【7A文】随钻可控源中子测井仪器研究.ppt

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1、随钻可控源中子测井仪器研究目录一、国外现状二、国内现状三、随钻可控源中子孔隙度及宏观俘获截面测井一体化可行性分析四、仪器实现五、结论1.国外现状国外随钻核测井仪的发展方向是高度集成化，将核测井技术集成在一根钻铤中。图1、Ecoscope仪器示意图1.国外现状斯伦贝谢Ecoscope随钻核测井仪器，仅用一根钻铤，提供多参数测量。该仪器将随钻方位伽马、中子孔隙度、地层密度，俘获伽马谱、宏观俘获截面、电阻率、环空压力等集成在一根钻艇中，实现一次下钻，测量需要的参数，实现电法测井与核测井组合测井，提供与传统电缆组合测井仪器相当的成套地层评价测量数据。仪

2、器特点：在上一代的仪器中，中子孔隙度随钻测井仪用脉冲中子发生器（PNG）取代了传统的镅铍中子源。密度用化学源继续使用。仪器测量原理与同类电缆密度测井和中子测井类似，提供实时中子孔隙度、地层体积密度和光电吸收系数，用以在钻井过程中描述地层孔隙度和岩性，为提高精度，这些测量都进行校正。按方位测量岩石和流体性质，地层评价精度高，储量描述准确，诊断能力增强。一、目标和任务1.国外现状xPET比Ecoscope更高一代，是新产品仪器，该系统可以随钻测量的新参数有Σ、中子-伽马密度（NGD）以及可计算矿物组份的俘获伽马能谱。这代仪器使用可控源中子发生器替代

3、化学源测量地层参数。国内现状1、彭琥等人做过随钻核测井研究，最近提出了电-核组合信息自洽饱和度测井观点，将电法测井与核测井结合解释地层，提高解释的准确性。国内现状2、中国石油大学张峰正在从事可控源随钻核测井方法研究3、我国现有好几个单位正在筹备立项研制可控源随钻测井仪。我们中国石油测井有限公司应该如何起步？从何处切入？怎样走自己的路？在正式开展工作之前，就需要学习、调查和思考这些问题。国内现状首先我们考虑的是研制随钻核测井仪使用的是化学源还是可控源，在电缆核测井系列仪器使用的主要是镅铍中子源，镅铍中子源测量地层中子孔隙度测井已有四十年的测井历

4、史，随着环保的要求和同位素中子源的紧缺，利用脉冲中子源和多探测器组合系统进行随钻中子孔隙度和宏观俘获截面测量，具有重要的现实意义和应用价值。实现“无源化”绿色随钻测井技术已经是未来测井发展的方向，因此开展随钻脉冲中子测井技术方法研究，设计新型仪器，完善脉冲中子测井数据的处理及解释评价方法，可以提高国内测井技术研究和应用水平，缩短与国外随钻测井技术的差距。国内现状国内有多家公司或研究院所正在开发可控源中子孔隙度测井仪，中国石油测井公司自主研发的可控源中子孔隙度随钻测井仪已经通过现场试验。我国在这方面与西方发达国家的差距很大，发展国内随钻测井技术，

5、具备随钻测井服务的能力，提升油田技术服务的整体水平和核心竞争力。国内现状随钻可控源中子孔隙度及宏观俘获截面测井一体化可行性分析D-T类型中子发生器产生的14Mev中子与化学源AmBe中子源受环境影响不同，因其能量较AmBe中子源（4.5Mev）高很多，受井骨架影响、井眼影响、泥浆重量影响、泥浆矿化度影响、地层矿化度影响、压力的影响等最小。但是D-T类型中子发生器中子产额受温度影响较其它源测井影响大，主要是中子产额波动较大，该不利因素在随钻测井中利用随钻测井优势来减小因产额带来的负面影响,达到与化学源同等的测井效果。宏观俘获截面与地层中子孔隙度的

6、关系通常地层是由多种物质组成，如固体、液体、气体等，为了直观，地质上经常采用∑的相对体积表达式：………………（1）∆∑=Φ(∑w-∑0)…………（2）中子孔隙度直接测量地层孔隙度，代入(2)式可求出油水差异，找出含油层。随钻可控源中子测井一体化优势在测量中子孔隙度的同时，充分利用可控源特性，获取地层信息，利用脉冲中子测井原理和宏观俘获截面测井原理，可在同一种仪器上获取两种地层信息。因为对于同一孔隙度的地层，水与油的宏观俘获截面差异愈大，对于油、水层分辨能力愈强，这时为了对地层进一步分析，可用中子孔隙度测井仪测量的孔隙度来求油水宏观俘获截面差异，

7、准确判断油水层。传统的宏观俘获截面通过记录热中子与地层俘获反应释放出的伽马射线，采用探测器主要是伽马探测器，测量中子被俘获后放出的伽马射线，求得地层含水饱和度，确定地层宏观俘获截面，这种方法受地层水矿化度的影响较大，在测井时有一定的局限性。1）受地层伽马射线及仪器本底伽马射线影响，本底计数需要处理。2）矿化度相对较低的地层误差偏大。随钻可控源中子测井一体化优势仪器实现：如果利用一个中子接收器直接测量热中子密度的变化情况，由于检测的是未被俘获的热中子，所以其数目远远多于地层俘获的热中子数目，降低了矿化度的影响，有利于在低矿化度地区分辨近井地带的油

8、水分布，计算含油饱和度。在中子减速过程中，氢是最重要的减速剂，因此含氢量的多少决定了热中子的空间分布。不同地层中子的减速长度不一样，可借助电缆测井的理