自然伽瑪測井

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    自然伽馬測井是沿井身測量巖層的天然伽馬射線強度的方法。通過測井結果就有可能劃分出所鉆地層的地質剖面、確定砂泥巖剖面中砂巖泥質含量和定性地判斷巖層的滲透性。

    1、自然伽瑪測井原理

    巖石中的自然放射性元素主要是鈾(238U)、釷(232Th)及其衰變產物和鉀的同位素(40K)。巖石中的自然放射性取決于U 、Th、K的含量。不同巖石放射元素的種類和含量是不同的。火成巖的放射性較強，變質巖次之，沉積巖最弱。鉀、釷這兩種物質的沉積主要跟巖石的吸附作用(顆粒越細，吸附的放射性物質越多)有關，而鈾的沉積與氧化環境、還原環境及有機質的富集與否密切相關。沉積巖中又以泥巖(粘上)的放射性較強，砂巖、石灰巖、白云巖的放射性較弱，且隨泥質含量的增加，而放射性增強。因此，利用自然伽馬測井有可能區分巖性。特別是從剖面中識別非泥質地層，并估計儲集層的泥質含量。

    當自然伽馬射線穿過鉆井液和儀器外殼進入探測器。經過閃爍計數器，將伽馬射線轉化為電脈沖信號，經放大器把電脈沖放大后由電纜送到地面儀器。地面儀器把每分鐘電脈沖數轉變成與其成正比例的電位差進行記錄，并下儀器沿井身移動，就連續記錄出井剖面上自然伽馬強度曲線，稱為GR。

    2、影響因素

    1、測井速度：測速大，測井曲線形狀發生畸變；

    2、統計起伏：衰變和射線探測的隨機性；

    3、井眼條件的影響：井徑、泥漿密度、套管、水泥環等。

    3、自然伽瑪測井的作用

    1、劃分巖性      

    根據不同的巖性然伽射線強度不同可以劃分巖性。在砂泥巖剖面，純砂巖GR最低，粘土最高，泥質砂巖較低，泥質粉砂巖和砂質泥巖較高。即自然伽馬隨泥質含量的增加而升高。在碳酸鹽巖地層中，純石灰巖和純白云巖最低，泥巖和頁巖最高，泥灰巖較高，泥質石灰巖，泥質白云巖界于它們之間，也是隨泥質增加曲線數值增高。膏鹽剖面中，石膏層的數值最低，泥巖最高，砂巖在二者之間。

    2、進行地層對比

     (1)、一般與孔隙流體無關。儲層含油、含水或含氣對曲線影響不大，或根本沒什么影響，用自然電位和電阻率進行對比，同一儲層由于含流體性質不同差別很大。含水時自然電位異常幅度大，電阻率低。含油氣時異常幅度小，電阻率高。在套管井也可以進行地層比。

    (2)、很容易識別風化殼、薄的頁巖等，曲線特征明顯。

    (3)、在膏鹽剖面及鹽水鉆井液條件下，自然電位和電阻率曲線變化較小，就顯示出了自然伽馬曲線進行對比的優越性。

    (4)、砂泥巖剖面：低GR的為砂巖儲集層，在厚層狀態下可以用半幅點分層；碳酸鹽巖剖面:低GR說明含泥質少的純巖石，結合高孔隙度、低電阻率可劃分出儲集層。

    3、確定泥質含量

    在地層巖石中，火山巖和變質巖本身含有放射性礦物，可以發射伽馬射線；沉積巖則不含有放射性礦物，其放射性主要由泥質吸附放射性物質引起的。因此可以通過放射性的大小來判斷泥質含量的高低。

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