[發明專利]一種針對中子壽命測井的俘獲截面計算方法及裝置

在審

• 申請號: 202011091508.9
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112360428A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 張泉瀅;張宮;鄧瑞;劉國斌;劉佳怡;羅曉蕓;朱可馨;廖繪梅
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;G01V5/10;G06F17/16;G06F17/12
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發明涉及一種針對中子壽命測井的俘獲截面計算方法，包括以下步驟：設置初始俘獲截面預設值數列，根據俘獲截面預設值數列生成對應的中子壽命預設值數列；根據中子壽命預設值數列構建多指數衰減方程；從時間譜衰減區域中選取多個數據點代入多指數衰減方程，構建多階多元線性超定方程組；采用正則化方法對非負最小二乘法的約束條件進行修正，得到線性超定方程組的等價方程組；求解等價方程組得到衰減項幅度值，進而構建俘獲截面預設值的貢獻分布圖以獲取俘獲截面近似值；根據俘獲截面近似值對俘獲截面預設值數列進行優化，基于優化后的俘獲截面預設值數列構建優化貢獻分布圖以獲取最終的俘獲截面值。本發明具有計算精度高的技術效果。

技術領域

本發明涉及中子壽命測井技術領域，尤其涉及一種針對中子壽命測井的俘獲截面計算方法、裝置及計算機存儲介質。

背景技術

中子壽命測井通過記錄脈沖中子源放出的高能快中子在地層中產生的熱中子或俘獲伽馬時間譜來進行地層宏觀俘獲截面Σ和中子壽命τ測量，在儲層含水飽和度計算、油水和氣水界面劃分等方面有廣泛的應用，對油田剩余油動態監測和提高油氣采收率具有非常重要的意義。

目前，中子壽命測井計算地層宏觀俘獲截面的主要方法有時間門法和雙指數擬合法。時間門法通過在時間譜中選取兩個固定時間窗，利用窗計數來計算時間譜曲線的指數衰減速率，進而求得地層的宏觀俘獲截面；雙指數擬合法通過在時間譜中選取特定時間窗的信息進行函數擬合，得到地層宏觀俘獲截面。

然而，常規時間門法易受井眼信息的干擾，雙指數擬合法對數據統計性要求較高，因此，現有方法對時間窗的選擇要求極高，靠前或靠后的時間窗都會引入較大井眼干擾或者統計誤差。此外，在復雜的測井條件下，中子和伽馬時間譜形態和統計性會產生劇烈變化，基于固定時間窗的時間門法和雙指數擬合法會產生較大的誤差，嚴重降低了中子壽命測井在復雜測井條件下的精度。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種針對中子壽命測井的俘獲截面計算方法、裝置及計算機存儲介質，用以解決現有時間譜處理方法在計算俘獲截面時，計算精度受限于時間窗選擇和測井條件的問題。

本發明提供一種針對中子壽命測井的俘獲截面計算方法，包括以下步驟：

設置初始的俘獲截面預設值數列，根據所述俘獲截面預設值數列生成對應的中子壽命預設值數列；

根據所述中子壽命預設值數列，基于熱中子和伽馬時間譜指數衰減規律，構建描述時間譜計數率隨時間衰減規律的多指數衰減方程；

從時間譜衰減區域中選取多個數據點，代入所述多指數衰減方程，構建多階多元線性超定方程組；

采用正則化方法對非負最小二乘法的約束條件進行修正，基于修正后的約束條件，得到所述線性超定方程組的等價方程組；

采用非負約束最小二乘法求解所述等價方程組，得到衰減項幅度值，根據所述衰減項幅度值構建俘獲截面預設值的貢獻分布圖，根據所述貢獻分布圖獲取俘獲截面近似值；

根據所述俘獲截面近似值對所述俘獲截面預設值數列進行二次優化，基于優化后的俘獲截面預設值數列重新構建優化貢獻分布圖，根據所述優化貢獻分布圖獲取俘獲截面值。

進一步的，設置初始的俘獲截面預設值數列，具體為：

設定地層中子宏觀俘獲截面初始范圍，根據所述俘獲截面初始范圍生成一組地層宏觀俘獲截面預設值數列。

進一步的，根據所述俘獲截面預設值數列生成對應的中子壽命預設值數列具體為：

τ_i＝4545.5/Σ_i

其中，∑_i表示俘獲截面預設值數列的第i個值，τ_i為中子壽命預設值數列的第i個值，i＝1,2,…,m，俘獲截面預設值數列和中子壽命預設值數列的項數均為m。