补偿中子测井仪器.pdf

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1、精品文档补偿中子测井仪器1欢迎下载。精品文档补偿中子测井仪属于放射性强度测井仪器。是（密度、声波。中子）等三大孔隙度测井仪器的其中之一。今天我准备从下面5个方面来介绍补偿中子测井仪器：a)仪器简介b)仪器测井原理c)探测器d)电路简介e)仪器的刻度1.仪器简介补偿中子测井仪是一种通过测量地层含氢指数来确定地层孔隙度以及判断岩性的放射性测井仪器。仪器的用途：a)确定地层孔隙度b)判断岩性c)确定泥质含量仪器特点a)仪器的推靠器：b)仪器的重量：c)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

2、裸眼井中测量，还可以在套管井中测量。d)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。仪器主要技术指标：a)仪器最大外压：100Mpab)仪器使用电缆长度：7000mc)仪器最大测速：560m/h测速与源强有关。d)仪器测量范围：0100P.u.e)仪器测量精度：2欢迎下载。精品文档当地层孔隙度为：010P.u.时，仪器误差为：1P.u.当地层孔隙度为：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.2.仪器原理：中子测

3、井核物理基础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。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

4、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。这些热中子部分进入探测器，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

5、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。在这部分内容中，主要讲了3个方面的问题：1：中子从发射到吸收的具体过程为：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、快中子对原子核的活化、快中子的弹性散射及减3欢

6、迎下载。精品文档速―――――――――――――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2:热中子为什么带有地层的含氢量信息：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。3:含氢量与地层孔隙度之间的关系：地层孔隙是充满流体的细微

7、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。仪器测量原理该仪器具有两道探测器来探测地层的热中子射线。其中离放射性源的距离较远的叫长源距探测器，离放射性源近的叫短远距探测器。短源距探测器的灵敏度较低，由于它离源较近，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度较高，探测深度较深，它主要探测来自地层的热中子分布信息。长源距探测器探测的热中子也受井眼的影响。这个影响可以利用短源距探测器探测到的井眼

8、影响信息来进行补偿。补偿中子的概念由此而来。HCT补偿中子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）。在设计制造时，优化了国内同类产品，使得该仪器测量误差小，可靠性高，具有良好的使用调校性能。仪器由外部壳体组件和内部电子线路芯件两大部分组成，外部壳体组件主要包括上部壳体组件、中子源装载段和底锥、推靠器等，内部电子线路芯件由两个热中子探测器、电子线路板、插头座、骨架