中子测井应用

（一）确定地层岩石的孔隙度

中子测井是孔隙度测井方法之一。如前所述中子测井是测量地层的含氢量。地层的骨架部分含氢量为零；地层中水或石油的含氢量是基本相同的。这样地层的含氢量就与水或油的多少有关。当地层饱含水或油时，孔隙度越大，地层的含氢量越高；孔隙越小，地层的含氢量也越低。

有些中子测井仪，以计数率为测量单位，则计算孔隙度的公式是

图3-44中子测井探测深度

地球物理测井

或

地球物理测井

其中：α、β、A、B是由仪器决定的常数。

图3-45和图3-47分别是式（3-105）和式（3-106）的图解形式。

现在为了统一测量标准，测井前要在刻度井中对中子测井仪进行刻度。刻度井（图3-46）由孔隙度已知的纯石灰岩作成。经过刻度的仪器，可直接测量地层的视孔隙度φN，称石灰岩孔隙度。当被测地层是石灰岩时，视孔隙度等于其真孔隙度，即φ=φN。当被测地层不是石灰岩时，二者就不相同（图3-48）。这是因为不同岩性地层骨架的含氢量不同，为求得地层的真孔隙度，可进行岩性影响校正：

地球物理测井

其中：φNma为岩石骨架的视石灰岩孔隙度。表3-9列出了主要岩性的骨架值。

图3-45中子测井幅度与孔隙度关系

图3-46中子测井刻度井

图3-47中子测井幅度与孔隙度关系

图3-48含氢指数校正图版

对含有泥质或石膏的地层，应进行结晶水、分子水的校正。当地层含气时，还应进行天然气的校正。综合上述影响，可以写出中子测井的响应方程式：

地球物理测井

及

地球物理测井

其中：φN为中子测井的视孔隙度读数；φ为地层的孔隙度；Vi为第i种骨架矿物的相对体积；n为地层中岩石骨架矿物的种类；脚标mf为泥浆滤液；hy为天然气；mai为第i种矿物骨架（表3-9）。

表3-9

（二）识别岩性

不同岩性的地层，含氢量有明显的不同。所以可用中子测井识别，特别是与其他测井方法，例如自然伽马测井、密度测井相结合，能取得良好的地质效果，表3-10列出了主要岩性的中子测井和自然伽马测井值的相对大小。

表3-10

图3-49是利用中子-伽马测井和自然伽马测井判断岩性的实例。

中子测井还常和密度测井或声速测井组成交会图或重叠图判断岩性。中子-密度测井重叠判断岩性的实例见图3-50。表3-11列出中子-密度测井重叠法判断岩性的基本原则。

表3-11

图3-49中子伽马和自然伽马判断岩性

图3-50中子密度重叠识别岩性

（三）识别含气层

含气地层岩石的中子测井曲线上，有明显的低含氢量异常，即高幅度异常（图3-51）。

图3-51中子测井识别气层