地球物理测井.中子测井

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1、地球物理测井程超（中子测井）岩石的真密度ρb（体积密度）：单位体积岩石的质量岩石的电子密度ne：单位体积岩石中的电子数岩石的视密度ρa：用密度测井仪测得的密度值岩石的光电吸收截面指数（Pe）：它是描述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数体积光电吸收截面（U）岩石的电子密度指数ρe：两边取对数有：补偿密度1.划分岩性2.计算地层的孔隙度3.计算次生孔隙度4.孔隙度曲线重叠法识别气层密度测井的用途5.人工合成地震记录岩性密度测井的用途①划分岩性。不同岩石的Pe、U值不同，存在明显差别，而且Pe、U受孔隙度的

2、影响小，所以根据Pe、U值可划分岩性。②如果岩石骨架由两种或三种矿物成分组成，可用Pe，U，ρb值来确定矿物组成含量。③求泥质含量。④识别地层中的重矿物。中子测井也是一种核测井方法，它主要利用中子射线与地层的相互作用来划分储集层、确定地层孔隙度、识别流体性质（区分气层）。123放射源：中子流相互作用：与地层中的粒子记录：伽马射线用途：①②③中子测井可分为：目前，主要用补偿中子测井和超热中子测井确定地层孔隙度。中子－伽马测井、中子－热中子测井、超热中子测井等中子的能量(En)：通常是指他的动能，En=1/2mV2快

3、中子：En>0.5MeV中能中子：0.5MeV>En>1KeV慢中子：En<1KeV中子类测井是利用快中子轰击地层，测量经过减速而迁移到探测器并与探测器产生核反应的热中子或超热中子。一、中子测井基础1、中子热中子：大约0.01~0.025eV超热中子：比热中子能量高的慢中子一、中子测井基础2、中子源以某种方式给原子核提供能量，引起核反应，把中子从原子核中释放出来的装置。中子源发射中子的方式及其能量，决定了这些中子在地层中所能发生的核反应类型，从而也决定了中子测井的类型。一、中子测井基础2、中子源连续中子源（核衰变

4、产生轰击离子，然后，轰击其它元素产生中子）人不可控制脉冲中子源（用氘轰击氚产生中子）人可控制中子伽马测井中子寿命测井常用镅－铍源中子发生器连续中子源：（人不可控制）利用放射性元素自发核衰变产生的轰击粒子给原子核提供能量来获得中子的装置称为连续中子源。连续中子源的反应速度不能人为控制，常用的如媚—铍中子源：一、中子测井基础2、中子源一、中子测井基础2、中子源脉冲中子源：（人可控制）给轰击粒子加速去轰击靶从而产生中子的装置，特点是，可以控制，停止给轰击粒子加速，中子就不再产生，如氘—氚中子源：3、中子和物质的相互作用

5、一、中子测井基础中子与地层的相互作用是中子测井的物理基础。中子源所发射中子的能量不同，中子与地层相互作用的行为不同。中子源发射的中子进入地层后，随着能量的改变，与地层的相互作用大致可分为快中子的非弹性散射、快中子原子核的活化、快中子的弹性散射、热中子的扩散和俘获4种方式。12343、中子和物质的相互作用1）快中子非弹性散射阶段放出伽马射线（次生伽马射线）基态原子核En大的快n碰撞激发态原子核（获得内能）跃迁n’能量降低碰撞后的中子一、中子测井基础2）快中子对原子核的活化3、中子和物质的相互作用一、中子测井基础快中

6、子除与原子核发生非弹性散射外，还能与地层中某些元素的原子核发生核反应，产生新的原子核。中子的能量越高，反应的几率越大。由这些核反应产生的新原子核，有些是放射性核素，以一定的半衰期衰变，并发射β或射线。这一过程中放出的伽马射线称为次生活化伽马射线。其中，分别以硅元素(Si)、铝元素(Al)的活化核反应为基础，产生了识别岩性的硅测井和铝测井。3）快中子弹性散射阶段快nn’能量降低原子核（获得动能）基态原子核该过程的能量是守恒的3、中子和物质的相互作用一、中子测井基础3）快中子弹性散射阶段没有足够能量与地层发生非弹性

7、散射或活化核反应的中子，只能经弹性散射继续减速。弹性散射阶段，快中子一次碰撞损失的能量与其初始能量和被碰原子核的质量数及散射角度等因素有关。每次弹性碰撞的平均能量损失：E=2AER/（1+A）2A越小---E大，A越大---E小，元素周期表中，H的A最小，物质含H多，弹性散射时间短，减速能力强。3、中子和物质的相互作用一、中子测井基础4）热中子扩散和俘获阶段（热中子从产生到被俘获的阶段）快中子经过一系列的非弹性散射核弹性散射和弹性碰撞后，能量不断减弱。当中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时，中子不再减

8、速，处于这种能量的中子叫热中子。3、中子和物质的相互作用一、中子测井基础热中子在地层中的运动称为扩散运动，即由密度高处向低处扩散。在扩散过程中，热中子若碰到原子核就会被原子核俘获，热中子消失，吸收热中子能量后的原子核将处于激发状态。当处于激发状态的原子核退回到基态时，会放出伽马射线，热中子从产生到被俘获的过程称为热中子的扩散阶段。4）热中子扩散和俘获阶段（热中子从产生到被