利用自然伽马测井数据计算地层泥质含量.pdf

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第33卷第1期铀矿地质Vol 33 No. 12017年1月UraniumGeologyJan.2017DOI:10.3969/j.iss.1000-0658,2017.01,007利用自然伽马测井数据计算地层泥质含量刘卫国,宋宪生,郭长林,尚高峰,韩登竽,耿海军,强利刚,肖峰(核工业203研究所,陕西成阳712000)[摘要]阐述了利用自然伽马测井数据,采用相对值法定量计算地层泥质含量的方法。用 Corel-DRAW绘图软件绘制泥质含量曲线。通过在研究区中的应用,证实了该方法的可靠性,为研究区地层泥质含量计算提供了可靠的依据。关键词]自然伽马测井;相对值法;泥质含量指数;泥质含量[文章编号]1000-0658(2017)01-0045-05[中图分类号]P631.8[文献标志码了A研究区位于吐哈盆地西南缘的艾丁湖斜坡带上。吐哈盆地是在前寒武纪结晶基底自然伽马測井数据计算泥质含量的上发育起来的山间盆地,研究区沉积盖层基本原理主要为中、下侏罗统,是本区主要的含煤岩石的天然放射性决定于岩石所含的放地层。对煤层评价时不可或缺地需要计算射性核素的种类和数量,岩石中的天然放射地层泥质含量。鉴別和识别沉积相时,若性核素主要是铀、钍、钢及其衰变物和钾的性、粒度、分选性、泥质含量、垂向序列、放射性同位素等,这些核素的原子核在衰变砂体的形态及分布等都是重要的成因标志。过程中能放出大量的a、8、Y射线,岩石具有因而,定量有效地计算泥质含量是有必天然放射性。要的。般说来,岩浆岩在3大岩类中放射性最自然伽马测井是在钻孔内测量岩层中天强,其次是变质岩,最弱是沉积岩。沉积岩然存在的核衰变释放出的γ射线强度,用以按其含放射性元素的强弱分为以下3类:①照研究地质问题的一种测井方法。泥质含量的射量率高的岩石:深海相的泥质沉积物,如计算方法大体上可分为3大类:1)统计分析海绿石砂岩、高放射性的独居石、合钾钡矿法;2)交会法;3)相对值法。本文着重论砂岩、含铀钒矿的石灰岩以及钾盐等;②照述采用相对值法计算若层泥质含量的原理和射量率中等的岩石:包括浅海相和陆相沉积方法。自然伽马测井数据与密度、电阻率的泥质岩石,如泥质砂岩、泥灰岩和泥质石等测井数据一起采集,再采用测井资料自动灰岩等;③照射量率低的岩石:砂层、砂岩化处理解释软件分解获得自然伽马测井灰岩、煤和沥青等,但煤和沥青中放射性元数据素含量变化较大。[收稿日期]2015-08-12[改回日期]2016-07-2[作者简介]刘卫国(1970一),男,工程师,中国石油大学(华东)资源勘査工程专业毕业,长期从事物探工作。E-mail;[email protected]铀矿地质第3卷沉积岩中天然放射性强弱随泥质含量的V=(2いー1)/(2xー1)(2增加而增加,这就为自然伽马测井计算地层式中:V。为地层泥质体积含量;GCUR为希泥质含量提供了物理基础。尔奇指数,希尔奇指数是德菜赛测井公司在墨西哥湾采用公式(2)计算泥质体积含量2利用自然伽马測井数据计算泥质含中使用的常数,它与地层时代有关,经取岩量的方法心分析结果与自然伽马测井值进行统计由于泥质颗粒细小,具有较大的比面,确定使它对放射性物质有较大的吸附能力,并且在研究区内,含煤目的层在沉积盖层内沉积时间长,有充分时间与溶液中的放射性的中、下体罗统,钴探未揭露老地层。由物质一起沉积,所以泥质(黏土)具有较高ZK8-4钻孔编录资料结合物探解释第四系与的放射性。在不含放射性矿物的情況下,泥第三系的分界面深度为40m,且该钻孔自第质含量的多少就决定了沉积岩石的放射性三系开始出现较厚泥岩、泥砂互层、含砾砂强弱。岩等岩性,完钻于侏罗系,未见到更老的地建立地层体积模型层。综合以上因素,把该孔新地层确定为第研究区为典型沉积岩地层,其岩性以砂四系,希尔奇指数取3.7;老地层则确定为第岩、泥岩为主,含少量钙质层、砾岩和煤,根三系和侏罗系,希尔奇指数取2。因项目中未据本区的地层特点,建立了含水砂、泥岩岩性设计泥质含量取样分析内容,未能取得岩心剖面的地层体积模型,即某岩层总体积等于砂分析结果与测井值进行统计来确定希尔奇指岩体积、泥岩体积和地层空隙体积之和。数。由此,利用公式(2)对该钻孔的地层泥2.2相对值法计算岩石的泥质含量指数质体积含量进行了定量估算自然伽马测井曲线幅值的变化取决于地层泥质含量的多少?。将纯泥岩的伽马测井实例值作为最大值,纯砂岩的伽马测井值作为最3.1泥质含量计算实例小值,目的层岩石的伽马测井值与其比较,在研究区中,选取钴孔ZK8-4经测井资计算出该岩层泥质体积含量的相对值。相对料自动化处理解释软件处理获得的自然伽马值的大小反映地层泥质体积含量的高低,相测井原始数据,从钻孔ZK8-4的自然伽马测对值大则反映该地层泥质体积含量高,相对井读数值中选纯泥岩层段的值66cps作为值小则反映该地层泥质体积含量低。岩层泥GRm。最大值(不含铀矿化异常段),选纯砂质体积含量相对值的计算公式如下い岩层段的值7cps作为GRn最小值(不含煤Ica=(GR-GRn)/(GRnー GR)(1)层段),采用公式(1)计算泥质含量指数,式中:IcR为目的层的自然伽马相对值,也称然后用公式(2)计算泥质含量,结果见表1。泥质含量指数,无量纲;GR、GRnn、 GR表1中希尔奇指数、泥质含量指数均为无量纲分别表示目的层、纯砂岩层、纯泥岩层的自值,泥质含量为百分数值。本文中希尔奇指然伽马测井读数值(cps)数采用经验值,实际运用时需采样分析后用2.3岩石的泥质含量计算图版法统计获得更为精确的数值。以2.1节模型为基础,采用希尔奇指数对3,2泥质含量曲线解释式(1)进行校正,希尔奇指数与地层地质年采用 ORELDRAW绘图软件绘制泥质含量代有关,可根据各地区岩心分析结果和自然曲线(图1)。 CORELDRAW绘图软件是 Core伽马测井值进行统计确定。校正地层体积泥公司发布的一款专业的矢量绘图软件,大大质含量公式如下提高了工作效率,节约了大量成本。