摘要:文章首先對(duì)地層元素測(cè)井技術(shù)的工作原理進(jìn)行闡述，隨后解析地層元素測(cè)井技術(shù)數(shù)據(jù)處理方法，最后探究地層元素測(cè)井技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際運(yùn)用。

　　關(guān)鍵詞：地層元素;測(cè)井技術(shù);發(fā)展;運(yùn)用

　　1闡述地層元素測(cè)井技術(shù)工作原理

　　所謂的地層元素測(cè)井技術(shù)，就是一種以核物理學(xué)為基礎(chǔ)的技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是運(yùn)用中子的物理特點(diǎn)，使用中子源發(fā)射出裝置，把中子發(fā)射出來，然后把中子在地層中跟其中元素發(fā)生反應(yīng)，使元素的原子核出現(xiàn)伽馬射線，隨后可以運(yùn)用專業(yè)的儀器對(duì)伽馬射線開展記錄和科學(xué)解析，就能精準(zhǔn)地獲得有關(guān)數(shù)據(jù)信息。在該項(xiàng)技術(shù)當(dāng)中，通過中子源所發(fā)射出來的快中子會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)跟地層中元素的原子核出現(xiàn)特定的散射情況，在此當(dāng)中元素的原子核會(huì)吸納快中子從而形成一個(gè)復(fù)核，而且還會(huì)發(fā)放出一種低能中子吸納快中子當(dāng)中的原子核，一直處于一種激發(fā)狀況，在此期間吸納了快中子的原子核若釋放激發(fā)出來，就會(huì)回到基礎(chǔ)狀態(tài)，并且還會(huì)釋放出非彈性散發(fā)射的伽馬射線，具有差異性的原子核會(huì)跟快中子出現(xiàn)反應(yīng)后，其反射面和放出來的伽馬射線具有一定的差異性，從記錄和解析這兩種射線能夠精準(zhǔn)的獲得地層構(gòu)成信息。

　　2分析地層元素測(cè)井技術(shù)數(shù)據(jù)處理方法

　　2.1構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的伽馬能譜

　　運(yùn)用地層元素測(cè)井技術(shù)對(duì)地層元素開展探測(cè)工作，首先要構(gòu)建地層中經(jīng)常用到的元素標(biāo)準(zhǔn)伽馬能譜，只有構(gòu)建了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的伽馬能譜，才可以更好對(duì)儀器的收集數(shù)據(jù)開展更加仔細(xì)的解析。其可以使用有關(guān)實(shí)驗(yàn)，隨后運(yùn)用數(shù)值模擬的方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理可以得到。對(duì)地層元素進(jìn)行探測(cè)期間要運(yùn)用地層中經(jīng)常見到的標(biāo)準(zhǔn)伽馬能譜，將此作為憑證，對(duì)測(cè)井儀器開展校準(zhǔn)工作，為所測(cè)得的數(shù)據(jù)處理提供有效憑證。一般情況下，在運(yùn)用數(shù)值模擬方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理過程中，就能得到標(biāo)準(zhǔn)的伽馬能譜，科研工作人員需要結(jié)合實(shí)際狀況計(jì)算出模型的制定，這樣能更精準(zhǔn)的獲得標(biāo)準(zhǔn)的伽馬能譜。

　　2.2地層元素的產(chǎn)額

　　對(duì)于底層元素測(cè)井過程而言，相對(duì)產(chǎn)額在其中有著至關(guān)重要的作用，這個(gè)數(shù)據(jù)主要表現(xiàn)出單獨(dú)元素所發(fā)射出來的伽馬光子，再發(fā)射的總伽馬光子中的價(jià)值。若能夠獲得某個(gè)元素單獨(dú)存在過程中伽馬光子的實(shí)際數(shù)據(jù)。隨后就可以得到混合出現(xiàn)的伽馬光子能譜，這樣能夠分別得到每個(gè)元素中所形成的伽馬光子總數(shù)功績。每個(gè)元素之間單獨(dú)存在的圖線都會(huì)被稱之為單原子標(biāo)準(zhǔn)普，而根基相對(duì)應(yīng)的，每個(gè)元素混合出現(xiàn)的電磁波，也就是所謂的混合譜。解譜期間探究工作人員一般都會(huì)運(yùn)用這兩者之間進(jìn)行統(tǒng)一處理，這樣的相對(duì)產(chǎn)額就會(huì)得到百分比含義。

　　想要求解相對(duì)產(chǎn)額就要運(yùn)用單元素標(biāo)準(zhǔn)普，混合譜和解譜的算法，這三個(gè)一樣都不可以缺少。首先，單元素標(biāo)準(zhǔn)譜需要結(jié)合實(shí)際情況選擇含量大、對(duì)相關(guān)工作影響大的元素，這就要用科學(xué)的方法來獲得氮元素的標(biāo)準(zhǔn)光譜，通常需要進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，隨后通過數(shù)學(xué)方法得到。另外確定解譜算法，因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)以一定的方式顯示在儀器上，從中可以找到對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　2.3靈敏度因子

　　靈敏度因子也是該技術(shù)中最重要的數(shù)據(jù)之一，它能有效反映各元素對(duì)熱中子的吸收程度。每個(gè)元素的敏感度也不同。該參數(shù)只與檢測(cè)儀器和元件本身有關(guān)，地層對(duì)該參數(shù)的大小沒有影響。利用這一特性，研究人員可以用科學(xué)的方法求出已知地層中各元素的敏感系數(shù)，并可應(yīng)用于其它地層。但由于這一參數(shù)的特殊性，很難用絕對(duì)值來衡量，所以可以用比值來衡量。這個(gè)方法的關(guān)鍵是從很多元素中選擇一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)元素的選擇需要有非常嚴(yán)格的要求。首先，該元素廣泛存在于自然界，含量較高，數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。其次，該元件必須具有較大的熱中子俘獲截面。考慮到以上因素，通常選擇硅作為標(biāo)準(zhǔn)元素。如果硅的靈敏度系數(shù)設(shè)為1，則其他元件的靈敏度系數(shù)為硅元件靈敏度系數(shù)的比值。

　　2.5轉(zhuǎn)換為礦物含量

　　由以上解析可知，要想得到每種元素在形成過程中的質(zhì)量百分比，就需要知道形成因子、敏感因子和相對(duì)產(chǎn)率。靈敏度系數(shù)已知，其值相對(duì)恒定。需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到相對(duì)收率和地層因素。這樣就可以通過計(jì)算得到元素含量。然后用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的因子分析法將其轉(zhuǎn)化為礦物含量。

　　3探究地層元素測(cè)井技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際運(yùn)用

　　3.1明確礦物含量

　　科研人員可以使用地層元素測(cè)井技術(shù)準(zhǔn)確的測(cè)量地層中的礦物含量。這對(duì)于很多行業(yè)都有著非常重要的意義。尤其對(duì)于石油天然氣行業(yè)，相關(guān)企業(yè)可以對(duì)油井進(jìn)行地層元素測(cè)井，就可以詳細(xì)的得到相關(guān)的巖層數(shù)據(jù)，這樣可以為企業(yè)選擇合適的作業(yè)方式以及合適的作業(yè)機(jī)械提供有力的數(shù)據(jù)幫助，避免企業(yè)選擇錯(cuò)誤的方式和機(jī)械，從而導(dǎo)致不必要的損失。

　　3.2明確粘土含量與類型

　　有關(guān)科研人員可以將地層元素測(cè)井技術(shù)與一些傳統(tǒng)測(cè)井技術(shù)相結(jié)合，獲得非常精確的粘土類型和粘土含量數(shù)據(jù)。相關(guān)企業(yè)也在探究粘土含量與類型和單一元素的關(guān)系，粘土含量與單一氧化物或碳酸鹽的關(guān)系，以及與氧化物或碳酸鹽組合的關(guān)系。粘土的含量包括高嶺石、綠泥石等。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和研究，發(fā)現(xiàn)鋁與粘土含量的相關(guān)性很高。同樣，二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂和鐵元素的組合也與粘土含量有很好的相關(guān)性，為確定地層中的粘土含量奠定了非常堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)中國的許多工業(yè)以及資源的開發(fā)都具有重要意義。

　　3.3解析巖性

　　在巖性分析中，地層元素測(cè)井技術(shù)有著非常重要的應(yīng)用，通過利用這項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)地層的巖性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。目前很多研究人員，都在研究巖性與氧化物組合之間的關(guān)聯(lián)，通常可以利用氧化物的三元交會(huì)圖，通過地層元素測(cè)井技術(shù)可以確定地層中的礦物含量，然后可以利用氧化物的三元交會(huì)圖就可以對(duì)地層巖性進(jìn)行判斷。在進(jìn)行巖性分析的過程中，可以根據(jù)氧化鈣，氧化鎂以及二氧化硅的交會(huì)圖進(jìn)行巖性的判斷，也可以利用氧化鈣，硫元素以及三氧化二鐵組合進(jìn)行巖性的判斷。利用非彈性散射譜可以識(shí)別碳元素及其含量這樣可以判斷煤層的存在。在進(jìn)行一些比較復(fù)雜的巖性識(shí)別時(shí)，還可以利用FMI 在結(jié)合地層元素測(cè)井技術(shù)對(duì)火山巖等復(fù)雜巖性進(jìn)行識(shí)別。地層元素測(cè)井技術(shù)在巖性分析中起到了非常關(guān)鍵的作用。

　　3.4評(píng)估儲(chǔ)層

　　油田開采過程中運(yùn)用地層元素測(cè)井技術(shù)，該種技術(shù)有著非常重要的作用，一般該技術(shù)可以精準(zhǔn)的對(duì)油田儲(chǔ)存開展評(píng)估，該項(xiàng)技術(shù)能夠?yàn)橛吞飪?chǔ)存的評(píng)估提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，比如沉積的體積以及膠結(jié)成分解析等各個(gè)方面。關(guān)于這些數(shù)據(jù)信息，更有利于油田開采企業(yè)精準(zhǔn)的識(shí)別儲(chǔ)存以及非儲(chǔ)存，這樣對(duì)于油田開采企業(yè)而言有著至關(guān)重要的意義，并且還能很大程度上將企業(yè)的成本降低，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

　　勘探工程論文投稿刊物：《西部探礦工程》煤礦類論文發(fā)表是新疆地礦局和新疆、陜西、甘肅、寧夏、青海、四川、貴州、云南、西藏、廣西、內(nèi)蒙古等十一省(區(qū))地質(zhì)學(xué)會(huì)和探工專委共同創(chuàng)辦，后又由地礦，石油，鐵道，建筑，市政，煤炭等各行業(yè)的主參辦單位共同合辦的技術(shù)刊，《西部探礦工程》愿熱誠為廣大同行服務(wù)，真誠歡迎各方面的作者踴躍投稿，特別是中、青年鉆掘技術(shù)人員的稿件將尤為重視。

　　4結(jié)束語

　　地層元素測(cè)井技術(shù)就是把核物理運(yùn)用到勘探工作的顯著技術(shù)，其是核物理在地質(zhì)學(xué)中的運(yùn)用。使用這項(xiàng)技術(shù)，可以更好達(dá)到對(duì)地層中礦物含量的勘測(cè)，進(jìn)而有利于科研人員進(jìn)一步探究地層，使科研人員能夠有效確認(rèn)巖性和粘土含量及類型，有助于工作人員探究沉積環(huán)境。隨著該技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，必將有更廣泛的運(yùn)用。

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　　作者：趙慶才