国内的油气资源消耗与日俱增,而常规油气藏的勘探开发接近尾声。由于非常规油气开发难度极大,对油气勘采提出了更高的要求,需要全新的测井和开采手段。伽马能谱测井是利用中子与地层元素原子核发生核反应,通过测量分析携带地层信息的伽马射线,进而计算出地层各元素相对含量的测井技术。斯伦贝谢公司在1991年推出并得到广泛使用的元素俘获谱测井仪只能得到七种(Si、Fe、S、Ca、Ti、Ba、Gd)元素含量以及其组合的不同矿物含量。但斯伦贝谢在2012年推出的Litho Scanner(岩性扫描测井仪)能够实现对非弹性散射和俘获伽马能谱的测量,不仅可以得到碳的含量,还能得到其他种类更丰富、精度更高的元素含量,这类扫描测井仪在非常规油气藏勘采中被广泛使用。本论文旨在针对可控源的伽马能谱测井及解释分析。以斯伦贝谢的Litho Scanner为例,通过MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code)模拟的方法,对测井的模型进行了设置,采用4π立体角发射中子的D-T脉冲中子源,使用了LaBr3:Ce探测器并对其能量分辨率进行了设置。并使用NJOY2016程序对MCNP5中缺失的元素(Mg、Cl、K、Ti、Ge、Ba、Ce、La、Gd)及其同位素反应截面进行了补充,对于已补充的截面数据进行了验证,确定了截面的正确性。与此同时,根据元素在发生非弹性散射反应及俘获反应的中子反应截面、能量和反应时间的对比,提出了针对单元素非弹性散射伽马、忽略非弹性散射影响的俘获伽马及考虑非弹性散射伽马的俘获伽马中本底伽马的处理方法,得到了较好的地层单元素非弹性伽马能谱及俘获伽马能谱。本文研究了同时利用非弹性散射和俘获伽马能谱的可控源测井能谱数据处理方法,确定了5点Savitzky-Golay滤波器是伽马能谱平滑滤波最优方法,确定了能量道址的转化关系,并进行寻峰、谱漂校正和能谱计数归一处理。并通过引进随地层深度变化的扣除因子,得到了净的非弹性散射及净俘获伽马能谱。之外还研究了针对此类型仪器的解谱方法,根据单元素伽马能谱、净谱和最小二乘法计算出了各种元素的相对产额,实现了净非弹性和净俘获伽马能谱的解谱及分析比较,最终达到了较好的解谱效果。总之,本文从理论、模拟的角度出发,结合实际测井所获取的测井数据,采用完整的流程对基于可控源的伽马能谱测井进行了研究,最终得到了较好的元素相对产额。为进一步研究可控源的伽马能谱测井解析奠定了基础。