[發(fā)明專利]一種利用直流可控中子源計算地層密度的測井方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210201985.5
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103513287A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新光
• 申請（專利權(quán)）人: 王新光
• 主分類號: G01V5/10
• 分類號: G01V5/10;G01N9/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣井測井系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用直流可控中子源計算地層密度的測井方法。

背景技術(shù)

常規(guī)密度測井方法是伽馬-伽馬密度測井，采用伽馬源和伽馬探測器，通過記錄伽馬源產(chǎn)生的伽馬射線在地層中發(fā)生康普頓散射后進入探測器的計數(shù)，得到地層密度參數(shù)。最近國內(nèi)外出現(xiàn)采用中子源產(chǎn)生的次生伽馬進行地層密度測量的測井方法，其原理大都采用14.3MeV的D-T脈沖中子源和兩個伽馬探測器，分別記錄兩個源距處的非彈伽馬和俘獲伽馬總計數(shù)，利用兩個源距的俘獲伽馬計數(shù)比校正地層含氫指數(shù)的影響，利用兩個源距的非彈伽馬計數(shù)比計算地層密度。伽馬-伽馬密度測井方法采用放射性化學源，對施工人員和周圍環(huán)境存在潛在的放射性危險；而利用雙源距非彈伽馬計數(shù)比的方法測量結(jié)果受地層含氫指數(shù)的影響，儀器必須采用脈沖中子源，時序控制較復(fù)雜，且對結(jié)果進行地層含氫指數(shù)校正的方法大多是經(jīng)驗公式，缺乏理論支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計一種利用直流可控中子源計算地層密度的測井方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：利用直流可控中子源和多探測器系統(tǒng)，采用中子源直流工作方式，在不同的位置記錄中子總計數(shù)和伽馬能譜，計算得到地層密度信息。

所述可控中子源采用D-D可控中子源，直流工作方式。

所述的多探測器系統(tǒng)包括兩個熱中子探測器和三個伽馬探測器；所述的熱中子探測器采用He-3正比計數(shù)器；所述的伽馬探測器采用的是NaI晶體探測器；所述的多探測器系統(tǒng)的排列順序是，沿離開中子源位置的方向，依次是近源距伽馬探測器、近源距中子探測器、遠源距中子探測器、遠源距伽馬探測器以及超遠源距本底伽馬探測器；所述的探測器長度分別為，近源距伽馬探測器晶體長度50～100mm，近源距中子探測器長度為100～200mm，遠源距中子探測器長度為100～200mm，遠源距伽馬探測器晶體長度為50～100mm，超遠源距伽馬探測器晶體長度50～100mm；根據(jù)探測器長度，所述各探測器源距分別為：近伽馬探測器源距(晶體中心位置到中子源靶的距離)為285～385mm，近中子探測器源距(中子探測器中心位置到中子源靶的距離)為360～505mm，遠中子探測器源距為570～745mm，遠伽馬探測器源距為675～865mm，超遠伽馬探測器源距為1000～1200mm。

所述的計算地層密度方法，其特殊之處在于，采用如下的步驟：

①在未知密度地層中，近、遠源距中子探測器采集中子計數(shù)分別為N_S、N_L；近、遠、超遠源距伽馬探測器采集伽馬能譜；

②利用近、遠源距伽馬探測器能譜計數(shù)扣除超遠源距伽馬探測器采集的本底伽馬能譜，得到不含本底的近、遠源距伽馬能譜，其總計數(shù)分別為G_S、G_L；

③計算近、遠源距處能量在0.1MeV～1MeV之間的伽馬計數(shù)g_S、g_L，利用中子計數(shù)N_S、N_L和伽馬計數(shù)g_S、g_L，計算R(或lnR)值，R表達式如下：

R=gSgL-NLNSgS]]>

當近、遠伽馬探測器總計數(shù)率偏低時，可以用總計數(shù)G_S、G_L代替g_S、g_L計算R(或lnR)值，此時R表達式為：