中子密度测井课件.pptx

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1、1密度测井2一、物理基础1、岩石的体积密度(即真密度）单位体积岩石的质量。ρb=ρma（1-Φ）+ρf*φ组成岩石骨架矿物不同，密度就不同，对于相同孔隙度得到的体积密度也就不同，由此可以判断岩性；另一方面，利用体积密度计算孔隙度时，必须先确定岩性。孔隙性地层的密度小于致密地层，且随着Φ的增加，ρb减小，由此可以求Φ。利用伽马源（Cs137）向地层发射伽马射线，经与地层介质相互作用后，再由伽马探测器接收（即为伽马-伽马测井），地层不同，探测器记录的读数不同，从而被用来研究地层性质。32、康普顿散射吸收系数中等能

2、量射线与介质发生康普顿散射而使其强度减小的参数。密度测井就是利用此关系，通过记录康普顿散射的射线强度来测量岩石密度。3、岩石的光电吸收截面岩石的光电吸收截面指数Pe，是描述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数，即伽马光子与岩石中一个单子发生光电效应的平均光电吸收截面，单位b/电子。Pe=a*Z3.6（Z为原子系数）A为常数，地层岩性不同，Pe有不同的值。Ca-20Mg-12Si-145如孔隙度为φ的纯砂岩的光电吸收截面为:体积光电吸收截面U与光电吸收截面指数Pe有近似关系:4、体积光电吸收截面也是描

3、述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数，它是指每m3物质的光电吸收截面。地层岩性不同，其光电吸收截面不同。岩石体积光电吸收截面：61、测井仪下井仪：极板型，贴井壁测量，其中：滑板由伽马源、探测器、屏蔽体三部分组成。伽马探测器是由单伽马探测器和双伽马探测器（即补偿密度测井仪，长短源距）组成。屏蔽体：使源发射的光子不能直接到达探测器。2、原理由伽马源Cs137发射0.661Mev的射线照射地层发生康普顿效应——散射射线到达探测器——计数率N。地层密度不同，对伽马光子的散射吸收能力不同，仪器记录的计数率不

4、同，测井仪采用的正源距L下，ρ增加，N减小。二、地层密度测井7实际测井中，泥饼影响不可忽视，为此，采用双源距探测器补偿密度测井仪，其中，长源距的计数率受泥饼影响小，短源距受影响大，用长源距得到一个视密度ρb’，再由长短源距计数率得到泥饼校正值Δρ，则地层密度ρb=ρb’+Δρ。最终得随深度变化的一条ρb曲线和Δρ曲线。3、应用识别岩性、计算孔隙度、识别气层。81.原理伽马源产生的单能γ射线照射地层，其高能谱段的γ，只受康普顿效应影响，低能谱段主要受光电效应影响。在高能区计数γ计数率，确定地层密度，采用长短两个

5、探测器，得到地层密度和泥饼补偿值ρb和Δρ；低能区计数γ，以测量地层的光电吸收截面指数Pe。实际上是利用低能窗和高能窗计数率比值进行光电吸收截面指数计算的。2、应用识别岩性、计算泥质含量、识别重矿物（如重晶石Pe=266.8，锆石Pe=69.1）三、岩性密度测井中子测井2012.3中子测井原理井壁中子补偿中子中子伽马测井脉冲中子测井非弹性伽马能谱中子活化主要内容利用中子与地层的相互作用的各种效应，来研究井剖面地层性质的各种测井方法的总称。包括中子——热中子、中子——超热中子、中子——伽马测井、中子活化测井以及

6、非弹性散射伽马能谱测井和中子寿命测井。测井时，中子源向地层发射快中子，快中子在地层中运动与地层物质的原子核发生各种作用，由探测器探测超热中子、热中子或次生伽马射线的强度，研究地层孔隙度、岩性及孔隙流体性质等地质问题。中子测井中子测井原理12快中子从发出到10-8~10-6秒内发生非弹性散射在10-6~10-3秒发生弹性散射。13井壁中子测井一、井壁中子测井：（源，探测器装在贴井壁的滑板上，测量超热中子计数率来反映地层含H指数）1、源距和超热中子探测超热中子计数率与源距关系类似于热中子与源距的关系：零源距，长源

7、距，短源距。但零源距的大小比热中子的略小。其中：短源距对含H指数分辨率低，一般不用，源距增加，对含H量分辨率增加。探测器选择记录超热中子，采取两项措施：1、探测器外加中子吸收剂做屏蔽层，吸收热中子；2、屏蔽层与探测器之间加减速器，使穿过屏蔽层的超热中子迅速变为热中子。3、测量方式贴井壁测量通过中子源发射快中子，照射地层减速形成热中子或者超热中子，中子探测器探测热中子或者超热中子的密度。不同地层，减速能力不同，计数率不同，以此来寻找储集层、确定孔隙度的一类测井方法，包括热中子测井、补偿中子测井和超热中子测井（也

8、称井壁中子），统称中子孔隙度测井。154、测量原理同位素中子源向地层发射快中子，与地层各种原子核发射弹性散射，而逐渐损失能量、降低速度，成为超热中子，探测超热中子密度，转化为计数率，以此寻找储集层、确定孔隙度的测井方法。5、仪器刻度原因：不同仪器（源距，探测器），导致计数率不同。休斯顿大学的API中子测井标准井：3个孔隙不同的纯灰岩地层井眼剧中，规定：把仪器零线与孔隙度=19%deindiana石灰