【7A文】隨鉆可控源中子測(cè)井儀器研究.ppt

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1、隨鉆可控源中子測(cè)井儀器研究目錄一、國(guó)外現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀三、隨鉆可控源中子孔隙度及宏觀俘獲截面測(cè)井一體化可行性分析四、儀器實(shí)現(xiàn)五、結(jié)論1.國(guó)外現(xiàn)狀國(guó)外隨鉆核測(cè)井儀的發(fā)展方向是高度集成化，將核測(cè)井技術(shù)集成在一根鉆鋌中。圖1、Ecoscope儀器示意圖1.國(guó)外現(xiàn)狀斯倫貝謝Ecoscope隨鉆核測(cè)井儀器，僅用一根鉆鋌，提供多參數(shù)測(cè)量。該儀器將隨鉆方位伽馬、中子孔隙度、地層密度，俘獲伽馬譜、宏觀俘獲截面、電阻率、環(huán)空壓力等集成在一根鉆艇中，實(shí)現(xiàn)一次下鉆，測(cè)量需要的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電法測(cè)井與核測(cè)井組合測(cè)井，提供與傳統(tǒng)電纜組合測(cè)井儀器相當(dāng)?shù)某商椎貙釉u(píng)價(jià)測(cè)量數(shù)據(jù)。儀

2、器特點(diǎn)：在上一代的儀器中，中子孔隙度隨鉆測(cè)井儀用脈沖中子發(fā)生器（PNG）取代了傳統(tǒng)的镅鈹中子源。密度用化學(xué)源繼續(xù)使用。儀器測(cè)量原理與同類電纜密度測(cè)井和中子測(cè)井類似，提供實(shí)時(shí)中子孔隙度、地層體積密度和光電吸收系數(shù)，用以在鉆井過程中描述地層孔隙度和巖性，為提高精度，這些測(cè)量都進(jìn)行校正。按方位測(cè)量巖石和流體性質(zhì)，地層評(píng)價(jià)精度高，儲(chǔ)量描述準(zhǔn)確，診斷能力增強(qiáng)。一、目標(biāo)和任務(wù)1.國(guó)外現(xiàn)狀xPET比Ecoscope更高一代，是新產(chǎn)品儀器，該系統(tǒng)可以隨鉆測(cè)量的新參數(shù)有Σ、中子-伽馬密度（NGD）以及可計(jì)算礦物組份的俘獲伽馬能譜。這代儀器使用可控源中子發(fā)生器替代

3、化學(xué)源測(cè)量地層參數(shù)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀1、彭琥等人做過隨鉆核測(cè)井研究，最近提出了電-核組合信息自洽?飽和度測(cè)井觀點(diǎn)，將電法測(cè)井與核測(cè)井結(jié)合解釋地層，提高解釋的準(zhǔn)確性。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀2、中國(guó)石油大學(xué)張峰正在從事可控源隨鉆核測(cè)井方法研究3、我國(guó)現(xiàn)有好幾個(gè)單位正在籌備立項(xiàng)研制可控源隨鉆測(cè)井儀。我們中國(guó)石油測(cè)井有限公司應(yīng)該如何起步？從何處切入？怎樣走自己的路？在正式開展工作之前，就需要學(xué)習(xí)、調(diào)查和思考這些問題。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀首先我們考慮的是研制隨鉆核測(cè)井儀使用的是化學(xué)源還是可控源，在電纜核測(cè)井系列儀器使用的主要是镅鈹中子源，镅鈹中子源測(cè)量地層中子孔隙度測(cè)井已有四十年的測(cè)井歷

4、史，隨著環(huán)保的要求和同位素中子源的緊缺，利用脈沖中子源和多探測(cè)器組合系統(tǒng)進(jìn)行隨鉆中子孔隙度和宏觀俘獲截面測(cè)量，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。實(shí)現(xiàn)“無源化”綠色隨鉆測(cè)井技術(shù)已經(jīng)是未來測(cè)井發(fā)展的方向，因此開展隨鉆脈沖中子測(cè)井技術(shù)方法研究，設(shè)計(jì)新型儀器，完善脈沖中子測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的處理及解釋評(píng)價(jià)方法，可以提高國(guó)內(nèi)測(cè)井技術(shù)研究和應(yīng)用水平，縮短與國(guó)外隨鉆測(cè)井技術(shù)的差距。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)有多家公司或研究院所正在開發(fā)可控源中子孔隙度測(cè)井儀，中國(guó)石油測(cè)井公司自主研發(fā)的可控源中子孔隙度隨鉆測(cè)井儀已經(jīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。我國(guó)在這方面與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的差距很大，發(fā)展國(guó)內(nèi)隨鉆測(cè)井技術(shù)，

5、具備隨鉆測(cè)井服務(wù)的能力，提升油田技術(shù)服務(wù)的整體水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀隨鉆可控源中子孔隙度及宏觀俘獲截面測(cè)井一體化可行性分析D-T類型中子發(fā)生器產(chǎn)生的14Mev中子與化學(xué)源AmBe中子源受環(huán)境影響不同，因其能量較AmBe中子源（4.5Mev）高很多，受井骨架影響、井眼影響、泥漿重量影響、泥漿礦化度影響、地層礦化度影響、壓力的影響等最小。但是D-T類型中子發(fā)生器中子產(chǎn)額受溫度影響較其它源測(cè)井影響大，主要是中子產(chǎn)額波動(dòng)較大，該不利因素在隨鉆測(cè)井中利用隨鉆測(cè)井優(yōu)勢(shì)來減小因產(chǎn)額帶來的負(fù)面影響,達(dá)到與化學(xué)源同等的測(cè)井效果。宏觀俘獲截面與地層中子孔隙度的

6、關(guān)系通常地層是由多種物質(zhì)組成，如固體、液體、氣體等，為了直觀，地質(zhì)上經(jīng)常采用∑的相對(duì)體積表達(dá)式：………………（1）?∑=Φ(∑w-∑0)…………（2）中子孔隙度直接測(cè)量地層孔隙度，代入(2)式可求出油水差異，找出含油層。隨鉆可控源中子測(cè)井一體化優(yōu)勢(shì)在測(cè)量中子孔隙度的同時(shí)，充分利用可控源特性，獲取地層信息，利用脈沖中子測(cè)井原理和宏觀俘獲截面測(cè)井原理，可在同一種儀器上獲取兩種地層信息。因?yàn)閷?duì)于同一孔隙度的地層，水與油的宏觀俘獲截面差異愈大，對(duì)于油、水層分辨能力愈強(qiáng)，這時(shí)為了對(duì)地層進(jìn)一步分析，可用中子孔隙度測(cè)井儀測(cè)量的孔隙度來求油水宏觀俘獲截面差異，

7、準(zhǔn)確判斷油水層。傳統(tǒng)的宏觀俘獲截面通過記錄熱中子與地層俘獲反應(yīng)釋放出的伽馬射線，采用探測(cè)器主要是伽馬探測(cè)器，測(cè)量中子被俘獲后放出的伽馬射線，求得地層含水飽和度，確定地層宏觀俘獲截面，這種方法受地層水礦化度的影響較大，在測(cè)井時(shí)有一定的局限性。1）受地層伽馬射線及儀器本底伽馬射線影響，本底計(jì)數(shù)需要處理。2）礦化度相對(duì)較低的地層誤差偏大。隨鉆可控源中子測(cè)井一體化優(yōu)勢(shì)儀器實(shí)現(xiàn)：如果利用一個(gè)中子接收器直接測(cè)量熱中子密度的變化情況，由于檢測(cè)的是未被俘獲的熱中子，所以其數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于地層俘獲的熱中子數(shù)目，降低了礦化度的影響，有利于在低礦化度地區(qū)分辨近井地帶的油

8、水分布，計(jì)算含油飽和度。在中子減速過程中，氫是最重要的減速劑，因此含氫量的多少?zèng)Q定了熱中子的空間分布。不同地層中子的減速長(zhǎng)度不一樣，可借助電纜測(cè)井的理