[實用新型]TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120015767.3
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN202031585U
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玉虎;邵力量
• 申請（專利權(quán)）人: 太平洋遠(yuǎn)景石油技術(shù)(北京)有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于石油探測技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及TNIS(Thermal?Neutron?Imaging?System，熱中子成像系統(tǒng))過套管成像儲層(即地層)流體評價系統(tǒng)，即TNIS過套管成像儲層流體評價儀，或稱為TNIS過套管成像儲層流體評價裝置。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)使用的飽和度測井系統(tǒng)一般是通過地層對中子的俘獲放射出的伽瑪射線進(jìn)行記錄分析來解析油井的飽和度。這類系統(tǒng)的缺陷如下：

1.在套管內(nèi)不能對地層及內(nèi)部流體進(jìn)行成像分析，因此也不能

直接在套管內(nèi)得到相應(yīng)的地層參數(shù)(孔隙度、飽和度、泥質(zhì)含量等)；

2.在低礦化度(地層水礦化度≤1000ppm，1ppm是指1000000千克的溶液中含有1千克溶質(zhì)，1000ppm是指1000000千克的溶液中含有1000千克溶質(zhì))的油井中不能準(zhǔn)確地評價地層參數(shù)；

3.在低孔隙度(地層孔隙度≤10％)的油井中不能準(zhǔn)確地評價地層參數(shù)；

4.在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量少、誤差范圍大、精度低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直接在套管內(nèi)采集數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確評價低礦化度或低孔隙度的油井中地層參數(shù)、在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量大、誤差范圍小、精度高的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：這種TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，包括高能中子發(fā)生器、放射源探測器、以及依次相連的A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示裝置，高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子，放射源探測器接收快中子發(fā)射后產(chǎn)生的熱中子，放射源探測器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。

由于熱中子通過套管能夠直接被探測到，所以就可以在套管內(nèi)采集數(shù)據(jù)，而不是把探測裝置直接深入油井，從而很好地保護(hù)了探測儀器；由于在低礦化度或低孔隙度的油井中熱中子的計數(shù)率大大高于伽瑪射線，所以本方法能夠更加準(zhǔn)確地評價低礦化度或低孔隙度的油井中地層參數(shù)，在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量大、誤差范圍小、精度高。

附圖說明

圖1是本實用新型的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是本實用新型的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。這種TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)(由于熱中子能夠穿過套管，所以該發(fā)明名稱為TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng))，包括高能中子發(fā)生器、放射源探測器、以及依次相連的A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示裝置，高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子，放射源探測器接收快中子發(fā)射后產(chǎn)生的熱中子，放射源探測器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。

優(yōu)選地，所述高能中子發(fā)生器是產(chǎn)生能量為14兆電子伏特快中子的高能中子發(fā)生器。

優(yōu)選地，放射源探測器是He³雙源距高精度熱中子探測器。

優(yōu)選地，顯示裝置是電腦顯示器。

本實用新型的工作原理如下：

(1)通過高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子；

(2)利用放射源探測器的長源距部分和短源距部分同時采集從步驟

(1)的快中子發(fā)射后一段時間內(nèi)產(chǎn)生的多個時間間隔的熱中子數(shù)；

(3)根據(jù)各個時間間隔的熱中子數(shù)生成熱中子時間衰減譜，將時間衰減譜轉(zhuǎn)換成矩陣數(shù)據(jù)記錄下來，進(jìn)而把矩陣數(shù)據(jù)生成成像圖；

(4)通過步驟(3)的成像圖并根據(jù)油井影響因素與熱中子衰減對應(yīng)關(guān)系來去除井眼大小、水泥環(huán)、井筒內(nèi)流體三種因素的影響，從而獲得客觀的地層參數(shù)；

(5)將步驟(4)的地層參數(shù)輸出到顯示裝置。

優(yōu)選地，14兆電子伏特的快中子，經(jīng)過一系列的非彈性碰撞(10^-810^-7秒)和彈性碰撞(10^-6-10^-3秒)，當(dāng)中子的能量與組成地層的原子處于熱平衡狀態(tài)時，中子處于熱中子能量級，所述熱中子的能量是0.025電子伏特左右，速度2.2×10⁵厘米/秒，直到被地層俘獲。

優(yōu)選地，步驟(2)中的一段時間是從快中子發(fā)射后30微秒到1800微秒，分為120個時間間隔，每個時間間隔是15微秒。其中油井影響因素與熱中子衰減對應(yīng)關(guān)系是公知的，現(xiàn)舉例如下：