中子密度測井課件.pptx

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1、1密度測井2一、物理基礎(chǔ)1、巖石的體積密度(即真密度）單位體積巖石的質(zhì)量。ρb=ρma（1-Φ）+ρf*φ組成巖石骨架礦物不同，密度就不同，對于相同孔隙度得到的體積密度也就不同，由此可以判斷巖性；另一方面，利用體積密度計算孔隙度時，必須先確定巖性?？紫缎缘貙拥拿芏刃∮谥旅艿貙?，且隨著Φ的增加，ρb減小，由此可以求Φ。利用伽馬源（Cs137）向地層發(fā)射伽馬射線，經(jīng)與地層介質(zhì)相互作用后，再由伽馬探測器接收（即為伽馬-伽馬測井），地層不同，探測器記錄的讀數(shù)不同，從而被用來研究地層性質(zhì)。32、康普頓散射吸收系數(shù)中等能

2、量射線與介質(zhì)發(fā)生康普頓散射而使其強度減小的參數(shù)。密度測井就是利用此關(guān)系，通過記錄康普頓散射的射線強度來測量巖石密度。3、巖石的光電吸收截面巖石的光電吸收截面指數(shù)Pe，是描述發(fā)生光電效應(yīng)時物質(zhì)對伽馬光子吸收能力的一個參數(shù)，即伽馬光子與巖石中一個單子發(fā)生光電效應(yīng)的平均光電吸收截面，單位b/電子。Pe=a*Z3.6（Z為原子系數(shù)）A為常數(shù)，地層巖性不同，Pe有不同的值。Ca-20Mg-12Si-145如孔隙度為φ的純砂巖的光電吸收截面為:體積光電吸收截面U與光電吸收截面指數(shù)Pe有近似關(guān)系:4、體積光電吸收截面也是描

3、述發(fā)生光電效應(yīng)時物質(zhì)對伽馬光子吸收能力的一個參數(shù)，它是指每m3物質(zhì)的光電吸收截面。地層巖性不同，其光電吸收截面不同。巖石體積光電吸收截面：61、測井儀下井儀：極板型，貼井壁測量，其中：滑板由伽馬源、探測器、屏蔽體三部分組成。伽馬探測器是由單伽馬探測器和雙伽馬探測器（即補償密度測井儀，長短源距）組成。屏蔽體：使源發(fā)射的光子不能直接到達探測器。2、原理由伽馬源Cs137發(fā)射0.661Mev的射線照射地層發(fā)生康普頓效應(yīng)——散射射線到達探測器——計數(shù)率N。地層密度不同，對伽馬光子的散射吸收能力不同，儀器記錄的計數(shù)率不

4、同，測井儀采用的正源距L下，ρ增加，N減小。二、地層密度測井7實際測井中，泥餅影響不可忽視，為此，采用雙源距探測器補償密度測井儀，其中，長源距的計數(shù)率受泥餅影響小，短源距受影響大，用長源距得到一個視密度ρb’，再由長短源距計數(shù)率得到泥餅校正值Δρ，則地層密度ρb=ρb’+Δρ。最終得隨深度變化的一條ρb曲線和Δρ曲線。3、應(yīng)用識別巖性、計算孔隙度、識別氣層。81.原理伽馬源產(chǎn)生的單能γ射線照射地層，其高能譜段的γ，只受康普頓效應(yīng)影響，低能譜段主要受光電效應(yīng)影響。在高能區(qū)計數(shù)γ計數(shù)率，確定地層密度，采用長短兩個

5、探測器，得到地層密度和泥餅補償值ρb和Δρ；低能區(qū)計數(shù)γ，以測量地層的光電吸收截面指數(shù)Pe。實際上是利用低能窗和高能窗計數(shù)率比值進行光電吸收截面指數(shù)計算的。2、應(yīng)用識別巖性、計算泥質(zhì)含量、識別重礦物（如重晶石Pe=266.8，鋯石Pe=69.1）三、巖性密度測井中子測井2012.3中子測井原理井壁中子補償中子中子伽馬測井脈沖中子測井非彈性伽馬能譜中子活化主要內(nèi)容利用中子與地層的相互作用的各種效應(yīng)，來研究井剖面地層性質(zhì)的各種測井方法的總稱。包括中子——熱中子、中子——超熱中子、中子——伽馬測井、中子活化測井以及

6、非彈性散射伽馬能譜測井和中子壽命測井。測井時，中子源向地層發(fā)射快中子，快中子在地層中運動與地層物質(zhì)的原子核發(fā)生各種作用，由探測器探測超熱中子、熱中子或次生伽馬射線的強度，研究地層孔隙度、巖性及孔隙流體性質(zhì)等地質(zhì)問題。中子測井中子測井原理12快中子從發(fā)出到10-8~10-6秒內(nèi)發(fā)生非彈性散射在10-6~10-3秒發(fā)生彈性散射。13井壁中子測井一、井壁中子測井：（源，探測器裝在貼井壁的滑板上，測量超熱中子計數(shù)率來反映地層含H指數(shù)）1、源距和超熱中子探測超熱中子計數(shù)率與源距關(guān)系類似于熱中子與源距的關(guān)系：零源距，長源

7、距，短源距。但零源距的大小比熱中子的略小。其中：短源距對含H指數(shù)分辨率低，一般不用，源距增加，對含H量分辨率增加。探測器選擇記錄超熱中子，采取兩項措施：1、探測器外加中子吸收劑做屏蔽層，吸收熱中子；2、屏蔽層與探測器之間加減速器，使穿過屏蔽層的超熱中子迅速變?yōu)闊嶂凶印?、測量方式貼井壁測量通過中子源發(fā)射快中子，照射地層減速形成熱中子或者超熱中子，中子探測器探測熱中子或者超熱中子的密度。不同地層，減速能力不同，計數(shù)率不同，以此來尋找儲集層、確定孔隙度的一類測井方法，包括熱中子測井、補償中子測井和超熱中子測井（也

8、稱井壁中子），統(tǒng)稱中子孔隙度測井。154、測量原理同位素中子源向地層發(fā)射快中子，與地層各種原子核發(fā)射彈性散射，而逐漸損失能量、降低速度，成為超熱中子，探測超熱中子密度，轉(zhuǎn)化為計數(shù)率，以此尋找儲集層、確定孔隙度的測井方法。5、儀器刻度原因：不同儀器（源距，探測器），導(dǎo)致計數(shù)率不同。休斯頓大學(xué)的API中子測井標準井：3個孔隙不同的純灰?guī)r地層井眼劇中，規(guī)定：把儀器零線與孔隙度=19%deindiana石灰