γ能谱岩性密度测井.ppt

第 三 章 γ能谱岩性密度测井 第3.1节γ能谱岩性密度测井的基本原理 3.1.1γ能谱岩性密度测井的物理基础 3、谱增益、零截、分辨率的计算和能量刻度 谱的增益、零截、分辨率开始时用本底谱（长、短源距探测系统）来计算，而在测井时只计算增益和分辨率，零截则取本底谱计算得到的初始值，作为常数。 3.3.2能谱岩性密度测井 和 的计算方法 第3.2节γ能谱岩性密度测井仪器系统（数据获取） γ能谱岩性密度测井仪系统具有近源距和远源距两个NaI(Tl)探测器,在井下微处理机控制下,获取(记录)40~800KeV能量范围内从地层散射进来的散射γ射线全谱.两个谱数据在下井仪器中累积起来,通过数字遥测系统将信号经过电缆传送到地面计算机进行数据处理后,输出Pe、 曲线(测井)以及质量控制曲线. 同样的道理减少外壳对来自地层散射射线的吸收和再散射，使得探测器能够接受更多的来自地层的γ散射。特别是提高低能γ光子的探测效率。另外，长源距探测器的扇形窗角度比短源距探测器的大，以保证长源距探测器有足够的计数率，减少统计误差，但相应地层增大了井眼对测量的影响，特别是井壁不规则或推靠不良时。而同时防止短源距探测器计数率太高产生谱畸变，并减少井眼的影响。 地层散射γ谱的全谱测量，便于实时能量刻度。可用预先存储于地面计算机中的程序对所测的散射γ谱进行实时能量刻度，从而对漂移了的能窗进行校正。同时经过能量刻度可以计算长、短源距探测系统的增益，从而可分别控制和调节两探测系统的增益，提高各能窗（道区)计数的测量精度。仪器可输出参考峰位置、探测系统的增益和能量分辨率以及指示增益稳定性好坏的根测量值曲线，以便于监视两探测器的稳定性，并供操作员监视测井情况和解释人员参考。 γ能谱岩性密度测井仪，将谱分析置于井下（井下多道），长、短源距探测器所记录的散射γ谱数据，在井下被累积起来，然后通过遥测系统全部传送到地面，地面计算机自动进行实时刻度和各种数据处理。这种数字传输和谱分析方法，克服了传输的非线性及地面谱分析会降低探测器系统能量分辨率的缺点。 第3.3节γ能谱岩性密度测井的数据处理 3.3.1 γ能谱岩性密度测井的γ实测谱数据处理 1、散射γ实测谱的基本特征 用γ能谱岩性密度测井仪测得的散射γ实测谱如下图所示。 （2）仔细对比长、短源距探测器在同一地层中所获得的散射γ谱，并没有明显的差别。但由于长、短源距的扇形探测窗的圆心角大小不同，使得相对低能段来说，高能段的计数率，短源距比长源距探测系统高。因圆心角大，弧面积大，进来低能量的γ光子相对的多，另外，源距长，康-吴散射的次数多，使得γ能量向低能方向移动，低能γ计数相对就多。 * 利用置于井下仪器内的放射源的γ射线与地层相互作用发生康-吴散射，通过测量康-吴散射的γ强度来确定地层密度的测井方法称为地层密度测井。利用康-吴散射γ射线与地层作用的光电效应吸收以及康-吴散射射线同时测量（双窗）来确定地层岩性和密度的测井方法称为岩性密度测井。通过测量康-吴散射线的γ能谱来确定地层的岩性和密度的方法称为γ能谱岩性密度测井。上面三种测井统称散射测井。 1、地层对源γ射线的散射射线 岩性密度测井的基本特点：发射γ射线的放射源和测量γ射线的NaI(Tl)探测器均在地层的同一侧，能记录到的地层散射射线的多少决定于γ射线的准直孔。 （1）源的准直孔 1）为楔形直孔；2）位于平面成一定角度的窗形准直孔。 楔形的与窗形的比较入射到探测器散射大约30度，并且计数率高，探测的统计性好，再之，所得的地层密度值误差小5%（0.765%与1.451%）并且提高了地层密度测量的灵敏度。 (2)散射射线与入射的源γ光子能量的关系： （如图3.1）为散射γ射线强度与入射γ能量及原子序数Z的关系。从下图可见，当Z一定时，散射射线强度随入射γ光子能量的增加而减弱，这里因为康-吴散射界面与入射γ光子能量成反比。因而，在能谱岩性密度测井中，一般选择发射能量为0.661Mev单能γ射线的137Cs源，作为入射γ光子的辐射源。 强 度 （3）散射射线强度与原子序数的关系： 从上图可知（图3.1也可看出）散射射线强度随Z的增大而减弱。由于康-吴散射截面与Z成正比，当Z比较小时，随Z的增加，散射几率增加，但散射射线与散射物质发生光电效应的几率增大 ，使一部分散射射线被吸收而不能出地层界面，这两种作用综合效果使散射射线强度随Z的增大而减弱