中子测井与天然气探测技术.PDF

维普资讯 第 26卷 第 1期 核电子学与探测技术 VOI．26 NO．1 2006年 1月 NuclearElectronics＆DetectionTechnology Jan． 2006 中子测井与天然气探测技术 秦绪英 ，肖立志 ，张元 中 (1．石油大学 ，北京 102200；2．中石化石勘院南京石油物探研究所 ，江苏南京 210014) 摘要 ：简单介绍 了中子测量与地层含氢指数及地层孔隙度 的关系，介绍 了地层含气对 中子测量 的 影响以及泥浆侵入对 中子在含气地层响应特征的影响。分析 了中子澳i井仪器长短源距探测器受泥浆侵 入影响的差异，给出了通过对 中子仪器长短源距计数率校正消除泥浆侵入影响的方法 。通过实际资料验 证 ，取得 了比较好 的结果 。 关键词 ：含氢指数 ；中子测量 ；天然气 ；泥浆侵入校正 中图分类号 ： P618．13O．21 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0258—0934(2006)01—0009—05 由快中子源发射 出的高能 中子 ，在发射后 的极短时间内经过一二次非弹性碰撞损失掉大 AE一 军 E。 (3) 量的能量之后，只能经弹性散射而继续减速 。每 当中子与氢核碰撞时，每次碰撞平均会减 次弹性碰撞后 ，快 中子损失 的能量与靶核的质 少一半的能量 ，而与碳核碰撞时，每次碰撞平均 只损失 14 的能量。靶核 的质量数越大 ，对快 量数 A、入射中子的初始能量 E。以及散射角 中子的减速 能力越差 ，而氢核的A最小，对快 有关 。当 为 18O。时，即发生正碰撞 ，中子损失 中子的减速能力最强 ，这决定 了氢是所有元素 的能量最大，一次弹性碰撞 中子可能 的最大能 中最强的中子减速剂Ⅲ。这是 中子测井能有效 量损失为 ： 解决地层含氢量以及与此有关 的地质 问题的科 △E 一 {1一 [(A一 1)／(A+ 1)]。}E。 学基础 。 (1) 中子源发射出的高能快 中子减速到热中子 令 a一[(A一1)／(A+1)]。，得到 所需要的时间及所移动的距离是 由岩石的宏观 △E 一 (1一 口)E。 (2) 减速能力决定的。岩石是由多种元素组成的，其 对氢核来说 ，质量数 A一1，因而有，△E 宏观减速能力主要 由含氢量来决定 ，水是地层 一 E。。这就是说 中子与氢核发生正碰撞时，中 中中子减速能力最强 的物质 ，由其他轻元素组 子就失去其全部动能 。对碳核来说 ，质量数A— 成 的物质减速能力 比水小 1～2个数量级 ，由重 l2，因而有 a一0．716，因而 中子与碳核发生正 元素组成 的物质宏观减速能力更差 。所 以可 碰撞 时，中子可能失去的最大能量是 0．284E。。 近似地认为地层岩石的减速能力等于地层孔隙 经过数学计算 ，中子在每次弹性碰撞时平均 的 中水或原油 的减速能力 (假设地层骨架 中不含 氢)。 能量损失为： 点状中子源在均匀无限介质 中形成的超热