报告1：精准碳氧比测井原理、解释方法操作

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1、精准碳氧比能谱测井基本原理及解释方法操作报告人：万里春2007年7月一、引言二、精准碳氧比能谱测井原理与技术指标三、归零化原理与精细解释原理四、精准碳氧比能谱解释流程及解释关键五、精准碳氧比能谱解释步骤六、质量控制提纲一、引言精准碳氧比能谱测井是公司研究开发的新型精准碳氧比能谱测井仪。该仪器具有精度高、耐温和耐压的特点，可以在摄氏150度以下地层准确确定地层剩余油饱和度。随着探测器的不断改进和解释方法成熟，确定含油饱和度的精度和准确度都有了较大提高。精准碳氧比能谱测井良好的地质效果为剩余油饱和度分布研究打下坚实基础。精准碳氧比能谱测井又称（套后）剩余油饱和度

2、测井。二、精准碳氧比能谱测井原理1、精准碳氧比能谱测井简要原理：通过向地层发射14兆电子伏特的中子流后中子与各种原子核发生非弹性碰撞、俘获的过程。第一个过程：中子从中子管产生的过程，相应的谱称为中子发射时间谱。第二个过程：14兆电子伏特的中子流与各种原子核发生非弹性碰撞后，被激发的原子核返回基态时放射出伽玛射线，由这种次生伽玛形成的谱称为弹性伽玛射线谱简称为非弹性谱。第三个过程：中子经非弹性散射（碰撞）后损失了能量被减速为热中子，热中子被各种原子核俘获（即发生俘获反应）后放射出不同能量的次生伽玛射线，由这种次生伽玛形成的谱称为俘获伽玛射线谱简称为俘获谱。中子

3、轰击原子核时所诱发的伽马射线时序图控制电路倍压电路中子发生器中子屏蔽体伽玛屏蔽体BGO探测器伽玛屏蔽体数字传输电路精准碳氧比能谱测井井下仪总体框图2、各种元素在相应的谱响应特点：（1）非弹谱中的次生伽玛射线的能量与其原子核性质有关，碳和氧元素等具有明显特征能量峰，这是精准碳氧比能谱测井关键点。（2）俘获谱中的次生伽玛射线的能量与其原子核性质有关，硅、钙、氢、铁元素等具有明显特征能量峰，它们反映地层的岩性、孔隙性，这是精准碳氧比能谱测井主要辅助功能。（3）氯元素的特征能量峰与钙元素的特征峰基本相当，因此精准碳氧比能谱在高矿化度地层测井时，钙元素计数率包含钙和氯

4、元素的功能。3、常用的比值曲线：（1）精准碳氧比能谱测井是利用氘氚核反应产生的人工中子源。几十万伏的高电压下形成的核反应，反应强度与电压密切相关，属于不稳中子源。（2）消除不稳中子源产生影响的方法是采用比值技术。（3）非弹谱主要比值：碳元素计数/氧元素计数。（4）俘获谱主要比值：硅钙比、氢比硅加钙、铁比硅加钙曲线。（5）俘获与非弹谱总计数比曲线。（6）各种计数率的归一化处理。有用的硅、钙、氢、铁元素的归一化曲线。4、各种精准碳氧比能谱测井的探测器技术指标比较探测器NaIBGOGSO相对光输出1001320能量分辨率6.5%9.3%8.0%(1厘米3晶体，62

5、2千电子伏特)密度（克/厘米3）3.677.136.71有效原子序数517559衰减常数(毫微妙)23030056600易碎性是否是潮解是否否是否要杜瓦瓶否是否注：从各种技术指标看BGO探测器性能明显好于NaI探测器，某些指标好于GSO探测器。缺点是温度特性差。精准碳氧比能谱在解决温度问题有了突破。可以在摄氏150高温下连续测井8-10小时。5、国内主要碳氧比测井仪器应用技术指标比较公司阿特拉斯2727斯仑贝谢RST大庆测井大庆测研远大测井探测器NaIGSOBGOBGOBGO仪器尺寸Φ90mm64mm90mm90mm90mm探测器个数11122动态范围0.1

6、50.20.250.250.30温度特性(摄氏)125150135145145减俘获本底方法固定固定固定固定浮动减退降本底方法无无无无有谱峰峰漂校正手动手动手动手动自动饱和度解释误差13%-15%13%-15%10%-12%8%-10%5%-8%孔隙度适应范围Ø>20%Ø>20%Ø>15%Ø>15%Ø>15%分层能力1米1米0.8米0.8米0.8米6、各种剩余油检测技术比较碳氧比中子寿命氯能谱硼中子测渗测应用范围无限制盐水饱和盐水饱和射孔井段测量时效36米/小时60米/小时60米/小时两次、180米/小时温度特性(摄氏)150125125125定量孔隙度范围

7、Ø>15%Ø>20%Ø>20%半定量孔隙度范围Ø>10%Ø>15%Ø>15%Ø>10%饱和度解释精度8%-10%10%-15%10%-15%不能定量分层能力0.8米1米1米1米三、精准碳氧比能谱解释系统与指标厚度指标：0.8米以上的地层定量解释、0.5米至0.8米的地层半定量解释；孔隙度指标：对孔隙度15％以上的地层定量解释、对孔隙度10%-15％的地层半定量解释、对孔隙度10％以下的地层定性解释；饱和度指标：定量解释的含油饱和度计算误差小于8％、半定量解释的含油饱和度计算误差小于12％；产水率指标：产水率计算误差小于10%；产水率计算误差小于20％。精准碳

8、氧比能谱处理系统谱予处理技术谱处理技术予处理精细解释