岩性识别等ꎮ下面主要介绍自然伽马能谱测井资料在测井解释中的应用ꎮ(一)计算泥质含量在自然伽马能谱测井资料中ꎬ地层的泥质含量与钍或钾的含量有较好的线性关系ꎬ而与地层的铀含量关系较复杂ꎮ因此ꎬ可以同时利用钍㊁钾及无铀伽马曲线或根据地质情况选其中一条曲线ꎬ计算地层泥质含量ꎮ(二)识别高放射性储集层利用自然伽马能谱测井可以有效识别和划分具有高自然伽马放射性的储集层ꎮ在人们传统的概念ꎬ储集层是低放射性㊁泥质含量较少㊁比较纯的岩石ꎬ因而忽视了高放射性储集层的生产价值ꎮ在纯砂岩和碳酸盐岩的放射性元素含量都较低ꎬ但对于某些渗透性砂岩和碳酸盐岩地层ꎬ由于水中含有易溶的铀元素ꎬ并随水运移ꎬ在某些适宜条件下沉淀ꎬ形成具有高放射性渗透层ꎬ即高伽马储层ꎬ此时可用自然伽马能谱测井进行储层划分ꎮ高自然伽马的地层一方面可以作为标志层与邻井进行对比ꎬ另一方面又可以帮助识别流体性质ꎮ另外ꎬ硬地层中高铀会指示具有渗流能力的储集层ꎮ(三)黏土矿物类型识别一般来讲ꎬ在绝大多数黏土矿物中ꎬ钾和钍的含量高ꎬ而铀的含量相对较低ꎬ因此ꎬ根据Ｔｈ/Ｋꎬ可大致确定黏土类型ꎮＴｈ/Ｋ比值在２８以上为重钍矿ꎬ在１２~２８之间为高岭石ꎬ在３.５~１２之间为蒙脱石ꎬ在２~３.５之间为伊利石ꎬ在１.５~２之间为云母ꎬ在０.８~１.５之间为海绿石ꎬ在０.５~０.８之间为长石ꎬ小于０.５为钾蒸发岩ꎮˑ井ˑˑ组Ｔｈ测量值主要在７~２０ｐｐｍꎬＫ测量值主要在２.４~４.０％之间ꎬＴｈ/Ｋ比值在２~５之间ꎬ黏土类型为伊利石和蒙脱石为主的混合黏土层ꎬ见图１ꎮ(四)沉积环境分析由钾㊁铀㊁钍的性质可知ꎬ高能环境钍含量比低能环境高ꎬ铀和钾含量在低能环境比高能环境高ꎮ另外ꎬ铀含量与氧化还原条件有关ꎬ还原环境有机质含量高ꎬ铀含量高ꎻ钾含量与黏土关系密切ꎮＴｈ/Ｕ值可判断沉积环境的氧化还原条件ꎬ据经验统计:Ｔｈ/Ｕ值大于７时ꎬ属风化完全㊁有氧化和淋滤作用的陆相沉积ꎻＴｈ/Ｕ值２~７ꎬ岩性为灰色和绿色泥岩夹砂岩ꎬ属还原环境沉积ꎻ小于２时ꎬ属强还原环境ꎮˑ井ˑˑ组Ｔｈ/Ｋ比值主要在２~６.３之间ꎬＴｈ/Ｕ比值在２~７之间ꎬ沉积环境主要属低能还原沉积ꎮ(五)变质岩岩性分析利用自然伽马能谱测井曲线制作的测井数据交会图是识别含油气盆地内变质岩岩性的简单而有效的方法ꎮ它是图１㊀ˑ井ˑˑ组黏土类型分析图把两种测井数据在平面图上交会ꎬ根据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围的一种方法ꎮ在交会图上能直观地看出各种岩性的分界和分布的区域ꎬ能比较直观的识别变质岩ꎮ通过对变质岩物理特性进行分析ꎬ发现作为变质岩分类指标的二氧化硅(ＳｉＯ２)含量与钾(Ｋ)含量有很强的相关性ꎬＳｉＯ２含量高则钾含量高ꎬ钍含量从酸性岩石向超基性岩石减少ꎬ而自然伽马测井测量的是地层中放射性元素的总含量ꎬ一般从基性到酸性变质岩逐渐升高ꎬ另一个指示岩性的光电吸收截面指数ꎬ一般从基性到酸性变质岩逐渐降低ꎮ自然伽马㊁光电吸收截面指数㊁钍三条测井曲线的交会图可以区分之ꎮˑ井发育的变质岩为玄武质安山岩㊁火山角砾岩㊁花岗岩ꎮ研究发现:利用ＧＲ－ＴｈꎬＰｅ－Ｔｈ交会图可以有效识别变质岩岩性ꎬＧＲ－Ｔｈ交会图版可以分成四个区:基性岩性区㊁中性岩性区㊁中性向酸性过渡岩性区㊁酸性岩性区ꎮˑ井中玄武质安山岩落在基性岩为主以及部分中性区域ꎬ显示低ＧＲ㊁低Ｔｈ特征ꎮ火山角砾岩和花岗岩落在酸性岩性区ꎬ显示高ＧＲ㊁高Ｔｈ特征ꎮＰｅ－Ｔｈ交会图中玄武质安山岩显示高Ｐｅ值ꎬ火山角砾岩和花岗岩显示低Ｐｅ值ꎮ即ˑ井中玄武质安山岩显示低ＧＲ㊁低Ｔｈ㊁高Ｐｅ特征ꎻ火山角砾岩和花岗岩显示高ＧＲ㊁高Ｔｈ㊁低Ｐｅ特征ꎮ三㊁结论自然伽马能谱测井是放射性测井中一种最基本的测井方法ꎬ它可以定量测定地层中铀㊁钍㊁钾的含量ꎬ并给出地层总的伽马放射性强度ꎮ随着勘探和开发难度的加大ꎬ自然伽马能谱测井将发挥越来越重要的作用ꎮ参考文献:[１]胡挺ꎬ潘秀萍.自然伽马能谱测井在杭锦旗地区的应用[Ｊ].工程地球物理学报ꎬ２０１７(１).作者简介:赵金宝ꎬ胜利油田油藏动态监测中心ꎮ１０２。
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
煤田测井中自然伽马曲线的应用效果分析
测井技术在煤田勘探中发挥着重要作用，其中自然伽马曲线是常用的一种测井曲线。
它通过测量地层中的自然伽马射线强度，可以得到有关地层岩性、矿物成分、孔隙度等信息，对于煤田的勘探和开发具有重要意义。
自然伽马曲线可以用于鉴别煤层和非煤层。
煤层富含放射性元素，因此其自然伽马射线强度较大，而非煤层的自然伽马射线强度较小。
通过解释自然伽马曲线的变化规律，可以准确识别煤层和非煤层，有助于确定煤层位置和分布范围。
自然伽马曲线可以用于测量煤层的厚度。
通过分析自然伽马曲线的峰谷形态和幅度变化，可以确定煤层的厚度，为煤炭资源的量化评价提供重要数据。
自然伽马曲线还可以用于测量不同煤层之间的夹层厚度，为煤层开采提供技术支持。
自然伽马曲线在煤田测井中的应用效果较好，可以为煤田勘探和开发提供重要技术支持。
但需要注意的是，自然伽马曲线只能提供关于地层的一些间接信息，准确解释需要结合其他测井曲线和地质资料进行综合解释，以提高解释的准确性和可靠性。
自然伽马能谱测井在储层评价中的应用
最小值 ， 随伊利 石的含量增加 ， Ｋ含量近似为线性增加 ， 将其划分 ｌ ０等 分作为伊利石线。 高岭石线建立的依据是高 Ｔ 含量及低 Ｋ含量。因为 ｈ 伊利 石也有较高 的 Ｔ 含量 ， ｈ 高岭石 的计算会受伊利石 的影响 ， 图版 该 的建立需 由实际资料标定。 １ ． 山岩岩石结构划分 ３火 应用测井资料可识别出的岩石结构包括熔岩结构 （ 斑状结构 、 细 霏 结构 和交织结 构 ）熔结 结构和凝 灰结构 （ 、 凝灰 结构 ， 山碎屑 结构 ） 火 ３ 种。其 中 Ｇ —Ｔ 交 会图 、ｈ Ｒ ｈ Ｔ —Ｋ交 会 图对火 山岩岩 石结构反 映较敏 感， 因此可利用 Ｇ — ｈ Ｔ — Ｒ Ｔ 及 ｈ Ｋ交会 图进行火 山岩岩石结构划分。图 ３ 为火 山岩岩石薄片所对应的 Ｇ — Ｈ交会 图。从图 中可以看出 ： ＲＴ 凝灰结构 ： 自然伽马值为 ： ～ ３Ａ Ｉ ０ １５ Ｐ； 钍值 为 ：．～１． ｇ 。 ５ ０ ５ ｍ／ ０ Ｌ
熔 结 结 构 ： 值 为 ：００～５ ． ／ 钍 ２ ． ００ Ｌ。 ｍｇ
熔岩结构 ： 除上述范围之外 ， 均可 以划分为熔岩结构。
式 中： Ｖ Ｈ泥质含量（ ； Ｓ： ％） Ｋ Ｈ： Ｔ 无铀伽 马（ Ｐ ） Ａ Ｉ； Ｇ ＭＸ１ Ｇ 、 ＭＮ１ ： 岩、 纯泥 纯砂岩 的自然伽马测井值（ Ｐ ） Ａ Ｉ； ＧＵ ： Ｃ Ｒ地层年代 系数 ， 三系地层 ３ ， 第 ． 老地层为 ２ ７ 。 １ ． ２粘土矿物成分及含量分析 根据 ｕ １ 、 沉积 岩 中的含 量可 区分粘 土类型 （ 、 １Ｋ在 １ 即它们 的主要 矿物 ）Ｔ — ，ｈ Ｋ交 会图（ 见图 １是判断岩石粘土 矿物成分 的解 释图版 ， ） 由 此交会 图母及 海绿石等 。
随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统及应用.doc
随钻⾃然伽马、电阻率的地质导向系统及应⽤.doc随钻⾃然伽马、电阻率的地质导向系统及应⽤程树林桂维兴摘要：地质导向钻井技术的应⽤体现了随钻测井资料的重要⼯程价值。
本⽂总结了随钻⾃然伽马、电阻率在地质导向钻井中应⽤的3种测量⽅式特征，即近钻头测量、基于随钻估计和预测⽅法的随钻测量、随钻⽅位⾃然伽马和电阻率测量；描述了随钻⾃然伽马、电阻率的实时解释⽅法，根据不同区域的地质特点、岩性测井特征和储集层的物性特征，将随钻测井数据与事先设定的储层地质特征进⾏实时对⽐和评价，完成地层对⽐、流体性质判别和储层参数解释；说明了随钻⾃然伽马、电阻率的刻度⽅法，通过仪器的标准化刻度及量值传递，为定量解释地层提供准确的测井资料；结合实践介绍了利⽤随钻⾃然伽马、电阻率实时测井曲线，根据不同岩性和不同层位⾃然伽马、电阻率的差异特性，结合邻井资料和⽆孔隙度测井资料条件下的孔隙度解释模型，在⼯程应⽤中实现基于随钻⾃然伽马、电阻率的地质导向系统。
0 引⾔地质导向是集定向测量、导向⼯具、地层地质参数测量、随钻实时解释等⼀体化的测量控制技术。
在钻井过程中，在测量井眼轨迹⼏何参数的同时，实时测量地质参数，绘出⾃然伽马、电阻率、岩性密度、中⼦孔隙度、压⼒曲线，并以此实时解释评价钻遇未污染地层的特性、**液界⾯，从⽽准确判定储层特性，指导现场⼯程师调整轨迹，控制钻具有效穿⾏于**藏最佳位置，实现地质导向。
不同岩性的地层其⾃然伽马变化范围不同，⽽致密层、渗透层和****⽔层的电阻率也不相同。
随钻时，可充分利⽤不同岩性、不同层位的⾃然伽马、电阻率的差异特性，结合地质录井资料识别岩性，及时提供地层⾃然伽马、电阻率数据以指导现场⼯程师判断是否钻遇⽬的层。
同时由于随钻密度、中⼦孔隙度测量带有放射源，使⽤风险⾼，推⼴受到⼀定局限，在随钻测井实践中，⽤随钻⾃然伽马识别地层岩性，⽤⾃然伽马、电阻率以及结合邻井测井资料进⾏地层对⽐，建⽴⽆孔隙度测井资料条件下的孔隙度解释模型，实现随钻实时解释，从⽽实现以随钻⾃然伽马、电阻率为地层测量基础的地质导向系统。
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一、引言
岩石中含有天然的放射性元素铀（U）、钍（Th）、锕及钾（K）等，这些放射性核素的原子核会自发的释放出一种带电离子，蜕变成为另外的原子核同时放射出伽马射线，这一现象成为核衰变。
U﹑Th﹑K衰变时所放射的伽马射线能谱是不同的，而自然伽马探测到的是U﹑Th﹑K的混合谱，要从中确定U﹑Th﹑K的含量，首先要选取特征伽马射线能量。
自然伽马能谱测井中，我们通常选用铀系中的214Bi发射的1.76MeV的伽马射线来识别铀，选用钍系中的208Tl发射的2.62MeV的伽马射线来识别钍，用1.46MeV的伽马射线来识别钾。
自然伽马能普测井仪器包括地面仪器和井下仪器，而井下仪器又包括探测器和放大电路等。
地层中的伽马射线通过泥浆到达探测器，探测器把它变成电脉冲进行放大形成电信号，再通过电缆到达地面仪器，转换成电脉冲幅度，并通过多道脉冲幅度分析器将能量谱分为五个能量窗，解谱得到相应的铀、钍、钾的含量，并计录在磁带上或以连续测井曲线的形式输出，这就是自然伽马能谱测井。
二、粘土岩类型的判定
粘土岩含有很多天然放射性核素。
不同的粘土矿物组成的粘
土岩的U、Th、K的含量也有一定的差异。
大量的分析数据表明，Th/K值是决定粘土矿物类型最好的参数。
这种不同粘土矿物的测井特征值的差异是利用测井资料解释地层中不同粘土矿物类型的依据，所以由Th/K值可进行粘土矿物类型的确定。
目前利用自然伽马能谱测井确定粘土矿物成份大多采用斯伦贝谢公司粘土矿物分析图版，该图版是将测量的钍和钾忽略掉各自的单位，计算Th/K来识别粘土矿物成份。
如图1所示，在Th-K 交会图中，当Th/K大于12时，为高岭土型粘土；在3.5～12之间时，为伊蒙混层；在2～3.5之间时，为伊利石型粘土岩；在1～2之间时，为云母型粘土等。
（一）估算泥质含量
可以用总伽马计数率计算泥质含量：I GR =（GR–GRmin）/（GRmax–GRmin）V sh =（2IGR·G–1）/（2G -1）
式中：I GR —总伽马计数率求得的泥质含量指数；
GRmin和GRmax—纯地层计数率的最小值和泥岩总计数率的最大值；
GR—目的层的总计数率：
V sh —用总伽马计数率求得的泥质含量（体积）；
G—希尔奇（Hilchie）指数。
一般来说，对老井：G=2；对新井：G=3.17。
三、高放射性储集层的识别
（一）高放射性砂岩储集层
砂岩储层通常是低放射性地层，但当地层中含有高放射性矿物时，砂岩的U、Th、K含量也能显著增加。
图2是高放射性砂岩的能谱测井曲线。
从图2可以看出，深度为420～490ft的地层是由膨润土和凝灰岩薄层形成的高放射性层段，其特点是K含量低而U和Th含量高，尤其是Th含量很高。
而深度为775～900ft的几段高放射性地层为砂岩，其特点与上面的那段高放射性地层不同只有U含量很高而K和Th含量都低。
（二）高放射性碳酸盐岩储集层
高放射性碳酸盐岩储层分布广泛，在我国和国外都是石油测井常遇到的一种储层，也是老油田在寻找初期评价时漏失掉的储层的重要研究目标之一。
我国华北地区的碳酸盐岩储层中高放射性地层占很大比例。
如图3所示，在二叠纪盆地碳酸盐岩储集层中的自然伽马能谱测井曲线。
由于Th与黏土体曲线中可以清楚的看出，最高自然
自然伽马能谱测井在地层评价中的应用
张春辉
（长江大学地球科学学院 湖北荆州 ４３４０２３）
摘 要：自然伽马能谱测井（NGS ）就是对井内岩石中自然存在的放射性核素在核衰变过程中放射出来的伽马射线进行能谱分析，由不同的能量的伽马射线强度确定地层中铀、钍和钾各自的含量及相互组合分布情况,从而评价地层的泥质含量、粘土矿物类型及寻找高放射性储集层等问题。
关键词：自然伽马能谱测井；泥质含量；粘土矿物；放射性储集层
图１ Ｔｈ－Ｋ交会图 （据李凤琴２００５）
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伽马射线读数是由于含高的铀浓度引起的。
从而在富含铀的碳酸
图２是高放射性砂岩的能谱测井 （据张景廉２０００）
盐岩中，自然伽马能谱提供了一个比常规伽马射线测井更有意义的泥质体积测量。
（三）裂缝性储集层
致密层裂缝中的油中大分子较多，易吸附铀常具有高铀特征，因此可以利用高铀特征定性识别裂缝。
如Z 369井1200～1230m井段（见图4）存在A、B、C等特高铀低钍井段，三孔隙度曲线反映个井段粒间孔隙相对较小，引起高铀的原因应是存在裂缝，核磁共振测井显示A、B、C等井段T2谱幅度明显较上下井段变小，A、C井段T2弛豫时间较长，反映了该处大孔隙占有较大比例，B井段T2弛豫时间略小。
1200～1230m井段试油为20t/d，远高于该区正常砂岩储层的产量，裂缝对产能贡献较大。
图４Ｚ３６９测井曲线图（据吴春文２００５）
四、结论
如前所述，由于种种客观和主观原因，几十年来只重视自然伽马测井，对能谱测井却不研究、不使用；一方面我们在研究新方法、新技术，另一方面对已有的方法（如能谱测井）却熟视无睹，这需引起我们的重视。
从前面的实例中可看出，当前通用的自然伽马测井方法无法区分总伽马计数中U、Th、K各自的贡献。
在识别高放射性砂岩储层、高放射性碳酸盐岩储层、钾盐矿时会产生误区。
因此，建议勘探与开发部门在今后的测井解释中把自然伽马能谱测井与其它测井方法配合使用。
期望文中所谈的问题能对地球物理学家有所启迪，并在今后的勘探工作中从方法论的角度更新地球物理解释原则，即一方面不断研究新技术、新方法，另一方面深刻挖掘已有技术、方法的潜力，提高勘探精度。
参考文献：
[ ]张景廉刘全新 梁秀文 王斌婷《有关自然伽马能谱测井在储层预测中的应用讨论》石油地球物理勘探 000年 月；
[ ]董兰屏 庞巨丰《自然伽马能谱测井原理及其应用》《计量
与测试技术》 00 年第 卷第 期
[ ]吴春文赵文杰柏强《自然伽马能谱测井在砂砾岩油藏中的应用》测井技术 00 年 月第 期第
卷
图３二叠纪盆地碳酸盐岩储集层中的自然伽马能
谱测井曲线（据彭曙光２００９）。