【7A文】俄罗斯宽能域中子伽马能谱技术.ppt

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1、俄罗斯宽能域中子伽马能谱技术目录一.概述二.仪器描述三.技术创新四.应用实例五.结束语一.概述俄罗斯宽能域中子伽马能谱测井技术由宽能域中子-伽马能谱测井仪与氯当量能谱测井仪组成，是在套管中全面探测地层密度，孔隙度，泥质含量，组成地层的主要元素，岩性，饱和度等地层参数的综合测井仪,也可以在条件合适的裸眼井里测量，是提供套后参数测量的综合测井方法。主要用途：我国油田主要采用注水开发，地层水是一个很复杂的系统，即使地层水处于一个平衡状态，也会由于地层条件变化而压力、温度降低，地层水或与淡水接触，或与化学试剂接触等原因会造成地层水中的盐沉淀，地层骨架成分改变，泥岩物质

2、变化，被带出等。在酸化压裂中，使用盐酸处理造成的地层水酸性增加会加快石膏形成过程，对储层的渗透率会造成不利影响。碳酸盐岩含油层开采过程中，随着使用注污水开采，由于盐均衡的打破，在原来比较好的储层发生石膏沉淀。使储层性质发生变化。而且，随着开采的深入，油层逐渐被水淹。评价开采层的剩余油饱和度是个突出的问题，宽能域中子伽马能谱测井技术就是解决这些问题的一个综合测井技术。对剖面进行岩性分层，评价井眼附近空间由于长期开采而造成的变化；确定套后储层空间的中子孔隙度；确定套后地层密度；确定套后储层混合液矿化度，氯的质量含量；确定地层含油饱和度，在地层孔隙度大于10%,地层

3、水矿化度大于10g/L（10000PPM）的条件下定量确定含油饱和度，判断低阻油层；确定地层主要元素铀，钍，钾，钙，硅，氯，氢，锰，铁等的含量，从而确定地层的岩性，泥质含量。评价因温度、压力、地球化学以及其它技术性条件的改变所产生开采层位的参数的变化；确定油、气、水界面。既可以在套管井里测量，也可以在裸眼井里测量，而且还能在钻井液为气体介质时测量。总之，该技术与过套管电阻率等仪器组成套后测井系列，评价开发油气井的剩余油饱和度及确定有关地层参数。二.仪器描述俄罗斯宽能域中子伽马能谱系列测井仪是利用Po-Be（或者Pu-Be，Am-Be）中子源发射的快中子，进入地

4、层后经过散射慢化成热中子被地层俘获后产生俘获的伽马射线被探测，并在0.03Mev-8Mev宽能域进行能谱分析。宽能域中子-伽马能谱系列测井仪是由宽能域中子-伽马能谱分析及自然伽马能谱分析集成一体的测井仪，如图1A所示。中子-中子测井，中子伽马氯当量能谱分析，自然伽马集成一体的测井仪组成其结构如图1B所示图1AB在图A中，长，短源距探测器及自然伽马能谱探测器为由NaI晶体与光电倍增管组成，在长，短源距探测器晶体外罩有錋套。长，短探测器都采用了两个256道进行分析，一个256道能谱分析范围为0.03Mev-3Mev（道宽为2.4Kev），一个256道能谱分析范围为

5、3Mev-8Mev（道宽为32Kev）。能谱分析的死时间为4微秒，探测器的能量分辨率为10%左右，并具有自动稳谱系统。仪器传输系统为曼彻斯特码2。图B中中子-中子长，短探测器为He3计数管，氯能谱伽马探测器由NaI晶体和光电倍增管组成。仪器直接测量的参数为中子-中子孔隙度，硬区氯函数F(Clж)(2.5Mev-8Mev)，软区氯函数F(Clм)0.5Mev-2.5Mev)。仪器测量的全谱如图2所示：图2带伽马能谱通道的宽能谱中子伽马测井仪技术指标指标名值中子伽马能谱和伽马能谱长源距和短源距探头的能量分辨率%<13伽马能谱短节记录伽马-量子的能量范围，兆电子伏特

6、0.03-8长源距和短源距探头中子伽马能谱低能量范围内记录的伽马-量子的能量范围,基本相对误差，%，不超过0.1-8±10伽马能谱短节记录伽马-量子的能量范围的非线性相对误差，%，不超过±15伽马能谱长源距和短源距探头和中子伽马能谱能量刻度的线性率，不超过%±2在套管里测量地层密度的范围是：测量密度的绝对误差：1.70g/cm3-2.90g/cm30.05g/cm3最大工作压力80Мpa工作温度极限120С井下仪器直径90±1mm井下仪器不间断持续工作时间不超过8小时开启井下仪器后进入工作状态的时间不超过15分钟电缆头上井下仪器的供电电压+80±10伏电流不

7、超过0.3安氯能谱技术指标三.创新技术俄罗斯宽能域中子伽马能谱系列测井仪，相对于目前各国使用的中子-伽马能谱分析测井仪有许多的创新技术，提高了解决地质问题的能力，这些创新技术是：在长、短探测器的晶体外套了一个錋套，入射到地层中的中子，经慢化后，一部分热中子被地层散射，到达探测器，进入錋套，被錋俘获，放出了478Kev的伽马射线，被探测，如下图所示。图3利用錋俘获伽马射线，实现了仪器的两种功能:<1>利用478Kev的伽马射线作探测器的稳谱源，提高了仪器进行能谱分折的稳定性，而且保护了探测器的晶体不被活化。<2>錋俘获伽马射线的强度和地层中热中子通量存在着较好的

8、相关性，记录錋俘获伽马能窗（约为400