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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