报告1：碳氧比测井原理、生产过程、解释过

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1、碳氧比测井原理、生产过程、解释过程一、引言二、碳氧比能谱测井原理与技术指标三、碳氧比能谱解释系统与指标四、碳氧比能谱解释流程及解释关键五、碳氧比能谱解释步骤六、质量控制提纲一、引言碳氧比能谱测井是公司研究开发的新型碳氧比能谱测井仪。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。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。碳氧比能谱测井又称（套后）剩余油饱和度测井。二、碳氧比能谱测井原理碳氧比能谱测

2、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：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。第二个过程：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。中子从中子管产生并被地层俘获的过程，相应的俘获伽马在时间上的分布谱称为俘获伽马时间谱。中子轰击原子

3、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碳氧比能谱测井井下仪总体框图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、孔隙性测井，这是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元素

4、的功能。氯是地层水主要指示元素，是水性质最佳指示。是等效氯能谱测井。（4）俘获对应非弹的任何比值都是孔隙度的指示曲线，其中硅、总计数比值与补偿中子测井曲线相关程度大于0.9常用的比值曲线：（1）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。a、非弹谱主要比值：碳氧比、碳钙比曲线。b、俘获谱主要比值：硅钙比、氢硅比、铁硅比、氯硅比、钙铁比曲线。c、俘获氯、硅、总计数与对应非弹部分计数比曲线。（3）各种计数率的归一化处

5、理。有用的硅、钙、氢、铁元素的归一化曲线。各种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，622千电子伏特)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。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。国内主要碳氧比测井仪

6、器应用技术指标比较仪器2727RMTDLSDCOPCO探测器NaIGSOBGOBGOBGO仪器尺寸Φ90mm64mm90-102mm90mm90mm探测器个数11122动态范围0.150.20.220.230.25温度特性(摄氏)125150135140140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米各种套后剩

7、余油检测技术比较碳氧比中子寿命氯能谱硼中子测渗测工程要求裸套管裸套管裸套管作业管洗井、压井影响有有有无对地层水要求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Ø>15%Ø>20%Ø>20%定性半定量孔隙度范围Ø>10%Ø>15%Ø>15%定性饱和度解释精度8%-10%10%-15%10%-15%定性分层能力0.8米0.6米0.8米0.6米碳氧比与电阻率测井共同点与差别项目碳氧比测井电阻率测井反映对象含油、岩性含油、岩性精度低高动态范围

8、小大探测深度小大测量物理量含碳量地层水导电能力侵入的影响无有地层水矿化度影响无有测量环境套管井裸眼井三、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