第八章 密度测井ppt课件.ppt
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1、一、岩石体密度,单原子组成的矿物的电子密度及电子密度指数,(8-1),(8-2),1、矿物的电子密度及电子密度指数,第一节 密度测井和岩性密度测井的地质基础,化合物组成的矿物,其电子密度和电子密度指数分别为,化合物的摩尔质量,(8-3),(8-4),表81 密度数据,岩石的体密度:每立方厘米岩石的质量,单位为。,常见的几种主要矿物的体密度为:石英为2.65;方解石为2.71;白云石为2.87。,2、岩石体密度,其中:、分别为骨架密度和孔隙流体密度,为孔隙度。,孔隙内饱含淡水的纯岩石的体积密度与孔隙度的关系为:,(8-5),岩石的电子密度指数,淡水的电子密度指数为1.110,岩石体积密度与其电子
2、密度指数的关系:,(8-6),(8-7),岩石视密度 根据方解石和淡水的体积密度及电子密度指数,得岩石的体积密度,即岩石视密度。,(8-8),岩石视密度与其电子密度指数的关系:,二、康普顿散射吸收系数 中等能量的伽马射线和物质发生康普顿散射,散射的结果使伽马射线强度降低,康普顿散射吸收系数:,当入射伽马射线的能量在一定范围内时,是常数,所以,康普顿散射吸收系数仅与岩石密度有关。且正比于岩石密度。,(8-9),三、岩石的光电吸收截面 1、岩石的光电吸收截面指数Pe岩石的光电吸收截面指数:指伽马光子与岩石中一个电子发生的平均光电吸收截面,单位为b/电子。它与原子序数的关系为:,其中:为常数。,(8
3、-10),2、体积光电吸收截面U 体积光电吸收截面U:每立方厘米物质的光电吸收截面。单位为。,(8-11),其中:Ui、Vi分别为组成岩石的第I部分的体积光电吸收截面和相对体积。,岩石体积光电吸收截面U与光电吸收截面指数Pe存在近似关系,(8-12),表82 岩性参数表,四、伽马射线通过物质时的能谱 图8-1为0.661MeV伽马射线打入密度相同而原子序数不同的三种地层的伽马能谱曲线。由图看出:1)在低能区,原子序数越大,计数率越低,说明物质吸收的伽马光子数越多;2)计数率最大值对应的伽马光子能量随Z值的增大而降低;3)高能区,计数率几乎与Z无关。,图8-1 密度相同,Z不同的介质中测得的 散
4、射吸收伽马能谱,能量(kev),图8-2为Z相同而密度不同是的散射伽马能谱的分布曲线。从图上看出:1)、低能区,随密度增加,计数率减小;2)、计数率最大值对应的伽马射线能量与密度无关;3)、在高能区,计数率随密度增加而减小。,图8-2 Z相同而密度不同地层的散射吸收伽马能谱响应,能量(kev),一、密度测井的基本原理 1、井下仪 图8-3为补偿密度测井仪的示意图,它包括一个伽马源,两个伽马光子探测器。它们安装在滑板上,测井时将滑板推靠到井壁上。在下井仪器的上方装有辅助电子线路。,第二节 密度测井,伽马源,图8-3 密度测井仪示意图,中等能量的伽马射线源()产生的伽马射线的能量为0.661MeV
5、,其穿过地层时,与地层产生光电效应和康普顿效应。伽马射线通过距离为L的地层后,伽马光子计数率为:,2、测量原理,1)、长、短源距探测器计数率与地层密度的关系,(8-13),如果只存在康普顿效应,则为康普顿散射吸收系数。同时,由于沉积岩的Z/A0.5,故:,(8-14),(8-15),即:,其中:,(8-16),短源距探测器,计数率随地层密度的增加而减小;,密度相同,短源距计数率高;,图8-4 计数率与地层密度的关系(无泥饼),图8-5、长、短源距计数率与泥饼厚度、地层密度的关系,当泥饼密度不同于地层密度时,泥饼影响随泥饼厚度的增加而增大。,图8-5分析(1)当地层密度与泥饼密度相同时,源距相同
6、、泥饼厚度不同的直线相交于一点,泥饼厚度不影响计数率;(2)当地层密度大于泥饼密度时(交点右侧),随泥饼厚度的增加,计数率增大,测量的地层视密度减小(小于地层密度);(3)当地层密度小于泥饼密度时(交点左侧),随泥饼厚度增加,计数率减小,测量的地层视密度增大(大于地层密度)。,2)、测量原理 密度测井测量的地层视密度与下列因素有关:泥饼密度与地层密度的关系、泥饼厚度。为了补偿泥饼的影响,测量时,将长、短源距的探测器测量的伽马光子的计数率合并,以求出经过校正的地层密度 和泥饼影响校正值。这在很大程度上补偿了泥饼的影响,同时在有限范围内补偿了井壁不平产生的影响。,如图8-6、87所示。,图8-6
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