1、1密度測井2一、物理基礎一、物理基礎1、巖石的體積密度、巖石的體積密度(即真密度）即真密度）單位體積巖石的質量。單位體積巖石的質量。 b=ma（1-）+f*組成巖石骨架礦物不同，密度就不同，對于相同孔隙度得到的體積密度也就不組成巖石骨架礦物不同，密度就不同，對于相同孔隙度得到的體積密度也就不同，由此可以判斷巖性；另一方面，利用體積密度計算孔隙度時，必須先確定同，由此可以判斷巖性；另一方面，利用體積密度計算孔隙度時，必須先確定巖性。巖性。孔隙性地層的密度小于致密地層，且隨著孔隙性地層的密度小于致密地層，且隨著的增加，的增加， b減小，由此可以求減小，由此可以求。利用伽馬利用伽馬源（源（Cs137

2、）向）向地層發射伽馬射線，經與地層介質相互地層發射伽馬射線，經與地層介質相互作用后，再由伽馬探測器接收（即為伽馬作用后，再由伽馬探測器接收（即為伽馬-伽馬測井），地層不同，伽馬測井），地層不同，探測器記錄的讀數不同，從而被用來研究地層性質。探測器記錄的讀數不同，從而被用來研究地層性質。32、康普頓散射吸收系數、康普頓散射吸收系數中等能量射線與介質發生康普頓散射而使其強度減小的參數。中等能量射線與介質發生康普頓散射而使其強度減小的參數。密度測井就是利用此關系，通過記錄康普頓散射的射線強度來測量巖石密度。密度測井就是利用此關系，通過記錄康普頓散射的射線強度來測量巖石密度。3、巖石的光電吸收截面、巖

3、石的光電吸收截面巖石的光電吸收截面指數巖石的光電吸收截面指數Pe，是描述發生光電效應時物質對伽馬光子吸收能力的，是描述發生光電效應時物質對伽馬光子吸收能力的一個參數，即伽馬光子與巖石中一個單子發生光電效應的平均光電吸收截面，單一個參數，即伽馬光子與巖石中一個單子發生光電效應的平均光電吸收截面，單位位b/電子。電子。Pe=a*Z3.6 （Z為原子系數）為原子系數）A為常數，地層巖性不同，為常數，地層巖性不同，Pe有不同的值。有不同的值。Ca-20 Mg-12 Si-145如孔隙度為如孔隙度為的純砂巖的光電吸收截面為的純砂巖的光電吸收截面為:體積光電吸收截面體積光電吸收截面U與光電吸收截面指數與光

4、電吸收截面指數Pe有近似關系有近似關系:4、體積光電吸收截面、體積光電吸收截面也是描述發生光電效應時物質對伽馬光子吸收能力的一個參數，它是也是描述發生光電效應時物質對伽馬光子吸收能力的一個參數，它是指每指每m3物質的光電吸收截面。地層巖性不同，其光電吸收截面不同。物質的光電吸收截面。地層巖性不同，其光電吸收截面不同。巖石體積光電吸收截面：巖石體積光電吸收截面：61、測井儀、測井儀下井儀：極板型，貼井壁測量，其中：滑板由伽馬源、探測器、屏蔽體三下井儀：極板型，貼井壁測量，其中：滑板由伽馬源、探測器、屏蔽體三部分組成。部分組成。伽馬探測器是由單伽馬探測器和雙伽馬探測器（即補償密度測井儀，長短伽馬探

5、測器是由單伽馬探測器和雙伽馬探測器（即補償密度測井儀，長短源距）組成。源距）組成。屏蔽體：使源發射的光子不能直接到達探測器。屏蔽體：使源發射的光子不能直接到達探測器。2、原理、原理由伽馬源由伽馬源Cs137發射發射0.661Mev的射線照射地層發生康普頓效應的射線照射地層發生康普頓效應散射散射射線到達探測器射線到達探測器計數率計數率N。地層密度不同，對伽馬光子的散射吸收能力不同，儀器記錄的計數率不同，地層密度不同，對伽馬光子的散射吸收能力不同，儀器記錄的計數率不同，測井儀采用的正源距測井儀采用的正源距L下，下， 增加，增加，N減小。減小。二、地層密度測井二、地層密度測井7實際測井中，泥餅影響不

6、可忽視，為此，采用雙源距探測器實際測井中，泥餅影響不可忽視，為此，采用雙源距探測器補償密度測井儀，其中，長源距的計數率受泥餅影響小，短補償密度測井儀，其中，長源距的計數率受泥餅影響小，短源距受影響大，用長源距得到一個視密度源距受影響大，用長源距得到一個視密度b，再由長短源距，再由長短源距計數率得到泥餅校正值計數率得到泥餅校正值 ，則地層密度，則地層密度b=b+ 。最。最終得隨深度變化的一條終得隨深度變化的一條b曲線和曲線和 曲線。曲線。3、應用、應用識別巖性、計算孔隙度、識別氣層。識別巖性、計算孔隙度、識別氣層。81.原理原理伽馬源產生的單能伽馬源產生的單能射線照射地層，其高能譜段的射線照射地

7、層，其高能譜段的，只受康普頓，只受康普頓效應影響，低能譜段主要受光電效應影響。在高能區計數效應影響，低能譜段主要受光電效應影響。在高能區計數計數率，計數率，確定地層密度，采用長短兩個探測器，得到地層密度和泥餅補償確定地層密度，采用長短兩個探測器，得到地層密度和泥餅補償值值b和和 ；低能區計數；低能區計數，以測量地層的光電吸收截面指數，以測量地層的光電吸收截面指數Pe。實際上是利用低能窗和高能窗計數率比值進行光電吸收截面指數實際上是利用低能窗和高能窗計數率比值進行光電吸收截面指數計算的。計算的。2、應用、應用識別巖性、計算泥質含量、識別重礦物（如重晶石識別巖性、計算泥質含量、識別重礦物（如重晶石

8、Pe=266.8，鋯石鋯石Pe=69.1）三、巖性密度測井三、巖性密度測井中子測井l中子測井原理中子測井原理l井壁中子井壁中子l補償中子補償中子l中子伽馬測井中子伽馬測井l脈沖中子測井脈沖中子測井l非彈性伽馬能譜非彈性伽馬能譜l中子活化中子活化主要內容主要內容利用利用中子與地層的相互作用的各種效應，來研究井剖面地中子與地層的相互作用的各種效應，來研究井剖面地層性質的各種測井方法的總稱。層性質的各種測井方法的總稱。包括中子包括中子熱中子、中子熱中子、中子超熱中子、中子超熱中子、中子伽馬伽馬測井、中子活化測井以及非彈性散射伽馬能譜測井和中子測井、中子活化測井以及非彈性散射伽馬能譜測井和中子壽命測井

9、。壽命測井。測井時，中子源向地層發射快中子，快中子在地層中運動測井時，中子源向地層發射快中子，快中子在地層中運動與地層物質的原子核發生各種作用，由探測器探測超熱中與地層物質的原子核發生各種作用，由探測器探測超熱中子、熱中子或次生伽馬射線的強度，研究地層孔隙度、巖子、熱中子或次生伽馬射線的強度，研究地層孔隙度、巖性及孔隙流體性質等地質問題。性及孔隙流體性質等地質問題。中子測井中子測井中子測井原理中子測井原理12快中子從發出到快中子從發出到10-810-6秒內發生秒內發生非彈性散射非彈性散射在在10-610-3秒發生秒發生彈性散射彈性散射。13井壁中子測井井壁中子測井一、井壁中子測井：（源，探測器

10、裝在貼井壁的滑板上，測量超一、井壁中子測井：（源，探測器裝在貼井壁的滑板上，測量超熱中子計數率來反映地層含熱中子計數率來反映地層含H指數）指數）1、源距和超熱中子探測、源距和超熱中子探測超熱中子計數率與源距關系類似于熱中子與源距的關系：零源距，超熱中子計數率與源距關系類似于熱中子與源距的關系：零源距，長源距，短源距。但零源距的大小比熱中子的略小。長源距，短源距。但零源距的大小比熱中子的略小。其中：短源距對含其中：短源距對含H指數分辨率低，一般不用，源距增加，對含指數分辨率低，一般不用，源距增加，對含H量分辨率增加。量分辨率增加。探測器選擇記錄超熱中子，采取兩項措施：探測器選擇記錄超熱中子，采取

11、兩項措施：1、探測器外加中子、探測器外加中子吸收劑做屏蔽層，吸收熱中子；吸收劑做屏蔽層，吸收熱中子；2、屏蔽層與探測器之間加減速器，使穿過屏蔽層的超熱中子迅、屏蔽層與探測器之間加減速器，使穿過屏蔽層的超熱中子迅速變為熱中子。速變為熱中子。3、測量方式、測量方式貼井壁測量貼井壁測量通過中子源發射快中子，照射地層減速形成熱中子或者超熱中子，中通過中子源發射快中子，照射地層減速形成熱中子或者超熱中子，中子探測器探測熱中子或者超熱中子的密度。不同地層，減速能力不同，子探測器探測熱中子或者超熱中子的密度。不同地層，減速能力不同，計數率不同，以此來尋找儲集層、確定孔隙度的一類測井方法，包括計數率不同，以此

12、來尋找儲集層、確定孔隙度的一類測井方法，包括熱中子測井、補償中子測井和超熱中子測井（也稱井壁中子），統稱熱中子測井、補償中子測井和超熱中子測井（也稱井壁中子），統稱中子孔隙度測井。中子孔隙度測井。154、測量原理、測量原理同位素中子源向地層發射快中子，與地層各種原子同位素中子源向地層發射快中子，與地層各種原子核發射彈性散射，而逐漸損失能量、降低速度，成核發射彈性散射，而逐漸損失能量、降低速度，成為超熱中子，探測超熱中子密度，轉化為計數率，為超熱中子，探測超熱中子密度，轉化為計數率，以此尋找儲集層、確定孔隙度的測井方法。以此尋找儲集層、確定孔隙度的測井方法。5、儀器刻度、儀器刻度原因：不同儀器（

13、源距，探測器），導致計數率不原因：不同儀器（源距，探測器），導致計數率不同。同。休斯頓大學的休斯頓大學的API中子測井標準井：中子測井標準井：3個孔隙不同個孔隙不同的純灰巖地層井眼劇中，規定：把儀器零線與孔隙的純灰巖地層井眼劇中，規定：把儀器零線與孔隙度度=19%de indiana石灰巖的曲線幅度之差的千石灰巖的曲線幅度之差的千分之一規定為分之一規定為1個個API中子單位。中子單位。二、決定熱中子計數率的因素二、決定熱中子計數率的因素1、 巖性影響巖性影響在孔隙度相同的情況下，不同巖性的地層，對快中在孔隙度相同的情況下，不同巖性的地層，對快中子的減速長度不一樣。子的減速長度不一樣。162、孔

14、隙度的影響、孔隙度的影響地層中所有核素中，地層中所有核素中，H核減速能力遠遠超過其他核素。因此，地層減速能力取決于地層核減速能力遠遠超過其他核素。因此，地層減速能力取決于地層總總H含量，含量，H主要存在于孔隙流體中，因此孔隙度增大，減速能力增強。主要存在于孔隙流體中，因此孔隙度增大，減速能力增強。3、源距對計數率的影響、源距對計數率的影響孔隙度、巖性不同，造成超熱中子的空間分布不同。孔隙度、巖性不同，造成超熱中子的空間分布不同。孔隙度增大，減速長度越小，則在源附近的超熱中子越多；孔隙度增大，減速長度越小，則在源附近的超熱中子越多；孔隙度越小，減速長度越大，則離源較遠的空間超熱中子越多。孔隙度越

15、小，減速長度越大，則離源較遠的空間超熱中子越多。探測器離源較近：孔隙度越大，計數率越高探測器離源較近：孔隙度越大，計數率越高探測器離源較遠：孔隙度越大，計數率越低探測器離源較遠：孔隙度越大，計數率越低探測器離源某一位置：計數率與孔隙度無關，對應零源距。實際應用的均為長源距中子探測器離源某一位置：計數率與孔隙度無關，對應零源距。實際應用的均為長源距中子測井。測井。4、地層含、地層含H指數指數氫是最重要的減速劑，因此，氫是最重要的減速劑，因此，H含量的高低決定了地層的減速能力，實際應用含含量的高低決定了地層的減速能力，實際應用含H指數指數來反映地層中來反映地層中H元素的多少。根據規定，淡水含元素的

16、多少。根據規定，淡水含H指數為指數為1，而任何其他物質的含，而任何其他物質的含H指數指數將與其單位體積內的將與其單位體積內的H核素成正比。核素成正比。171）飽和淡水純石灰巖的含）飽和淡水純石灰巖的含H指數指數H=Hma（1-por）+Hw*por中子孔隙度測井在飽和淡水的純石灰巖刻度井中進行含中子孔隙度測井在飽和淡水的純石灰巖刻度井中進行含H指數刻度，指數刻度，使它測量的含使它測量的含H指數即為飽和淡水純石灰巖的指數即為飽和淡水純石灰巖的por。飽和淡水地層：砂巖：飽和淡水地層：砂巖： N略小于略小于；白云巖：；白云巖： ： N略大于略大于；石灰巖：石灰巖： ： N等等；以上是骨架宏觀減速能

17、力不同造成（砂巖骨；以上是骨架宏觀減速能力不同造成（砂巖骨架的宏觀減速能力小于石灰巖，白云巖骨架的減速能力大于石灰架的宏觀減速能力小于石灰巖，白云巖骨架的減速能力大于石灰巖），這種差別是中子測井的巖性影響，也是識別巖性的依據。巖），這種差別是中子測井的巖性影響，也是識別巖性的依據。182）油氣的含）油氣的含H指數指數液態烴含液態烴含H指數與水接近，而天然氣的很低，且隨溫度和壓力指數與水接近，而天然氣的很低，且隨溫度和壓力而變化。而變化。3）與有效孔隙度無關的含）與有效孔隙度無關的含H指數指數A、泥質、泥質B、熟石膏、熟石膏CaSO4.2H2O，孔隙度為，孔隙度為0，得到的中子孔隙度為，得到的中

18、子孔隙度為49%。C、巖性影響：純砂巖的骨架含、巖性影響：純砂巖的骨架含H指數為指數為-0.01-0.05，白云巖，白云巖0.01-0.085194）挖掘效應）挖掘效應沖洗帶有殘余油氣的純石灰巖沖洗帶有殘余油氣的純石灰巖實際測井中，含氣時，實際測井中，含氣時， N xo，說明天然氣含，說明天然氣含H濃度太低，以至濃度太低，以至于把含天然氣的孔隙體積作為骨架還不足以說明天然氣影響（天然氣于把含天然氣的孔隙體積作為骨架還不足以說明天然氣影響（天然氣對快中子的減速能力比石灰巖骨架還低，將顯示為負的含對快中子的減速能力比石灰巖骨架還低，將顯示為負的含H指數），指數），我們把油氣對中子孔隙度測井的這種影

19、響，稱為中子孔隙度測井的挖我們把油氣對中子孔隙度測井的這種影響，稱為中子孔隙度測井的挖掘效應。掘效應。三、環境校正三、環境校正1、井徑校正、井徑校正2、泥漿校正、泥漿校正3、泥餅校正、泥餅校正4、礦化度校正：氯根、礦化度校正：氯根5、溫度壓力校正：高溫使減速能力降低，高壓使之增強。、溫度壓力校正：高溫使減速能力降低，高壓使之增強。20四、孔隙度計算四、孔隙度計算含水純巖石中子測井響應方程：含水純巖石中子測井響應方程：孔隙度計算：孔隙度計算：補償中子測井補償中子測井貼貼井壁的滑板上安裝同位素中子源和遠、近兩個探測器，用遠、近探井壁的滑板上安裝同位素中子源和遠、近兩個探測器，用遠、近探測器計數率的

20、比值測量地層含氫指數。測器計數率的比值測量地層含氫指數。1、補償原理、補償原理熱中子易被俘獲，一次，熱中子的空間分布不僅取決于地層的含氫量，熱中子易被俘獲，一次，熱中子的空間分布不僅取決于地層的含氫量，還與含氯量有關，利用長短兩個探測器分布記錄兩個計數率還與含氯量有關，利用長短兩個探測器分布記錄兩個計數率NL、NS，則其比值只與減速性質有關，只取決于含氫量。則其比值只與減速性質有關，只取決于含氫量。 近探測器源距近探測器源距35-40cm 遠探測器源距遠探測器源距50-60cm補償中子測井補償中子測井Le為熱中子的減速長度，當為熱中子的減速長度，當r1、r2，比值只取決于減速長度，比值只取決于

21、減速長度Le，即，即決定于巖石含氫量。可將比值轉化為含氫指數或決定于巖石含氫量。可將比值轉化為含氫指數或cnl。真孔隙度確定真孔隙度確定對于含水純巖石，可近似對于含水純巖石，可近似為為cnl=（1- ） nma+ * nf求孔隙度求孔隙度=（ cnl-Nma）/（ Nf- Nma）2、劃分巖性、劃分巖性2.1與密度孔隙度曲線重疊，定性劃分與密度孔隙度曲線重疊，定性劃分D=（2.71- b）/（2.71- f）N=（ cnl- Nma）/（ Nf- Nma）不同巖性曲線有不同的幅度差：不同巖性曲線有不同的幅度差：砂巖：砂巖： D ； N ； D N。白云巖：白云巖： D ； N ； D N。石灰

22、巖：石灰巖： D= ； N= ； D = N。2.2與密度測井或者聲波時差測井作交會圖，確定與密度測井或者聲波時差測井作交會圖，確定、巖性和礦物百分、巖性和礦物百分含量。含量。3.識別氣層識別氣層氣層含氫量明顯低于同孔隙度油水層氣層含氫量明顯低于同孔隙度油水層。25中子伽馬測井中子伽馬測井一一、原理、原理同位素中子源發射快中子照射地層（經減速、俘獲）同位素中子源發射快中子照射地層（經減速、俘獲）輻射俘獲伽馬射輻射俘獲伽馬射線線伽馬探測器記錄俘獲伽馬射線強度伽馬探測器記錄俘獲伽馬射線強度記錄計數率，不同地層，計記錄計數率，不同地層，計數率不同，得出一條隨深度變化的中子伽馬計數率曲線數率不同，得出

23、一條隨深度變化的中子伽馬計數率曲線。中子伽馬測井中子伽馬測井二二、決定伽馬計數率的因素、決定伽馬計數率的因素1、中子伽馬計數率與源距關系、中子伽馬計數率與源距關系同熱中子計數率與源距關系一樣，但源距約為同熱中子計數率與源距關系一樣，但源距約為35cm，測井常用源距，測井常用源距45-65cm。在長源距條件下：在長源距條件下：地層含氫量增加地層含氫量增加伽馬計數率減小伽馬計數率減小致密巖石致密巖石伽馬計數率增加伽馬計數率增加氣層氣層伽馬計數率增加伽馬計數率增加中子伽馬測井中子伽馬測井2、地層中子伽馬計數率、地層中子伽馬計數率伽馬計數率與地層含氫量有關，也與地層含氯量有關（氯俘獲截面很伽馬計數率與

24、地層含氫量有關，也與地層含氯量有關（氯俘獲截面很大，且放出的伽馬光子也比氫多大，且放出的伽馬光子也比氫多3.1個）個）高高礦化度水層的伽馬計數率很高；礦化度水層的伽馬計數率很高；致密層、氣層伽馬計數率高；致密層、氣層伽馬計數率高；泥巖伽馬計數率很低；泥巖伽馬計數率很低；記錄記錄單位：脈沖單位：脈沖/分。分。3、應用、應用3.1可以用伽馬計數率劃分地層，半幅點劃分地層界面。記錄單位：脈沖可以用伽馬計數率劃分地層，半幅點劃分地層界面。記錄單位：脈沖/分。分。3.2識別氣層識別氣層3.3識別高礦化度水層，劃分油水界面，含鹽量大于識別高礦化度水層，劃分油水界面，含鹽量大于150g/l。水層中子伽。水層

25、中子伽馬相對高，油層中子伽馬相對低，與電阻率資料結合可劃分油水過渡帶。馬相對高，油層中子伽馬相對低，與電阻率資料結合可劃分油水過渡帶。30脈沖中子測井脈沖中子測井31脈沖中子測井：脈沖中子源每隔一定時間發射一定脈沖中子測井：脈沖中子源每隔一定時間發射一定寬度的中子，照射地層，通過研究中子與地層的相寬度的中子，照射地層，通過研究中子與地層的相互作用，以研究地層性質。包括互作用，以研究地層性質。包括中子壽命測井、非中子壽命測井、非彈性散射伽馬能譜、中子活化測井彈性散射伽馬能譜、中子活化測井等。等。32一、中子壽命測井一、中子壽命測井Neutron lifetime log，也叫熱中子衰減時間測井。

26、利用脈沖中子源發，也叫熱中子衰減時間測井。利用脈沖中子源發射高能快中子射高能快中子14Mev，脈沖照射地層，用伽馬探測器探測經地層慢化產，脈沖照射地層，用伽馬探測器探測經地層慢化產生的熱中子被俘獲放出的伽馬射線，根據計數率隨時間的衰減，進而計生的熱中子被俘獲放出的伽馬射線，根據計數率隨時間的衰減，進而計算熱中子壽命和地層的熱中子的宏觀俘獲截面，從而研究地層性質特別算熱中子壽命和地層的熱中子的宏觀俘獲截面，從而研究地層性質特別是含油性的一種測井方法。是含油性的一種測井方法。在地層中，宏觀俘獲截面和熱中子壽命主要在地層中，宏觀俘獲截面和熱中子壽命主要與氯的含量有關，與地層水礦化度有關。與氯的含量有

27、關，與地層水礦化度有關。中子壽命測井中子壽命測井NLL33二、熱中子壽命與地層對熱中子宏觀俘獲截面的關系二、熱中子壽命與地層對熱中子宏觀俘獲截面的關系1、熱中子壽命、熱中子壽命 是熱中子從產生瞬間到唄俘獲時刻所經歷的時間。計算時，等于熱中子中是熱中子從產生瞬間到唄俘獲時刻所經歷的時間。計算時，等于熱中子中63.2%被俘獲所經過的時間。被俘獲所經過的時間。2、宏觀俘獲截面、宏觀俘獲截面單位體積介質中所有原子核的微觀俘獲截面之和，單位單位體積介質中所有原子核的微觀俘獲截面之和，單位cm-1，一般定義，一般定義一個基本的宏觀俘獲截面單位為一個基本的宏觀俘獲截面單位為10-3cm-1，稱作俘獲單位，并

28、記做，稱作俘獲單位，并記做c.u.。3、 與與的關系的關系其中其中A為某一特定的常數。兩者成反比關系，即地層宏觀俘獲截面越大，為某一特定的常數。兩者成反比關系，即地層宏觀俘獲截面越大，中子壽命越小。中子壽命越小。344、巖石熱中子壽命與宏觀俘獲截面、巖石熱中子壽命與宏觀俘獲截面常見巖石主要礦物俘獲截面都很小，熱中子壽命都很長，而孔隙流體熱中常見巖石主要礦物俘獲截面都很小，熱中子壽命都很長，而孔隙流體熱中子俘獲截面比大部分骨架礦物大很多，因此受孔隙影響比較大。特別：硼子俘獲截面比大部分骨架礦物大很多，因此受孔隙影響比較大。特別：硼和汞宏觀俘獲截面特別大。和汞宏觀俘獲截面特別大。35三、測井基本原

29、理三、測井基本原理中子從其產生，經過和地層原子核發生非彈性散射、彈性散射，逐漸減速中子從其產生，經過和地層原子核發生非彈性散射、彈性散射，逐漸減速為熱中子，熱中子被俘獲產生俘獲伽馬射線。為熱中子，熱中子被俘獲產生俘獲伽馬射線。1、熱中子壽命、熱中子壽命2、熱中子的空間分布、熱中子的空間分布地層熱中子密度按指數規律隨時間衰減。地層熱中子密度按指數規律隨時間衰減。3、測量原理、測量原理任何時刻存在的俘獲伽馬射線的強度與儀器周圍熱中子的密度成正比。因任何時刻存在的俘獲伽馬射線的強度與儀器周圍熱中子的密度成正比。因此刻度以后，記錄俘獲伽馬射線強度，可以求得熱中子壽命。此刻度以后，記錄俘獲伽馬射線強度，

30、可以求得熱中子壽命。36T1時刻：時刻：T2時刻：時刻：375、中子壽命測井地質意義、中子壽命測井地質意義沉積巖中，氯核的微觀俘獲截面比其他核素大得多，也就是說沉積巖中，氯核的微觀俘獲截面比其他核素大得多，也就是說巖石宏觀俘獲截面主要取決于地層中氯的含量，或者說取決于巖石宏觀俘獲截面主要取決于地層中氯的含量，或者說取決于地層水礦化度。地層水礦化度。當地層水礦化度較高時，即氯的含量相對較高時，對于水層和當地層水礦化度較高時，即氯的含量相對較高時，對于水層和油層來說，水層的宏觀俘獲截面要大于油層，而熱中子壽命則油層來說，水層的宏觀俘獲截面要大于油層，而熱中子壽命則小于油層。小于油層。適合于伊拉克地

31、區高礦化度地層。適合于伊拉克地區高礦化度地層。38四、測量方法四、測量方法1、熱中子測量法（中子、熱中子測量法（中子-中子）中子）直接測量熱中子數量隨時間變化關系，直接測量熱中子數量隨時間變化關系，PNN儀器就是采用此方法。儀器就是采用此方法。2、伽瑪射線測量法（中子伽瑪射線測量法（中子-伽瑪）伽瑪）在整個中子與地層的反應過程中，最大量的伽瑪射線來自熱中子被俘獲時在整個中子與地層的反應過程中，最大量的伽瑪射線來自熱中子被俘獲時所產生的俘獲伽瑪射線。由于熱中子的數量越多，被地層俘獲的數量也越所產生的俘獲伽瑪射線。由于熱中子的數量越多，被地層俘獲的數量也越多，對應的俘獲伽瑪也就越多。一般的中子壽命

32、測井儀器采用的就是這種多，對應的俘獲伽瑪也就越多。一般的中子壽命測井儀器采用的就是這種方法。方法。很顯然，第一種測量方法明顯要比第二種方法優越的多。原因在于：很顯然，第一種測量方法明顯要比第二種方法優越的多。原因在于：第一，第一，不是只有熱中子被俘獲才產生伽瑪射線，在儀器的四周，還存在其不是只有熱中子被俘獲才產生伽瑪射線，在儀器的四周，還存在其它的核反應，這些核反應同樣可以產生伽瑪射線，還有地層中本身存在的它的核反應，這些核反應同樣可以產生伽瑪射線，還有地層中本身存在的自然伽瑪射線。自然伽瑪射線。第二，熱中子的俘獲吸收，需要有足夠的氯元素存在，如果地層的水礦化第二，熱中子的俘獲吸收，需要有足夠

33、的氯元素存在，如果地層的水礦化度很低，即使熱中子的數量很多，但轉換出來的俘獲伽瑪數量依然會很少，度很低，即使熱中子的數量很多，但轉換出來的俘獲伽瑪數量依然會很少，從而導致在地層水礦化度低的情況下不能很好劃分油水。從而導致在地層水礦化度低的情況下不能很好劃分油水。39五、應用五、應用1、劃分油水層、劃分油水層2、觀察油水或氣水界面的變化、觀察油水或氣水界面的變化油層在采油過程中含水飽和度不斷變化，油水油層在采油過程中含水飽和度不斷變化，油水界面向上移動，利用不同時間測量的宏觀俘獲界面向上移動，利用不同時間測量的宏觀俘獲界面或者中子壽命了解油水或氣水界面變化。界面或者中子壽命了解油水或氣水界面變化。3、求孔隙度、求孔隙度404、求含水飽和度、求含水飽和度如果孔隙度已知，對含油氣的純地層：含水飽和度：如果孔隙度已知，對含油氣的純地層：含水飽和度：41非彈性散射伽馬能譜非彈性散射伽馬能譜一、定義一、定義利用脈沖中子源向地層發射利用脈沖中子源向地層發射14Mev的高能快中子，測量這些快中子與地層的高能快中子，測量這些快中子與地層物質的核素發生非彈性散射放出的伽馬射線的能譜的一種方法。物質的核素發生非彈性散射放出的伽馬射線的能譜的一種方法。二、原理二、原