第九章放射性测井

第九章放射性测井放射性测井的核物理基础1．解释下列名词：(1)元素的放射性，放射性元素，同位素；(2)基态，核反应，半衰期；(3)α、β、射线。(4)康普顿散射：2．天然放射性元素在衰变过程中，以三种形式辐射能量，即(1)粒子，它们是He4的原子核，带电，穿透力(2)粒子，是原子核发射的电子，穿透力；(3)，为波长极短的电磁波，系原子核从激发态进入低一级的激发态或基态时释放的光子能，穿透力。3．原子核中的数目等于外围的数目，这数称为元素的。4．原子序数相同而质量数不同的元素，它们的化学性质，但核性质，这样的元素称为，它们又分为和。5．所有天然放射性核素的衰变过程如下式：0tNNe。式中No为t=0时的核子数。λ为衰变常数。这样，核子半衰变过程如下式：0tNNe。式中N0为t=0时的核子数。λ为衰变常数。这样，核子半衰期T和衰变常数(单位为)的关系为。6．放射性强度单位有如下数种：(1)居里(ci)或贝可(Bq)，(2)卢瑟福(Rd)，(3)每吨微克镭，(4)API。其中，ci相当于任何放射性物质，每秒种产生次衰变的量，或ICi=Bq。这样，5Ci的钋一铍中子源应用次衰变；API伽马射线单位是标准刻度标准刻度井中放射性区的测井读数差的。这是目前伽马测井普遍采用的强度单位。7．伽马射线的衰减按下述方程变化，即0xBBe。式是B是Bo的射线穿过吸收系数(cm-1)为μ，厚度为x(cm)的物质后的伽马射线强度。可见，衰减的半值厚度应为。它应对应于为已知的伽马射线减了多少倍?8．射线与物质相互作用，主要形式为效应，和效应。这些效应分别是在量子能量大约为，，条件下产生的。9．光电效应是低能量的伽马射线放出全部能量给原子的一个。结果消失了，而对于已知能量的光子，元素的原了序数增大，吸收系数。对于由不同元素所组成的物理光电吸收系数将是的函数。10．康普顿散射是中等能量的伽马射线与物质互相作用的过程。光子只是把部分能量传给原子中，使其从轨道逸出，光子发生能量且偏离。康普顿散射是的函数，与光电吸收相比，它随能量增加而更加缓慢。11．“电子对”效应是在高能量伽马射线条件下，穿过层，并和核周围的相互作用。光子的能量形成并抛出一个和一个它们的动能等于光子的能量减去相当于两个电子静质量的能量(2×0.51IMeV)。因此，形成电子对的最小光子能量是MeV，经多次碰撞，使正电子静止并和电子一起湮没时，将放射出2个MeV的光子。12．岩石的自然放射性是由于其中含有元素。已知的这类元素虽然较多，但自然界中见到的主要是三种，它们是、和。13．在相同间隔时间里，逐次测量的放射性强度，总是在一个涨落。这是由于核衰变的。这种统计涨落，只有在时间间隔里有明显减小，但仍在一个值附近起伏。因此，为了获得准确的值，测量时间必须，以便包含更多的衰变。14．根据伽马射线与地层的效应测定地层密度的方法称为测井法，利用效应和效应同时测定地层岩性和密度的测井方法称为。15．密度测井是利用岩石对射线的，或效应，来研究岩石密度变化的测井方法，也叫测井。16．测井用的中子源有两类，一类为连续发射的中子源。另一类为脉冲式发射的中子源，前一类中目前常用的是源，它的优点是，，。还有一种新型的中子源叫，其特点是中子发射率特别高。17．放射性核素衰变的规律一核衰变定律是什么?衰变常数λ的意义是什么?半衰期T1/2是什么意思?18．放射性伽马射线和物质的三种作用，几率及其在放射性测井中的意义。19．伽马射线穿过物质时强度为什么会衰减?衰减有怎样的规律?20．什么是盖革一弥勒(G—M)计数管的坪曲线和分辨时间?好的。G—M计数管的坪曲线和分辨时间?21．G—M计数管计数率(n)的近似校正公式是什么?22．Nal晶体闪烁计数器的能量分辨本领是什么?好的Nal晶体闪烁计数器对分辨本领有什么要求?23．什么是放射性涨落?放射性涨落的概率分布如何?24．怎样计算放射性涨落高斯分布误差的绝对值|△|落在标准误差σ之内和之外的概率?25．怎样计算多变量函数的标准误差?计数率中包含的标准误差怎样计算?26．中子和物质中原子核的作用过程可有哪几种方式?27．中子测井使用的中子源产生中子的原理和特点。28．什么是中子守衡定律?并建立其平衡方程。29．稳态和非稳态下的扩散方程。30．无限均匀介质中，点状放射性同位素中子源情况下，扩散方程求解。31．什么是分组扩散法?双组扩散法得到的超热中子通量解和热中子通量解。32．减速长度、扩散长度的定义和它们的意义？33．平均对数能量ξ的意义?34．中子和宏观物质会产生什么相互作用?其作用几率和中子能量有无关系?35．为什么说氢核组成的物质是快中子的最好减速剂?36．中子源发出的快中子与岩石作用要经历哪几个过程?它们分别与岩石中元素的哪些特性有关?37．超热中子通量的空间分布和岩石的减速长度有关吗?与岩石的扩散长度(岩石的俘获吸收性质)有关吗?为什么?38．什么是岩石的宏观光电吸收截面(τ)?岩石的光电吸收截面指数(Pe)?岩石的体积光电吸收截面指数(u)?39．纯地层，含泥质地层的体积光电吸收截面指数u的表达式?40．伽马射线通过物质时的能谱成分的变化，高、低能区的特点是什么?岩性一密度测井能窗应声明如何设置?41．一钋铍和一镅铍中子源，出厂时间都是1990年1月1日，强度为ci。若1992年7月1日开始使用，它们的实际强度各为多少?伽马测井1．自然伽马曲线读数在套管段上；在砂层上因缩径而；在泥岩段上则因扩孔而。2．井径、泥浆、套管和水泥环等自然γ测量的影响，可看做两种影响因素的综合，即一是；二是，但是主要的。3．均匀地层的自然γ测井曲线异常的形态将因测速和时间常数而变得，并且，下放仪器进行测量和提升仪器进行测量两者，前者婕最大值，后者使最大值等四方面，请补充说明其具体内容。4．粘土矿物的K含量少，而Th含量是主要的，其Th／K值较高，一般，Th／K基本稳定。但当含有云母、长石等成分时，含量增多，Th／K值，存在有机物质时，还使含量增多。所以，由自然伽马曲线求泥质含量时，必须了解粘土矿物成分，扣除放射性高的特殊矿物。较好的方法是利用测井曲线。5．自然伽马能谱测井是在特定的伽马射线能量范围内测量自然伽马射线强度，进而求出、、的含量。6．自然伽马能谱测井可用来识别粘土矿，这主要是通过确定(①K值②u值③Th／K比值)，用对比已知条件来实现的。7．自然伽马能谱测井研究沉积环境，主要是根据(1)某些矿物是某些特定环境的特征，如海绿石是严格的海相矿物；(2)由Th／u和Th／K比值来区分沉积物和沉积程度。如：从化学沉积物到碎屑沉积物，Th／u值．而随着沉积物的成熟程度增加，Th／K值。8．在自然伽马测井曲线上，泥质含量增加，曲线读数。①增大；②减小；⑧不变；④无法确定。9．井中下有套管时。自然伽马测井值。①增大；②减小；⑧不变；④无法确定。10．在正源距的情况下，地层密度测井探测的伽马计数率随地层密度增大而。①增大；②减小；③不变；④无法确定。11．岩石孔隙度中充满淡水时，可写出体积密度和电子密度指数的体积模型响应方程，它们分别是：1221121,1,,eeleo分别是(①骨架和水②水和骨架)的密度；el、2e分别是(①水和骨架②骨架和水)的电子密度指数。12．利用上题的,e公式，可导出两者的关系为。13．在渗透性地层上，存在泥饼，使____________________a，必须作校正。提高对此校正的效果，采用带有探测器的补偿密度测井仪，它可较容易地估计出泥饼以及井壁与仪器之间的泥浆层的影响。l4．由于岩石的密度变化差别不大，而c又只与z的方成正比，因此，密度测井的探测。但光电吸收截面指数Pc，或体积光电吸收截面指数u（=，却与z的(①一次方②3.6次方③4.6次方)成正比，它随岩性而变化。这便是岩性密度测井的特点。15．当地层的侵入较浅，低密度的地层油气将使密度孔隙度数值(①减小②增大)。油对密度孔隙度的影响(①明显②不明显)，但天然气对密度对孔隙度有(①明显②不明显)的影响。16．在砂岩层上，天然气的影响使b曲线表现为孔隙度值；泥质影响使孔隙度。17．岩石中，水和石油的Lf最小，而方解石，石英的Lf很大，这分别是由于；对Ld来说，以岩盐为最小石油和水次之，而石英则很大。原因是；τ值以岩盐为最小，石油和水次之，而石英很大，因为。18．国际上采用API为射线强度的测井单位，它是以定义为200API。介质采用为标准层和为围岩。19．密度测井通常是在充满淡水的纯灰岩中刻度的，设322.710/(),gcm石灰岩31.1101/(),elgcm水的22.706/(egcm灰岩的)则利用上题结果可得到公式p=，或pa=。式中的参数p、pe和p1分别是。20．孔隙度为5％和20％的石灰岩、砂岩和白云岩的“石灰岩孔隙度”分别是?21．简述补偿密度测井的补偿原理。22．简述自然伽马测井和自然伽马能谱测井的区别。23．已知如图所示的井段只有砂岩和泥岩两种地层，试指出哪些是砂岩，哪些是泥岩?24．若上题中的地层为第三系，且由取芯资料知地层12体积含泥量为3％，求纯砂岩的GRmin及地层2的SVGR。若误认该地层是老地层，所得泥质量的相对误差是多少？25．利用图中的测井资料，分别由总计数率、钾、铀、钍含量求地层B的泥质含量，并对计算结果进行计论。泥岩参数均由该井段顶部读出。26．伽马能谱测井对伽马探测器的最基本要求是什么?27．简述自然伽马能谱测井的基本原理及应用。28．简述自然伽马测井法和自然电位法的异同点。29．简述自然伽马能谱测井的测量原理及应用。30．简述岩性密度测井的测量原理。31．在密度测井时，先用密度已知的刻度装置对仪器进行刻度。利用已经刻度的仪器进行测井时，求得的视密度(仪器读数)ρa与电子密度指数ρe之间的关系是ρa=1.0704ρe—0.1883。今已知铝的密度为2.7g／cm3，间视密度是多少?32．为什么要对密度测井仪做刻度?有几种刻度形式?33．试述密度测井的源强与源距的选择原则。34．设放射性测井曲线上平均值读数为J(脉冲／分)，时间常数为τ，写出相对均方误差及均方误差公式。35．一泥岩层上的自然γ曲线平均测值读数为1300脉冲／分，地层总厚28m，测速V=600m／h，τ=6s。求统计起伏误差。36．怎样检查放射性测井曲线的质量是否合格?37．为什么放射性测井时间常数τ、测速v对测井曲线幅度和形状有影响?为什么要限制这两个参数并选择合适值?38．什么是自然伽马放射系数(或比放射性)?岩石的自然伽马放射系数A如何计算?39．沉积岩自然伽马放射性存在怎样的分布规律?40．已知地层对伽马射线的吸收系数为μ=0.1，试求均匀无限厚放射性地层中自然伽马测井的探测半径R。地层密度为ρ，每克岩石含q克放射性物质，平均每秒每克放射性物质放出a个γ光子。4l．为什么砂岩的泥质含量增多，则自然伽马测井值增大?42．对称分布的高放射性地层(上、下围岩无放射性)，自然伽马测井理论曲线的特点是什么？43．利用指数函数21(1)eErZ曲线说明自然伽马测井理论曲线的特点?44．积分电路时间常数τ和测井速度v对测井曲线的影响?45．计数率中包含的标准误差和相对标准误差，其与测井速度及地层厚度的关系如何？46．放射性测井标准误差有什么用途?47．什么是自然伽马测并仪的标准化?为什么要标准化?48．不同岩性地层中几种主要岩性地层在GR曲线上有怎样的显示?49．怎样用GR曲线值估算储层的泥质含量?50．什么是自然伽马初始谱?它有什么特点?5l．什么是伽马射线的仪器谱?它有什么特点?52．为什么要对自然伽马能谱测井的伽马谱进行解析?怎样用逆矩阵法解析?53．为什么可以用自然伽马能谱测井研究生油层?怎样用自然伽马能谱测井研究沉积相？54．什么是自然伽马能谱?能谱的光电峰，单逃逸峰，双逃逸峰是怎样形成的?55．密度测井计数率与地层密度有什么关系？56．密度测井的零源距，负源距和正源距下的计数率和地层密