巖石密度

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    巖石密度是巖石單位體積的密度，包括固體和流體，巖石密度是巖石基本集合相(固相、液相和氣相)的單位體積質量，巖石的密度與巖石組成礦物及巖石的結構有關。石油工業上用放射源向地層發射高能粒子轟擊地層的原子來測量巖石密度。
    1、康普頓散射吸收系數

    中等能量伽馬射線與介質發生康普頓散射，結果使伽馬射線強度減小，反映伽馬射線被吸收的參數(康普頓散射吸收系數—由康普頓效應引起的伽馬射線通過單位距離物質減弱程度。

   沉積巖中大多數核素Z/A均接近于0.5，常見的砂巖、石灰巖、白云巖的Z/A的平均值也近似為0.5，所以對于一定能量范圍的伽馬射線，康普頓散射吸收系數只與巖石的體積密度有關。密度測井利用此關系，通過記錄康普頓散射的射線的強度來測量巖石的體積密度。

     2、光電吸收截面

    1）巖石的光電吸收截面指數Pe  

    它是描述發生光電效應時物質對伽馬光子吸收能力的一個參數，即伽馬光子與巖石中一個電子發生光電效應的平均光電吸收截面，單位b/電子。地層巖性不同，Pe有不同的值，也就是說Pe對巖性敏感，可以用來確定巖性，Pe是巖性密度測井測量的一個參數。

    2）線性光電吸收系數：

   當伽馬射線的能量大于原子核外電子的結合能時，發生光電效應的概率。

    3）體積光電吸收截面  

   體積光電吸收截面也是描述發生光電效應時物質對伽馬光子吸收能力的個參數，它是指每立方厘米物質的光電吸收截面，以U來表示，地層巖性不同，其體積光電吸收截面不同。U對巖性敏感，也是巖性密度測井所要確定的一個參數。

    3、地層密度測井基本原理    

    上圖是常用的一種密度測井儀器示意圖，該儀器包括有一個伽馬源，兩個接受伽馬射線的探測器，即長源距探測器和短源距探測器。它們安裝在滑板上，測井是被推靠到井壁上。在下井儀器的上方裝有輔助電子線路。伽馬源發射的伽馬射線具有中等能量，用它照射物質只能產生康普頓散射和光電效應。由于地層的密度不同，則對伽馬光子的散射和吸收的能力不同，探測器接受到的伽馬光子的計數率也就不同。

    當井壁上有泥餅存在，且泥餅的密度與地層的密度不同時，泥餅對測量值有一定的影響。在地層密度大于泥餅密度的情況下，如果泥餅厚度增大，則在密度相同的地層中，伽馬光子計數率增大。

    為了補償泥餅的影響，密度測井采用兩個探測器(長源距和短源距)，得到兩個計數率。利用長源距計數率得到一個視地層密度 ，再得到一個泥餅影響校正值 ，則地層密度就可以計算出來。密度測井同時輸出兩條曲線，密度測井還可以輸出石灰巖孔隙度測井曲線，因為測量使用的儀器是在飽含淡水的石灰巖地層中刻度的。

    4、密度測井資料的應用

    1）確定巖石的孔隙度

    在已知巖性和孔隙流體的情況下，就可以由密度測井的測量值求純巖石的孔隙度。它可以由公式計算，也可以應用圖版求取。典型的泥巖和泥巖夾層的密度為2.2-2.65克/立方厘米。通常泥巖和儲集層中泥質的密度較巖石骨架的密度小，所以在求含泥質地層的孔隙度時，應考慮泥質影響，否則求出的孔隙度偏大。

    ２）識別氣層，判斷巖性

   天然氣相對地層水和石油而言，其密度很低，密度井時，期密度值也較低，幫由公式計算的孔隙比實際孔隙度偏大，而在中子測井曲線上氣層表現為低孔隙度，因此二者曲線重疊即可識別氣層。

    ３、確定巖性求孔隙度：通過密度—中子測井交會圖法，可以確定巖性求解孔隙度。

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