自然伽玛测井

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    自然伽马测井是沿井身测量岩层的天然伽马射线强度的方法。通过测井结果就有可能划分出所钻地层的地质剖面、确定砂泥岩剖面中砂岩泥质含量和定性地判断岩层的渗透性。

    1、自然伽玛测井原理

    岩石中的自然放射性元素主要是铀(238U)、钍(232Th)及其衰变产物和钾的同位素(40K)。岩石中的自然放射性取决于U 、Th、K的含量。不同岩石放射元素的种类和含量是不同的。火成岩的放射性较强，变质岩次之，沉积岩最弱。钾、钍这两种物质的沉积主要跟岩石的吸附作用(颗粒越细，吸附的放射性物质越多)有关，而铀的沉积与氧化环境、还原环境及有机质的富集与否密切相关。沉积岩中又以泥岩(粘上)的放射性较强，砂岩、石灰岩、白云岩的放射性较弱，且随泥质含量的增加，而放射性增强。因此，利用自然伽马测井有可能区分岩性。特别是从剖面中识别非泥质地层，并估计储集层的泥质含量。

    当自然伽马射线穿过钻井液和仪器外壳进入探测器。经过闪烁计数器，将伽马射线转化为电脉冲信号，经放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器。地面仪器把每分钟电脉冲数转变成与其成正比例的电位差进行记录，并下仪器沿井身移动，就连续记录出井剖面上自然伽马强度曲线，称为GR。

    2、影响因素

    1、测井速度：测速大，测井曲线形状发生畸变；

    2、统计起伏：衰变和射线探测的随机性；

    3、井眼条件的影响：井径、泥浆密度、套管、水泥环等。

    3、自然伽玛测井的作用

    1、划分岩性      

    根据不同的岩性然伽射线强度不同可以划分岩性。在砂泥岩剖面，纯砂岩GR最低，粘土最高，泥质砂岩较低，泥质粉砂岩和砂质泥岩较高。即自然伽马随泥质含量的增加而升高。在碳酸盐岩地层中，纯石灰岩和纯白云岩最低，泥岩和页岩最高，泥灰岩较高，泥质石灰岩，泥质白云岩界于它们之间，也是随泥质增加曲线数值增高。膏盐剖面中，石膏层的数值最低，泥岩最高，砂岩在二者之间。

    2、进行地层对比

     (1)、一般与孔隙流体无关。储层含油、含水或含气对曲线影响不大，或根本没什么影响，用自然电位和电阻率进行对比，同一储层由于含流体性质不同差别很大。含水时自然电位异常幅度大，电阻率低。含油气时异常幅度小，电阻率高。在套管井也可以进行地层比。

    (2)、很容易识别风化壳、薄的页岩等，曲线特征明显。

    (3)、在膏盐剖面及盐水钻井液条件下，自然电位和电阻率曲线变化较小，就显示出了自然伽马曲线进行对比的优越性。

    (4)、砂泥岩剖面：低GR的为砂岩储集层，在厚层状态下可以用半幅点分层；碳酸盐岩剖面:低GR说明含泥质少的纯岩石，结合高孔隙度、低电阻率可划分出储集层。

    3、确定泥质含量

    在地层岩石中，火山岩和变质岩本身含有放射性矿物，可以发射伽马射线；沉积岩则不含有放射性矿物，其放射性主要由泥质吸附放射性物质引起的。因此可以通过放射性的大小来判断泥质含量的高低。

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