放射性测井技术(2008.6.17)

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1、胜利石油管理局测井公司放射性测井技术测井技术分类声波测井偶极横波测井超声波成像测井侧向、感应测井阵列感应测井阵列侧向测井方位电阻率测井微电阻率扫描成像测井组合式地层测试声电核力一放射性测井的概述二伽马测井三中子测井四元素俘获（ECS)测井五过套管密度、中子和元素俘获测井六核磁共振测井简介放射性测井技术放射性测井是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究井地质剖面，勘探石油、天然气、煤以及铀等有用矿藏，研究石油地质、油井工程和油田开发的地球物理方法，是地球物理测井的一个极重要的分支。放射性测井的概述放射性测井是二十世纪三十年代末发展起来的。美国和苏联首先采用自然伽马测井法测

2、量地层的自然放射性。从五十年代末期开始，放射性测井得到了极其迅速的发展。我国的放射性测井工作是1956年在玉门油田开始的，继而在其它地质勘探部门也陆续采用了放射性测井技术。放射性测井的概述放射性测井方法，按其使用的放射性源或测量的射线类型以及所研究的岩石核物理性质，大致可分为三大类，即研究伽马辐射为基础的伽马测井法、以研究中子与岩石及其孔隙流体相互作用为基础的中子测井法、利用核磁现象研究地层流体性质和孔隙结构的核磁共振测井。放射性测井的概述伽马测井：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、地层密度测井、岩性密度测井以及各种放射性同位素示踪测井等中子测井：超热中子测井、热中子测井

3、、中子伽马测井、脉冲中子伽马能谱测井、中子寿命测井以及各种活化测井等。核磁共振测井放射性测井的概述在油气勘探和开发中，放射性测井的主要应用包括：与电法、声波等测井资料进行综合解释，对油、气、水层作出完善的地层评价。1、岩性分析，即判断井剖面的岩石性质。2、计算地层的泥质或粘土含量、岩石的主要矿物成分及其含量。3、计算储集层参数，其中包括有效孔隙度、缝洞孔隙度、渗透率、含油气饱和度、油气密度等。4、储集层综合评价，即划分油、气、水层、确定地层产液性质、可动油气量、含油气率，综合评价地层的产能。放射性测井的概述5、在油气田开发中，测注水井的吸水剖面。6、在生产井中测分层产液

4、量、分层含水率、液体平均密度。7、研究油层的水淹状况和注水井的推进情况，确定剩余油饱和度及其分布，评价储集层的产液性质及产能。8、评价管外水泥面高度及串槽井段。9、检查封堵水层、压裂、酸化的效果等。放射性测井的概述放射性测井的特点：１、裸眼井、套管井内可进行测井；２、在油基泥浆、高矿化度泥浆以及空气的井中可测井；３、能够在井下快速分析和确定岩石及其孔隙流体中各种化学元素含量的有效方法。但是它的测速慢，成本高，需要专门的核防护措施。由于生产和解释方法的改进，放射性测井解决生产问题的范围不断扩大，成为一项重要的测井方法。特别是核磁共振测井仪的研制成功和应用，更加扩大了放射性

5、测井的应用范围。放射性测井的概述一放射性测井的概述二伽马测井三中子测井四元素俘获（ECS)测井五过套管密度、中子和元素俘获测井六核磁共振测井讲课内容伽马测井的核物理基础自然伽马测井自然伽马能谱测井地层密度和岩性密度测井一、原子核的衰变及其放射性１、原子的结构矿物、岩石、石油和地层水都是由分子组成的，分子又是由原子组成的。原子的中心是原子核，离核较远处核外电子按一定的轨道绕核运动。原子核由质子和中子组成。伽马测井的核物理基础２、核素和同位素核素：是指原子核中具有一定数目质子和中子并在同一能态上的同类原子，同一核素的原子核中质子数和中子数相等。核素可以表示为ZXA，X为元素

6、符号，Z和A分别为原子序数和质量数。同位素：是指核中质子数相同而中子数不同的核素，它们在元素周期表中占同一位置。例如：氢1H1、氘1H2、氚1H3。一种元素的核物理性质是由该元素中包含的所有核素的核物理性质及其丰度决定的。伽马测井的核物理基础３、核衰变核素有稳定核素和放射性核素。放射性核素的原子核自发发生分解，转变成另外某种原子核，并放出放射性射线，这种现象叫核衰变，放出放射性射线的性质叫放射性。例如：钾的19K40能自发地由核中发射一个β粒子（电子），而转变成钙的原子核。19K40→20Ca40+β-伽马测井的核物理基础４、放射性射线的性质①α射线：是氦的原子核流，氦

7、的原子核是2He4，因其质量大，易引起物质的电离或激发，被物质吸收，所以它在物质中运动时，射程很小，在空气中为2.5cm左右，在岩石中和金属矿层中，约为数十万分之一米，因射线穿透能力很差，所以在井内探测不到射线。电离能力强，危害性特别大。伽马测井的核物理基础②β射线：是高速运动的电子流。它在物质中的射程也较短。③γ射线：是频率很高的电磁波（波长为3x10-11～10-9cm）或光子流，不带电荷，但其能量很高，一般在几十万电子伏特以上，并且有很强的穿透能力，例如要使给定的射线强度减弱到一半，则需要穿过12.7mm厚的铅层(铅的吸收能力很强)