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利用Monte Carlo数值模拟方法优化FEM地层元素测井仪的设计参数，有效指导仪器设计，制作元素的标准谱，优化地层元素的解谱算法，计算元素的相对灵敏度。首先建立地层元素测井的Monte Carlo计算模型，通过数值模拟研究了源距、不同硼元素含量的硼套、仪器外壳材料和屏蔽体对能谱的影响规律。通过在不同标准谱地层中的数值模拟计算，得到了Si、Ca、S、Fe、Ti、Gd、Al、K、Mg、Mn、H、Cl等12种元素标准谱，然后与实际测量能谱对比，根据差异改进模型得到仪器实际使用的元素标准谱。通过Monte Carlo数值模拟对地层元素测井的解谱算法进行优化，并计算元素的相对灵敏度。现场实验验证了FEM地层元素测井仪的性能。