自然伽马能谱测

地球物理测井读书报告班级：资工10709姓名：王大伟学号：200701846序号：46自然伽马能谱测井在西部油气勘探中的应用1自然伽马能谱测井原理不同的岩石含有的化学成分不同，其放射性物质的成分也不一样，泥岩地层的主要成分为粘土矿物，含有的放射性元素主要为铀(U)、钍(Th)、钾(U);纯砂岩和碳酸岩的放射性元素含量都比较低。但对于某些渗透性砂岩和碳酸岩地层，由于水中含有易溶的铀元素，并随水运移，在某些适宜的条件下沉淀，形成高放射性渗透层，此时可以通过自然伽马能谱测井划分出这样的地层。根据实验室对铀(U)、钍(Th)、钾(K)放射性伽马射线能量的测定，发现钾放射单色伽马射线，其能量为1.46MeV铀及其衰变产物放射的是多能谱伽马射线，在高能区内，1.76MeV的峰值明显，易于鉴别;钍及其衰变产物放射的是多能谱伽马射线，其中2.62MeV的峰值也易于鉴别。自然伽马能谱测井仪的探测器部分与自然伽马测井仪的基本相同，使用NaI(TI)闪烁计数器，其输出脉冲的幅度与入射伽马射线能量成比例关系所不同的是自然伽马能谱测井仪增加了多道脉冲幅度分析器，能分别测量不同幅度的脉冲数，从而得出不同能量的伽马射线能谱，用以测定不同的放射性元素。自然伽马能谱，测井仪根据测出的伽马射线特征峰值，经刻度，输出的是铀(U),钍(Th),钾(K)三条曲线与一条总的自然伽马曲线。2自然伽马能谱测井分析与应用2.1自然伽马能谱测井资料分析自然伽马能谱测井资料包括地层总自然伽马(GR)，地层无铀伽马(KTh)，及地层中铀(卩只人“)、钍(ThOR)、钾(POTA)的含量。利用其测量值可以研究地层特性，计算泥质含量、地层粘土矿物归类、识别高自然伽马放射性储层、评价生油岩等。具体过程是采用交会图技术，做出地层Th-K交会图，按照给定的Th-K交会图版，归类粘土矿物，定性识别粘土矿物。同样，采用Th-U交会，可分析沉积环境的变化情况。在还原环境和有机质富集的条件下，可以使泥质沉积吸附大量的铀离子，自然伽马能谱测井中铀曲线代表地层中铀的含量，因而可用来评价生油岩。2.2自然伽马能谱测井应用D2井是准噶尔盆地中部4区块的第2口探井，设计井深5900m，构造位置位于准噶尔盆地昌吉凹陷东部北斜坡白垩系3号地层圈闭。该井于2004年7月8日完钻，完钻层位侏罗系八道湾组，井深5785m。D2井自然伽马能谱测量井段为2000.00m--3916.00m、3900.60m--5785.00m。完整的现场测井数据为该井及区块的油气成藏条件的认识奠定了有利的基础。下面就利用自然伽马能谱测井成果对该井目的层(下白垩系吐谷鲁群至侏罗系八道湾组)的沉积环境粘土矿物物类型、生油岩评价进行分析。2.2.1粘土类型的识别和沉积环境分析将测量的Th、K忽略各自的单位，利用计算Th/K、Th/U比值来进行粘土类

型识别和沉积环境分析。据经验统计，Th/U>7时，主要为陆相泥岩和铝矿物，这是分化完全、有氧化和淋滤作用的陆相沉积;2vTh/Uv7为海相沉积环境，岩性为灰色和绿色泥岩及杂砂岩;H/Uv2,海相沉积，为黑色海相泥岩、石灰岩及磷酸盐岩。利用Th、K含量鉴别粘土矿物的图版如20Hi3k.i¥F1540图20Hi3k.i¥F1540图1利用社'钾含审鉴别粘土矿物的图版下面分井段对粘土矿物类型和沉积环境进行分析:白垩系下统吐谷鲁群:在Th-K交会图上，如图2所示，交会点主要集中在Th/K比为2.0--3.5之间的区域内，钍值主要在3.5ppm--10ppm(lppm=106)之间,钾值主要在1.5%一3.0%之间，说明该段地层粘土矿物以伊利石为主。在Th-U交会图上，如图3所示，交会点集中在Th/U比为2--7之间，部分点落在Th/U比小于2或大于7的区域上，中心线在Th/U比为2.4附近，说明为还原环境下的未被完全风化和侵蚀的沉积环境，属于还原环境到氧化环境的过程阶段。同理，应用Th-K交会图和Th-U交会图，依次判别侏罗系上统齐古组、头屯河组:该层段地层粘土矿物以伊利石、伊蒙混层为主，为还原环境下的未被完全风化和侵蚀的沉积环境，属于还原环境到氧化环境的过程阶段;侏罗系西山窑组三工河组、八道湾组:该层段地层粘土矿物以伊利石、伊蒙混层为主，含有少量蒙脱石，为还原环境下的未被完全风化和侵蚀的沉积环境，属于还原环境到氧化环境的过程阶段。

w/*铀/ppn图3D2井社-铀交会图（吐谷鲁群｝2.2.2生油岩评价在还原环境和有机质富集的条件下，可以使泥质沉积吸附大量的铀离子，自然伽马能谱测井中铀曲线代表地层中铀的含量，可以用来评价生油岩。有关研究资料表明，在还原环境下，铀含量的高低与有机碳的含量有密切的关系，有机碳含量越高，铀的含量也越高，有机碳含量与铀含量是一种递增关系，因此铀值越高，评价生油岩就越有利。从能谱测井曲线并结合岩屑录井资料分析，侏罗系头屯河组地层为紫色、灰紫色、灰色、深灰色泥岩，铀曲线数值大都在1.6ppm--5.0ppm之间，峰值在2.4ppm左右，说明该组地层生油能力一般，如图4所小;八道湾组地层泥岩为灰色、深灰色、褐色、灰黑色泥岩，图4D2井铀值直方图（头屯河组）铀曲线数值大都在l.Oppm 3.0ppm，峰值在2.0ppm左右，呈尖峰状，但总体上反映铀值偏低较多，说明该组地层不具有明显的生油能力，如图5所示。利用建立铀值直方图的方法，对D2井的其它井段的生油岩也进行了评价。总之，从自然伽马能谱分析，该井整体上生油能力都较差。相比较可知，吐谷鲁群组、齐古组、头河屯组生油能力一般，东沟组、三工河组、西山窑组、八道湾组生油能力较差。3结束语近几年来，自然伽马能谱测井在复