地层密度测井-DEN-PE-Xiahq

FDL,FDC(DEN,ρb,RHOB)是通过测量射线与地层相互作用后诱发产生的次生射线的强度来研究地层岩性、物性的一类测井方法,包括地层密度测井和岩性密度测井。前者利用的是射线与地层间的康普顿效应来测定地层密度的ρb，后者利用康普顿效应&光电效应来测定ρb,U,Pe,ρeP70-73地层密度测井FormationDensityLog射线能量30Mev,与物质相互作用有三种形式：1)电子对效应(E1.022Mev)+e-e原子核核外电子2)康普顿效应(0.2E1.022Mev)e(Kpton)散射光子的射线E1射线一、伽马射线(光子)与物质的相互作用3)光电效应(E0.2Mev)光电子射线二、物质对射线的吸收吸收：射线粒子的消失(公式F3-1,3-2,3-3)吸收系数:单位长度的物质对射线的吸收概率.可表示为电子对效应t康普顿效应光电效应减弱吸收系数表示符号LeII0三、地层密度测井的原理(FDL)1、岩石体积密度ρb和电子密度e的定义单位体积中岩石的质量ρb和电子数eZNAbe0研究表明，射线强度的衰减遵循指数衰减规律其中=t++Z:原子序数A:质量数N0:阿伏加德罗常数2、FDL测井的原理由此可求出地层密度值RHOB3、FDL的下井仪ZNAbe0每个电子的康普顿吸收系数为e，则物质的康普顿吸收系数：=e*e(0.2MevE1.022Mev)：≌1个放射性源+1个探测器贴井壁测量4、FDL存在的问题这些因素对地层密度值有较大的影响为此，提出了：1)泥饼的影响;2)不规则井眼;3)贴井壁不好FDC(CDL)--CompensateFormaionDensityLog四、补偿密度测井的原理(FDC、CDL)1个放射性源+2个探测器(贴井壁测量)-P71,fig3-8计算公式：)1()1(SbSmcSLbLmcLxxxx)1(1)(LXSXSLLbXL、XS权系数与装置、源距、泥饼参数、岩石有关.ρmc与hmc、mc有关利用长、短源距的测量结果(计数率)来计算有泥饼影响下被测岩石的真实密度值。影响因素：井径、极板曲率井径10英寸，不能很好贴井壁，受泥饼影响大、输出的测井曲线DEN+DENg/cm3下井仪五、DEN密度测井曲线的应用1、识别岩性(P130:Table6-1)孔隙度增加---密度下降密度值不能准确反映岩性2、计算地层孔隙度Фdfmabma适用条件：纯地层砂岩=2.65,灰岩=2.71,白云岩=2.87盐岩=2.17,硬石膏=2.97,淡水泥浆=1.0盐水泥浆=1.1g/cm3例题淡水泥浆井中，一纯砂岩层的DEN=2.403g/cm3，求该岩层孔隙度Фd解：淡水泥浆的密度=1.0g/cm3代入公式,孔隙度Φd=(2.403-2.65)/(1-2.65)=15%mafmab含泥质岩层shshfshmabVV)1(岩石由多种矿物构成：maimainmaV13、密度与中子曲线反向刻度,进行重叠可判别气层(形成镜像响应特征)4、密度DEN--中子CNL交会图法确定岩性(岩石骨架成分)和孔隙度交会图应用P142-146六、岩性密度测井(LDL)DEN+PEF曲线1)宏观光电吸收截面：单位体积的岩石对一个伽马光子的吸收概率。A：一个伽马光子与一个原子核的核外电子发生光电效应的概率。A=kz4.6=(z/10)3.6z；k(仪器常数)=10-3.6=A*N0*b/A=e*(z/10)3.61、LDL测井的物理基础2)岩石质量光电吸收截面指数Pe(PhotoelectrsicFactor)Pe:一个电子对一个伽马光子的光电吸收概率Pe=A/Z=（z/10）3.6岩性系数(巴/电子)3)岩石体积光电吸收截面(U)指数(b/cm3)沉积岩中A/Z=2,b=2e/N0=Ie(电子密度指数)人为规定：U=IePe=Pe*biniiVUU1对岩性成分复杂的地层：2、岩性密度测井原理1)下井仪：一个源+2个探测器2)测量原理:分别记录高能区和低能区的计数率，对计数率进行处理。高能区计数率H=f1(re)-rb,低能区计数率S=f2(re,U)由S/H比值输出Pe、U曲线输出测井曲线有：Pe+U+ρb岩性密度测井探测器窗口及伽马射线的测定3、LDL资料的解释及应用1)常见岩石的Pe、U、b值，由此识别岩性P130:表6-1;P202:表7-1得出以下结论：①不同岩性，Pe、U、b不同；②U的差别最大，U=Pe*b；③流体的Pe、U相对骨架来讲是很小的Ф增大，b降低，U降低，而对Pe的影响很小，由此称Pe为岩性系数。2)计算泥质含量Vsh根据岩石体积物理模型可写出U方程3)计算由三矿物构成的复杂岩石中各矿物的相对含量b=maa(1-)+fU=Umaa(1-)+Ufmaa=AVA+BVB+CVCUmaa=UAVA+UBVB+UCVCVA+VB+VC=14)与其它测井资料组合确定粘土矿物的成分及其含量，用以下交会图确定:①Pe--GR交会图;②Pe--Th交会图;③Pe—K交会图;④Uma-ρma交会图;⑤TH-K交会图;⑥CEC-HI交会图P202Table7-1,P203第2段****随钻密度测井LWD：目前比较常用的是随钻方位密度测井(ADN),CDN,P73-VISION475/675/825例如图3-11,图3-12岩性声波时差密度（克/立方厘米）补偿中子（PU)光电吸收截面指数(b/e）微秒/米微秒/英尺砂岩164~18450~562.652~41.806石灰岩15647.52.7105.084白云岩14343.52.871~33.142硬石膏164502.98-25.055石膏174532.35603.99盐岩220672.03-34.65烟煤3941201.23600.17褐煤5251601.19520.20高岭石2.41371.83蒙脱石2.02442.04伊利石2.63303.45重晶石22668.84.09-2266.8黄铁矿12939.24.99-316.9淡水6201891.01000.35饱和盐水6081851.10100不同岩性地层,其测井响应值(幅度)不同白马8井煤、砂岩、泥岩测井特征图云岩石膏灰岩乌1井软石膏测井特征图井眼影响针孔鲕粒灰岩、泥质云岩和泥粉晶云岩的识别磨153井针孔鲕粒灰岩－储层泥粉晶云岩－储层泥质云岩－非储层磨溪气田小结：1)掌握相关的术语和概念(LDL,U,PE),以及射线与物质作用的三种形式及其DEN,PE测井依据;2)掌握LDL的原理和用途;3)如何利用DEN曲线计算地层孔隙度Фd？如何利用DEN曲线和Pe曲线识别地层岩性？(重点掌握表6-1和表7-1)