补偿中子测井仪器讲课

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1、补偿中子测井仪目录仪器简介仪器原理仪器探测器电路简介仪器刻度仪器简介仪器用途仪器特点仪器技术指标确定地层孔隙度判断岩性确定泥质含量仪器用途仪器特点仪器特有的推靠器：仪器的重量相对轻：由于中子射线可以很容易穿透钢管，因此补偿中子测井仪不仅可以在裸眼井中测量，还可以在套管井中测量。自然界存在伽马射线，但不存在中子射线，所以仪器在正常情况下，本底为零。仪器构成仪器技术指标仪器最大外压：100Mpa仪器最大测速：560m/h测速与源强有关。仪器使用电缆长度7000m仪器测量范围：0100P.u.仪器耐温：155当地层孔隙度为：010P.u.时，仪器误差为：1P.u.当地层孔

2、隙度为：1045P.u.时，仪器误差为：3P.u.当地层孔隙度：>45P.u.时，仪器误差为：7P.u.仪器测量精度补偿中子测井仪器仪器外观源室仪器结构补偿中子线路板180mm补偿中子长源距探测器φ57*234补偿中子短源距探测器φ25.4*130补偿中子源室268mm中子测井核物理基础中子从发射到吸收的具体过程热中子为什么带有地层的含氢量信息含氢量与地层孔隙度之间的关系中子射线的探测原理仪器测量原理概述补偿中子测井仪是一种具有两道热中子探测器的放射性强度测井仪器，它与地面计算机测井系统配套，可以测定裸眼井或套管井的地层结构的孔隙度以及判断岩性和确定泥质含量，是三大孔

3、隙度测井项目中必不可少的测井仪器。该仪器吸收了国内外同类仪器的优点，采用高稳定的电子放大线路和进口的高灵敏度热中子探测器（He-3正比计数管）。为了减少井眼套管泥饼对测量的影响，下井仪将两个灵敏度不同的He-3探测器布置在离中子源距离不同的位置上，用它们的两个计数率的比值来反映地层孔隙度的大小，提高了测量精度。仪器测量原理补偿中子测井仪上装载着20居里的Am-Be中子源，能量约为几百万电子伏特。每秒钟将产生4107个快中子，这些快中子射入地层，与地层的物质发生一系列的核反应。其中包括：快中子的非弹性散射、快中子对原子核的活化、快中子的弹性散射及减速。快中子经过一系列的非弹

4、性碰撞及弹性碰撞，能量逐渐减小，最后当中子能量与地层的原子处于热平衡状态时，中子不再减速。这种能量状态的中子叫热中子。仪器测量原理仪器测量原理标准热中子的能量为：0.025ev,速度为2.2×105厘米/秒。根据碰撞学说，中子碰撞中的能量损失与被碰撞物质的质量和入射角有关，与中子质量相当的物质碰撞(弹性碰撞)，中子损失的能量最大。在地层中，氢原子具有与中子非常接近的质量，因此地层对快中子的减速能力主要决定于地层的含氢量含氢量高的地层宏观减速能力强，减速长度小。经过几次碰撞后，快中子将被减速，能量从快中子的平均能量5.6MeV衰减到0.025eV的热中子。仪器测量原理这些热中

5、子部分进入探测器，撞击He-3核，引起核反应，产生H3(氚)子，该质子使其它一部分He-3电离，产生带电的离子和电子，在高压电场的作用下，电子向阳极运动，产生一负脉冲，该脉冲被电子线路放大并记录下来，探测器接受中子的多少直接反映了地层中氢原子的多少。因此He-3探测器及其电子线路组成的下井仪可以测量地层中的含氢量。地层孔隙是充满流体的细微空间，水及碳氢化合物中含有氢原子，无油地层与矿岩中极少或根本没有氢。这样仪器的相应基本上反映了充满流体的地层的细微空间，即孔隙度。仪器测量原理20居里的Am—Be中子源4107个快中子、能量约为几百万电子伏特。快中子非弹性散射、快中子对原

6、子核的活化、快中子的弹性散射及减速能量为：0.025ev,速度为2.2×105厘米/秒的热中子。中子探测器吸收脉冲信号根据碰撞学说，中子碰撞中的能量损失与被碰撞物质的质量和入射角有关，与中子质量相当的物质碰撞(弹性碰撞)，中子损失的能量最大。在地层中，氢原子具有与中子非常接近的质量，因此地层对快中子的减速能力主要决定于地层的含氢量含氢量高的地层宏观减速能力强，减速长度小。仪器测量原理地层孔隙是充满流体的细微空间，在这些空间里充满了水及碳氢化合物。这些物质中含有较多的氢原子，无油地层与矿岩中极少或根本没有氢。这样地层的含氢量基本上反映了充满流体的地层的细微空间，即孔隙度。仪器

7、测量原理仪器测量原理在井眼里充满了含氢较高的泥浆。这对来自地层的热中子信号的影响较大。由于中子仪器的源距较长，同时由于放大电路不能远离探测器。所以，仪器需要将整支仪器推靠井壁，无法象密度、微球仪器那样采用电动推靠器。因此，井眼对中子仪器测井的影响较明显。为了克服井眼影响，仪器采用了补偿的概念。仪器测量原理仪器具有两道探测器来探测地层的热中子。其中离放射源距离较远的叫长源距探测器，较近的叫短远距探测器。短源距探测器的灵敏度低，由于它离放射源较近，所以探测深度较浅。它主要探测来自井眼的热中子分布信息。长源距探测器的灵敏