第一篇 伽马测井 1
第一章 伽马测井的核物理基础 1
第一节 放射性核素和伽马核辐射 1
目录 1
第二节 伽马射线与物质的相互作用 3
一、电子对的形成 4
二、康普顿效应 4
三、光电效应 6
四、伽马射线的吸收 6
一、伽马射线探测的基本原理 8
第三节 伽马射线的探测 8
二、盖革—弥勒计数管 9
三、闪烁计数器 13
四、半导体探测器 19
第四节 核射线探测统计学概要 22
一、放射性测量的统计误差 22
二、统计误差计算的实例 27
第二章 自然伽马测井 33
第一节 岩石的自然伽马放射性 33
一、岩石中的放射性同位素 33
二、放射性同位素在岩石中的分布 39
第二节 自然伽马射线强度分布 43
一、无限均匀放射性地层中伽马射线的强度 43
二、无限均匀放射性地层沿井轴的伽马射线强度分布 43
三、水平放射性地层中点的伽马射线强度 45
四、有限厚放射性地层伽马射线强度沿井轴的分布 47
第三节 积分电路时间常数及测井速度对测井曲线的影响 50
一、积分电路的特性 50
二、vτ对测井曲线的影响 53
一、地层平均计数率中包含的涨落误差 58
第四节 放射性测井曲线的涨落误差 58
二、曲线上每一点的读数中包含的涨落误差 59
三、多次重复测量每点读数的正常涨落范围 59
第五节 井参数的影响及其校正 60
一、井参数对测量结果的影响 60
二、对测量结果的校正 61
第六节 自然伽马测井仪器的标准化 63
第七节 自然伽马测井的应用 64
一、划分岩性及进行地层对比 64
二、求泥质含量 66
一、粘上岩中U、Th和K的分布 76
二、砂岩和碳酸盐岩中U、Th和K的分布 76
第一节 自然伽马能谱测井的地质基础 76
第三章 自然伽马能谱测井 76
第二节 自然伽马能谱测井的原理 77
一、U238、Th232和K49的伽马射线谱 77
二、能谱测井设备和测谱原理 79
第三节 自然伽马能谱测井的应用 83
一、研究生油层 83
二、寻找页岩储集层 84
三、寻找高放射性碎屑岩和碳酸盐岩储集层 84
五、识别放射性积垢 87
四、用Th/U比值研究沉积环境 87
六、求泥质含量 88
第四章 放射性同位素示踪测井 90
第一节 放射性同位素的选择和一般施工方法 90
一、放射性同位素的选择和配制 90
二、放射性示踪测井的一般步骤 91
第二节 放射性同位素载体法测注水井的分层相对吸水量 92
一、原理 92
二、应用举例 95
第三节 检查管外串槽、封堵和压裂效果 96
一、检查管外串槽 96
三、检查压裂效果 97
二、检查封堵效果 97
第五章 密度测井及岩性密度测井 99
第一节 密度测井及岩性密度测井的地质和物理依据 99
一、岩石的真密度、电子密度、电子密度指数和视密度 99
二、岩石的光电吸收截面 101
三、伽马射线通过物质时能谱成份的变化 103
第二节 地层密度测井 105
一、概述 105
二、计数率与地层密度的关系 106
三、泥饼对计数率的影响 107
四、双探测器补偿原理 109
五、密度测井仪的刻度 110
第三节 密度测井的应用 112
一、密度测井求孔隙度的基本公式 112
二、对密度孔隙度的影响因素和校正方法 112
第四节 岩性密度测井的应用 116
一、区分岩性 117
二、求泥质含量 118
第五节 光电效应和康普顿效应在生产测井中的应用 118
一、测定混合流体的含水率和密度的原理 118
二、伽马源的选定 120
二、中子源 122
一、中子的一般概念 122
第六章 中子测井的核物理基础 122
第一节 中子和中子源 122
第二篇 中子测井 122
三、中子源的主要特性 123
四、同位素中子源 124
五、加速器中子源 127
第二节 中子与地层的相互作用 129
一、快中子的非弹性散射 129
二、快中子对原子核的活化 130
三、快中子的弹性散射及其减速过程 131
四、热中子在岩石中的扩散和被俘获 135
第三节 中子的探测 153
第四节 中子通量的空间分布 155
一、中子守恒定律和波耳兹曼迁移方程 155
二、简单扩散理论和扩散方程 157
三、无限均匀介质里的点源 158
四、分组扩散法 160
第七章 超热中子测井 162
第一节 超热中子测井原理 162
一、地层的含氢指数 162
二、超热中子通量的空间分布 163
三、超热中子的探测 165
四、仪器的刻度 166
第二节 超热中子测井的应用 167
一、求孔隙度 167
二、与其它孔隙度方法组合确定孔隙度和岩性 174
三、双矿物法求孔隙度和岩性 179
四、三孔隙度组合法求扎隙度和岩性 181
五、求泥质含量和有效孔隙度 182
六、求含气层的孔隙度 184
第一节 热中子测井原理 188
第八章 热中子测井 188
第二节 热中子测井的应用 192
一、求地层孔隙度 193
二、用声波或FDC与CNL测井求孔隙度与岩性 196
第九章 中子伽马测井 201
第一节 中子伽马测井原理 201
一、中子伽马射线 201
二、中子伽马射线的空间分布 201
第三节 中子伽马测井的应用 205
二、井参数 205
一、划分地质剖面 205
一、仪器参数 205
第二节 仪器及井参数的影响 205
二、寻找气层和划分气水界面 209
三、划分油水界面 209
第十章 脉冲中子非弹性散射伽马能谱测井 213
第一节 原理 213
一、由脉冲快中子源造成的热中子及各类次生伽马射线的时间分布 213
二、快中子非弹性散射伽马射线能谱 215
第二节 刻度 220
第三节 应用 222
一、测定含油饱和度 223
二、求煤层灰分 224
第十一章 中子寿命测井 227
第一节 原理 227
一、热中子寿命和宏观俘获截面 227
二、∑的测量方法 240
第二节 显示方式与影响因素 247
一、中子寿命测井的显示方式 247
二、中子寿命测井的影响因素 249
第三节 应用 253
一、中子寿命测井资料的定性解释 253
二、中子寿命测井的定量解释 255
三、双探测器寿命测井资料的解释 259
第十二章 活化测井 266
第一节 原理 266
一、沉积岩中主要核素与活化有关的核物理特性 266
二、活化核的积累与衰变 266
第二节 应用 269
一、硅测井 269
二、铝测井 269
三、钙测井 272
一、核磁旋进与核磁共振 273
第一节 原理 273
第十三章 核磁测井 273
第三篇 核测井补充知识 273
二、饱和和驰豫 275
三、自由感应衰减信号（FID） 277
四、核磁测井原理 278
第二节 应用 280
第十四章 安全防护 283
一、核射线的生物效应 283
二、最大容许辐照量和最大安全浓度 283
三、防护基本原则 284
附录：一、常用单位换算表 285
二、常用物理参数 286