一、自然伽马测井

    把仪器放到井下，测量地层放射性强度的方法叫自然伽马测井(GR)。这种方法已有很长的历史，GR与SP相配合能很好地划分岩性和确定渗透性地层，GR的另一优点是可在套管井中测量。

１、岩石的放射性

    岩石的放射性，主要是由于含有铀(U)、钍(Th)、钾(K)等放射性元素，所以岩石的放射性强度决定放射性元素的含量。

    一般条件下，岩石的放射性物质含量很少，按放射性的强弱沉积岩可分为以下几类：

(1)  自然伽马放射性高：放射性软泥、红色粘土、海绿石砂岩、独居石等岩石。

(2)  自然伽马放射性中：浅海相和陆上沉积的泥质岩石，如泥质砂岩，泥质石灰岩，泥灰岩等。

(3)  自然伽马放射性低：砂岩、石灰岩、石膏、岩盐、煤和沥青等

２、自然伽马测井测量原理

       测量原理是，测量装置由井下仪器和地面仪器组成。下井仪器有探测器（闪烁计数管）、放大器和高压电源等几部分。自然伽马射线由岩层穿过泥浆、仪器外壳进入探测器，探测器将r射线转化为电脉冲信号，经放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器。

       早期的自然伽马曲线采用计数率（脉冲/分钟）单位，曲线用J表示，现今的自然伽马测井都采用标准刻度单位API，曲线用GR表示。定义高放射性地层与低放射性地层读数之差为200API单位，作为标准刻度单位。

３、自然伽马测井曲线

       把自然伽马测井仪下到井中，测量地层放射性强度随深度变化的曲线，称为自然伽马曲线(GR)。

(1)     曲线特点。根据理论计算自然伽马测井理论曲线如图。其特点为：

a、曲线对称于地层中点，在地层中点处有极大值或极小值，反映该层放射性大小。

b、当地层厚度h小于三倍的钻头直径d₀ (h< 3d₀)时，极大值随h↗而↗（极小值随h↗而↘）。当h≥3d₀时，极大值（或极小值）为一常数，与地层厚度无关，与岩石的自然放射性强度成正比。

c、h≥3d₀时，由曲线的半幅点确定的底厚度等于地层的真实厚度，当h< 3d₀时，由半幅点确定的地层厚度大于地层的真实厚度，而且越薄，大得越多。

理论曲线是在测速为零、点状计数管的条件下计算得到的，但实际测井中，计数管不是点状的，测速也不为零，所以实测曲线和理论曲线是有些差异的，但基本形状仍然相似。

(2)     自然伽马测井曲线的影响因素

       a、层厚的影响。地层变薄会使泥岩层的自然伽马测井曲线值下降，砂岩层的自然伽马测井曲线值上升，并且地层越薄，这种下降和上升就越多。因此对h< 3d₀的地层，应用曲线时，应考虑层厚的影响。

       b、井参数的影响。井径的扩大意味着下套管井水泥环增厚和裸眼井泥浆层增厚。若水泥环和泥浆不含放射性元素，则水泥环和泥浆层增厚会使GR值降低，但由于泥浆有一些放射性，所以泥浆的影响很小。套管的钢铁对r射线的吸收能力很强，所以下了套管的井，GR值会有所下降。

       c、放射性涨落的影响。

       在放射性源强度和测量条件不变的条件下，在相等的时间间隔内，对放射性的强度进行重复多次测量，每次记录的数值是不相同的，而总是在某一数值附近上下变化，这种现象叫放射性涨落。它和测量条件无关，是微观世界的一种客观现象，且有一定的规律性。这种现象是由于放射性元素的各个原子核的衰变彼此是独立的，衰变的次序是偶然的等原因造成的。

       由于放射性涨落的存在，使得GR曲线不像电测井光滑。放射性测井曲线上读数的变化，一是由地层性质变化引起的，另一方面是由放射性涨落引起的，要对放射性测井曲线进行正确地质解释，必须正确区分这两种原因造成的曲线变化。

       d、测速的影响。测井时的仪器上提速度是对GR曲线产生影响。测速越大，GR关于地层越不对称。（一般是V*t的影响，t为积分电路时间常数）