[發明專利]一種基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別裝置及方法

有效

• 申請號: 202110366350.X
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113123779B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 張泉瀅;鄧瑞;陳冠達
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B47/11
• 分類號: E21B47/11;E21B47/00
• 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: 易賢衛

1.一種基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法，其特征在于，該方法對應的基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別裝置包括開槽鉆鋌、可控中子源、源強探測器及伽馬探測器，所述可控中子源、所述源強探測器及所述伽馬探測器均固定于所述開槽鉆鋌上，所述源強探測器位于所述可控中子源與所述伽馬探測器之間且用于獲取所述可控中子源釋放的高能中子通量，所述源強探測器被由鎢鎳鐵材料制成的殼體所包裹，所述伽馬探測器用于獲取非彈性散射伽馬能譜中的鐵非彈性散射伽馬信息，以進行氣層識別；

所述基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法包括：

獲取地層孔隙度，通過所述源強探測器獲取源強探測器計數，并通過所述伽馬探測器獲取非彈性散射伽馬能譜；

在所述非彈性散射伽馬能譜上確定鐵非彈性散射伽馬峰的能量范圍，并獲取純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數；

通過所述地層孔隙度、所述源強探測器計數及所述純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數確定地層的含氣飽和度；

其中，通過所述地層孔隙度、所述源強探測器計數及所述純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數確定地層的含氣飽和度，具體包括：

獲取R_Fe與孔隙度及含氣飽和度的刻度關系，其中，R_Fe為源強探測器計數與純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數的比值；

根據所述源強探測器計數及所述純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數確定地層的源強探測器計數與純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數的比值R_Fe；

根據獲取到的R_Fe與孔隙度及含氣飽和度的刻度關系、地層孔隙度及地層的R_Fe，確定地層的含氣飽和度。

2.根據權利要求1所述的基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法，其特征在于，所述伽馬探測器與所述可控中子源之間的距離為70cm。

3.根據權利要求1所述的基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法，其特征在于，獲取地層孔隙度，通過所述源強探測器獲取源強探測器計數，并通過所述伽馬探測器獲取非彈性散射伽馬能譜，具體包括：

將所述基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別裝置下入到實際地層的鉆孔的一預設位置；

通過所述可控中子源持續釋放中子，通過所述源強探測器獲取源強探測器計數，通過所述伽馬探測器獲取非彈性散射伽馬能譜；

獲取所述鉆孔在所述預設位置處的孔隙度。

4.根據權利要求1所述的基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法，其特征在于，在所述非彈性散射伽馬能譜上確定鐵非彈性散射伽馬峰的能量范圍，并獲取純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數，具體包括：

在所述非彈性散射伽馬能譜上確定鐵非彈性散射伽馬峰的能量范圍，得到所述鐵非彈性散射伽馬峰的起點和終點；

將所述鐵非彈性散射伽馬峰的起點和終點進行連線，確定一條分界線方程；

獲取所述鐵非彈性散射伽馬峰位于所述分界線上方的面積，作為純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數。

5.根據權利要求4所述的基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法，其特征在于，在所述非彈性散射伽馬能譜上確定鐵非彈性散射伽馬峰的能量范圍的具體方法是：

在所述非彈性散射伽馬能譜上選取能量峰值為0.84MeV的非彈性散射伽馬峰，作為鐵非彈性散射伽馬峰，并確定其能量范圍。

6.根據權利要求1所述的基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別方法，其特征在于，獲取R_Fe與孔隙度及含氣飽和度的刻度關系，其中，R_Fe為源強探測器計數與純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數的比值，具體包括：

將所述基于鐵非彈性散射伽馬的隨鉆氣層識別裝置下入到刻度井內，所述刻度井的不同位置處的孔隙度及含氣飽和度均為已知；

獲取刻度井內不同位置處的孔隙度、含氣飽和度及R_Fe，其中，R_Fe為源強探測器計數與純凈鐵非彈性散射伽馬峰計數的比值；

建立孔隙度、含氣飽和度及R_Fe的刻度關系。