随着社会与科技的发展,人类对石油的勘测与开采规模不断增大,油气开发的难度越来越大,随钻方位伽马测井技术的发展至关重要。而蒙特卡罗模拟是研究伽马测井的重要应用手段之一,MCNP作为一款通用的模拟粒子输运软件,在某些情况下使用存在困难,应该寻找另外一个蒙特卡罗模拟软件作为补充。为此,本文将利用Geant4与MCNP对某型号方位伽马仪器进行建模,通过一系列的模拟测量和数据计算,对比两个蒙卡模拟软件在应用中的区别和在伽马测井领域的适用性。首先通过建立几何模型和地层抽样方案来对比二者的建模效率,在利用实验结果对所建模型进行验证之后,可以分析仪器的各项性能响应特征,如径向探测深度、纵向分辨率、方位分辨率等。在此过程中,不仅可以对比二者的模拟精度、计算效率等,也能比较二者在数据处理和模型改动上的手段。随钻方位伽马测井相较于普通的自然伽马测井最显著的区别就在于其测量所得数据包含方位信息,可以利用这些信息进行地质导向,提高测井效率。因此本研究在考察了方位伽马对地层放射性环境测量过程的基础上,提出了一套用于方位伽马成像的算法,并利用MCNP和Geant4对不同倾角地层情况下的方位伽马仪器的探测过程的模拟对算法进行了评价,说明了成像算法的有效性。本文提出的算法将模拟数据整合而成的四扇区数据进行插值,得到相应地层的方位伽马成像图,利用成像结果中的正弦曲线振幅反算出地层倾角。根据计算得到地层倾角的误差,进行二者在方位伽马成像中的应用对比。本论文以Geant4和MCNP相互对比验证的方式,建立并验证了某型方位γ仪器的蒙特卡罗模拟模型,继而分析了仪器的性能,提出并实现了利用方位γ测量数据进行地层成像的算法。通过这一系列工作可知,Geant4和MCNP的建模手段各有优劣,模拟准确度都可满足测井实践应用。相较而言,MCNP更加简洁通用,而Geant4在模拟程序的功能自定义、数据处理等方面更加方便。总体而言,Geant4应用于伽马测井领域是可行且具有实际意义的,它为模拟人员提供了一种新的建模手段和应用场景,具有良好的工程实用前景。