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2019年-散射伽马能谱测井-PPT精选文档_图文

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第2章 散射伽马能谱测井 ? 散射伽马能谱测井是以伽马射线与地层的相互作用 为基础的测井方法。 ? 其发展过程:补偿密度测井 第一代 岩性密度测井 第二代 散射伽马能谱岩性密度测井 第三代 第2章 散射伽马能谱测井 ? 一、地层密度、岩性与伽马射线散射和吸收 特性参数 ? 1、矿物和岩石的康普顿散射线性吸收系数 ? 原子的康普顿散射截面为:?c 系数为: ?Z ?c,e ? 若岩石由一种原子组成,则其康普顿散射线性衰减 Z ? N ? ? N c? c? c , e A ? A 第2章 散射伽马能谱测井 ? 单位体积岩石中的电子数称为电子密度,即 Z ne ? NA ? A ? 为了方便,在密度测井中引入电子密度指数的概念, 即定义 2ne 2Z ?e ? ? ? NA A 第2章 散射伽马能谱测井 ? 有一种化合物组成的矿物,其电子密度为: ne ? NA ?n Z i i i M ? ? 电子密度指数为: 2 n ?e ? e ? NA 2 n ? iZ i i M ? 第2章 散射伽马能谱测井 ? 例:计算纯石英、方解石、原油、淡水以及密度 为0.2g/cm3甲烷的电子密度指数分别 为多少? 2 n Z 2 ( 1 ? 14 ? 2 ? 8 ) ? i i ? ? ? 2 . 654 ? 2 . 65 e 1 M 60 . 083 ? ? ? 2 n Z 2 ( 1 ? 6 ? 3 ? 8 ? 1 ? 20 ) ? i i ? ? ? 2 . 71 ? 2 . 70 e 2 M 100 . 088 ? 2 n Z 2 ( 1 ? 6 ? 2 ? 1 ) ? i i ? ? ? ? ? 0 . 85 ? 0 . 970 e 3 M 14 . 0158 2 n Z 2 ( 1 ? 8 ? 2 ? 1 ) ? i i ? ? ? ? ? 1 . 000 ? 1 . 1101 e 4 M 18 . 0148 第2章 散射伽马能谱测井 2 n Z 2 ( 1 ? 6 ? 4 ? 1 ) ? i i ? ? ? ? ? 0 . 200 ? 0 . 249 e 5 M 16 . 0316 ? 康普顿线性衰减系数可写为: ? ?c,e c ?n e ne ? ?e N A 2 1 ? c? ? c,eN A? e 2 第2章 散射伽马能谱测井 ? 2、岩石的视密度 ? 对于纯岩石饱含淡水地层模型,有: ? ? ? ( 1 ? ? ) ? 1 . 000 ? b ma ? 设骨架的电子密度指数为? ,则岩石的电子密 me 度指数为: ? ? ( 1 ? ? ) ? 1 . 1101 ? e? me ? 体积密度和电子密度指数之间的关系为: ? ? ? ? ? ? ma f ma f ? ? ? ? ? ? b? e me ma ? ? ? ? ? ? me fe me fe 第2章 散射伽马能谱测井 ? 饱含淡水纯石灰岩地层有: ? 1 . 0702 ? 0 . 1883 b? e? ? 饱含淡水纯石英砂岩地层有: ? 1 . 0741 ? 0 . 1924 b? e? ? 电子密度指数和电子密度与康普顿线性衰减系数 成正比,可以利用伽马射线能谱确定出电子密度 指数;而体积密度是根据刻度条件下与电子密度 指数的关系间接导出来的。 第2章 散射伽马能谱测井 ? 刻度条件:通常密度测井仪是在饱含淡水的石灰 岩为标准进行刻度的,通过利用石灰岩电子密度 指数和体积密度关系转换出来,输出的密度值与 被测介质的实际密度略有差别,称之为视密度。 ? 对于饱含水砂岩地层: ? 则其视密度值为: a ? ( ? 0 . 1924 ) / 1 . 0741 e? b? b ? ? 1 . 0704 ? ( ? ? 0 . 1924 ) / 1 . 0741 ? 0 . 18 ? 0 . 99656 ? 0 . 00344 b? 第2章 散射伽马能谱测井 ? 其视密度和真密度的差值为: a b b ? ? ? ? 0 . 99656 ? ? 0 . 00344 ? ? ? 0 . 003 ( 1 ? ? ) b b ? 一般情况下, ? b ? 1 ,则有关系: ? ?a ? ?b 同样可以得到白云岩地层,有: ?a ? ?b ? 对于饱含天然气砂岩地层,其电子密度指数为: ? 则视密度为: ?? 1 . 04706 ?? 0 . 13065 a b ? 1 . 02229 ? 0 . 05506 b? e? a b b ? 差值: ?? ?? 0 . 04706 ?? 0 . 13065 第2章 散射伽马能谱测井 ? 3、矿物和岩石的光电吸收系数和光电吸收指数 ? 在石油测井中常见元素原子的光电吸收截面写为: ? ? kE ph ? Z ? e? ? ph Z ? 3 . 15 4 . 6 ? 而一个电子的光电吸收截面为: ? 3 . 15 3 . 6 ? kE Z ? ? 对于单一化合物分子组成的岩石,每个电子的平均 4 .6 n Z 截面为: ? 3 .1 5?i i ? e ?k E ? n ? iZ i 第2章 散射伽马能谱测井 ? 若矿物由单一元素组成,则光电线性吸收系数为: ? ? N ? ? n ? ? Z ph ph e e 3 . 6 ? 定义与岩石中一个电子的平均光电吸收截面成正比的 量为岩石的光电吸收截面指数,即有: Z 3.6 P ?( ) e ? n 10 e ? 同样对于化合物,有公式: 4 . 6 n Z Z3 i i ? 3 . 6? . 6 P ? 10 ? ( ) e 10 n ? iZ i ?ph 第2章 散射伽马能谱测井 ? 体积光电吸收截面指数: 2 2 U ? ? ? n P ? P ph e e? e e N N A A


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