放射性测井（核测井）是测量记录反映岩石极其孔隙流体的核物理性质的参数，研究井剖面岩层性质的一类测井方法。 特点：不受井眼介质限制，在裸眼井和套管井、各种钻井泥浆的井中均可测，能进行套管井的地层评价，能够快速分析和确定岩石及其孔隙流体各种化学元素。
分类：按使用的放射性源或测量的放射性类型分
1、伽马测井：以研究伽马辐射为基础，包括GR、NGS、地层密度、岩性密度、放射性同位素示踪测井等。
2、中子测井：以研究中子与岩石及孔隙流体相互作用为基础，包括热中子、超热中子、中子伽马、脉冲中子非弹性散射伽马能谱、中子寿命及活化测井等。
第七章 自然伽马测井和放射性同位素测井
岩石中含有天然的放射性核素主要是铀系,钍系和钾的放射性同位素.
自然伽马测井：用伽马射线探测器测量岩石总的自然射线强度，以研究井剖面地层性质；
自然伽马能谱测井：在井内对岩石自然伽马射线进行能谱分析,分别测量层内铀、钍、钾含量来研究井剖面地层性质。
套利模型第一节 伽马测井的核物理基础
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1.核素和同位素
泰安市地方税务局 核素：指原子核具有一定数目质子和中子,并处在同一能态上的同类原子。
同位素：指核中质子数相同而中子数不同的核素,它们在元素周期表中占有同一位置。
2.稳定核素和放射性核素
稳定核素:不会自发衰变为另一种核.
放射性核素:原子核能自发地发生衰变,由一种核变为另一种核. 核衰变时发射的三种射线:γ、β、α。
γ高频电磁波（光子流），穿透能力强，较被测井仪测定（放射性测井探测的主要对象） β高速电子流，带负电，穿透能力差；
α氦核组成的离子流，带正电，穿透能力最差。
3.核衰变定律:
放射性核素放射出带电粒子（β、α）激发态的新原子核辐射γ稳太的原子核，这个过程称为核衰变。
放射性核数随时间减小而遵循一定的规律，即核衰变定律：
N0初始原子个数；λ衰变常数（表示衰变速度的参数），表示单位时间每个核发生衰变
的几率，λ越大，衰变速度越快。
半衰期: 放射性核素因衰变而减少到原来一半所需的时间。
，常见放射性核素的半衰期见表7-1，117页。
4.放射性活度
活度(强度):一定量的放射性核素在单位时间内发生衰变的核素。
单位:1Ci(居里)=3.7X1010核衰变/秒
贝克:1Bq = 1 次核衰变/秒
比度(浓度):放射性核素的放射性活度与其质量之比。
二、岩石的放射性核素
1.主要放射性核素
起决定作用的是铀系，铀系和钾。
2.伽马能谱
不同的核衰变放出的γ能量不同，一般谱成分太多，只选择代表性的伽马射线来识别：
铀系选 92U238
钍系选 90Th232
钾 19K40
三、岩石的自然放射性与岩石性质的关系
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1.总放射性
(1)沉积岩的放射性低于岩浆岩和变质岩；
(2)沉积岩中自然伽马放射性随泥含量的增加而增加。
粘土中:蒙脱石，伊利石，高岭石，绿泥石(降低)
2.沉积岩中铀，钍，钾的含量
立体裁剪 (1)粘土中:钾约含2%，钍约12ppm，铀约6ppm。
但与沉积环境有关，不同的粘土矿物，铀钍钾的含量有一定的差别。
(2)砂岩及碳酸岩盐中，随粘土矿物增加，铀、钍、钾含量增加，水流作用可造成铀含量很高。
(3)钍化合物难溶于水，故岩石中钍含量增加，离物源区近 。
(4)四价铀难溶于水，六价铀溶于水，铀含量与沉积环境及成岩后水流作用有关，四价铀氧化成六价铀，六价铀在还原条件下变成四价铀而沉淀。
四、伽马射线与物质的相互作用
1.电子对效应
γ在能量大于1.022Mev时，它在物质的原子核附近与核的库仑场相互作用，可以转化为一个负电子和一个正电子，而光子本身被全部吸收。
吸收系数(衰减系数)：伽马射线通过单位厚度的吸收介质，因此效应而导致γ射线强度的减弱，用吸收系数ае表示：，K为常数，Eγ为入射γ的能量，NA为阿佛加德罗常数，6.02486 X 1023mol-1，A为克原子量，Z原子序数，ρ为密度。
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2.康普顿效应
伽马光子与物质原子核外轨道上的电子发生相互作用，将部分能量传给电子，使电子从某方向射出，而损失了部分能量的伽马光子向另一方向散射出去，该伽马光子被成为散射伽马光子。
康普顿减弱系数：，由康普顿效应引起的伽马射线通过单位距离物质减弱程度。
Σe每个电子的康普顿散射截面，为常数；
Z/A在一定的介质条件下，可看成常数，因此利用Σ与ρ的关系，可确定介质的密度，是密度测井的核物理基础。
3．光电效应
当一个低能量的伽马光子与原子发生作用时，将全部能量交给一个电子，使它脱离原子成为光电子，而光子本身被完全吸收，这种效应称为光电效应。
线性光电吸收系数：当γ的能量大于原子核外电子的结合能时，发生光电效应的概率。
此式说明: 光电吸收系数主要取决于原子序数，由此发展了岩性密度测井。
4.伽马射线的吸收
线性吸收系数:，
为了消除质量的影响，常用质量吸收系数。
若入射伽马的强度为I0，穿过厚度为L的吸收介质后的强度为:。
三种效应发生的比例随Er而变，一般有:
Er<0.1Mev，主要为光电效应
0.1Mev<Er<2Mev，主要为康普顿效应
Er>2Mev，主要为电子对效应
第二节 自然伽马测井
一、岩石的自然伽马放射性
岩石的自然伽马放射性是因岩石含有放射性核素，衰变时放射出发射性射线。
岩石中所含的放射性和的种类和数量不同，放射性强度也不同，根据自然界存在的放射性核素在岩石中的丰度可知，岩石的自然伽马放射性水平主要决定于铀、钍、钾的含量。
二、GR测井原理
1、仪器
地面仪器：控制面板；
井下仪器：探测器探测γ射线的强度，转化成电脉冲数；
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