自然伽马随钻测井技术能够精确反应地层分界信息,是地层岩性划分的有效手段。该技术能及时反馈储层到边信息,使钻挺可以调整方向一直沿储层前进,更高效地探明储层储量分布情况,是随钻测井仪器系统中的必备构件。本文主要解决的问题是如何利用蒙卡模拟自然伽马随钻测井的过程和结果。利用MCNPX程序完成了模拟自然伽马随钻测井的工作,将模拟结果以正演成像色图的方式呈现。为了协助设计改进国产自然伽马随钻测井系统,先期用蒙卡模拟程序模拟自然伽马随钻测井过程,积累数据。蒙卡设计部分介绍了模型设计和改进的历程,依次介绍了蒙卡模型的简化思路、模型设计以及调整和改进的工作。把钻挺在地层中螺旋前进的动作,简化成步进旋转和步进前进的叠加,单独模拟每个测量点的测量结果,批量运行处理后汇总结果,等效为整个随钻测井的过程。蒙卡设计主要分为几何构建、源定义、计数方法和配套程序四部分,兼顾考虑计数效率和细节设计,使用必要的技巧完成模型设计。模型设计过程中历经多次调整和改进,文中介绍了关于开槽深度和地层模型的改进工作。成像结果部分介绍了双层地层不同井眼倾角下正演成像图的变化规律以及模型横向对比结果。模拟不同井眼倾角下,双层地层自然伽马随钻测井的正演成像。当探测器足够深入目标地层时,各角度探测器示数几乎相同且对应地层的API示数。图像上下分层,交界线与余弦函数吻合。其峰峰值越大,上下探测器计数相差越大,井眼倾角越大,峰峰值与井眼倾角正切值存在近似的正比关系。水平井可以看做非水平井的极限情况,根据条纹宽窄可以判断井眼中轴与地层分界面之间的距离。横向对比同类蒙卡模拟成果、实验室模拟实验结果和实际测井自然伽马随钻测井结果,结果吻合。模型相比于同类蒙卡模拟成果更偏向理论计算的趋向,着力解决诸如钻挺结构设计、正演成像结果处理等实际问题。未来将会继续改进模型,解决仪器设计中遇到的问题,探索从正演成像结果中深挖的其他理论可能。