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2、察看界面或气水截面变迁 油层正在采油历程中

2019-10-10  admin  阅读:

 

 

  第九章 脉冲伽马测井 脉冲中子测井:脉冲中子源每隔必然时间发射必然 宽度的快中子,映照地层,通过研究中子取地层的 彼此感化,来研究地层 第一节 :中子寿命测井(NLL) 第二节:非弹性散射伽马能谱测井 第三节: 中子活化测井 第一节 中子寿命测井 一、中子寿命测井 二、热中子寿命取地层对热中子宏不雅俘获截面的关系 三、中子寿命测井的根基道理 四、中子寿命测井的使用 第一节 中子寿命测井 一、 中子寿命测井(NLL)也叫热中子衰减时间测 井,测井时,操纵脉冲中子源发射高能快中子 (14Mev),脉冲映照地层,用伽马探测器探测经地 层慢化发生的热中子被俘获放出的伽马射线,按照计 数率随时间的衰减,进而计较热中子寿命和地层的热 中子宏不雅俘获截面,从而研究地层性质(出格是含油 性)的一种测井方式,正在地层中,宏不雅俘获截面和热 中子寿命次要和氯的含量相关,取地层水矿化度相关。 第一节 中子寿命测井 二、热中子寿命取地层对热中子宏不雅俘获截面的关系 1、热中子寿命 热中子寿命,是指热中子从发生的霎时起到被俘 获的时辰所履历的平均时间。计较时,它等于热中子 中的63.2%被俘获所履历的时间 t N(t)/N0≈0.368 N (t ) ? N 0 exp( ? ) 2、宏不雅俘获截面 ? 单元体积介质中所有原子核的微不雅俘获截面之和, 单元cm-1,一般定义为一个根基的宏不雅俘获截面单元 为10-3cm-1,称做俘获单元,并记做c.u. 第一节 中子寿命测井 3、τ取Σ的关系 τ——地层的热中子寿命,单元us; Σ——地层对热中子的宏不雅俘获截面,单元cm-1; A 1 ?? ? ? a v? a A为待定的;v为热中子速度 也就是说,热中子寿命取地层对热中子的宏不雅俘获截 面成反比关系,即地层的宏不雅俘获截面越大,热中子 寿命越小 第一节 中子寿命测井 4、岩石的热中子寿命和宏不雅俘获截面 常见岩石的次要矿物的俘获截面都很小,热中子 寿命都很长,而孔隙流体的热中子俘获截面比大部门 骨架矿物的大良多,因而, Σ 遭到孔隙度的影响。 (硼、汞等宏不雅俘获截面出格大,因而,微量的硼、 汞就能 Σ增大,目前的硼中子测井操纵了硼的这种性 质。) 第一节 中子寿命测井 二、中子寿命测井的根基道理 中子从其发生,颠末取地层原子核发生非弹性散 射,弹性散射,逐步减速为热中子,热中子被俘获产 生俘获伽马射线、热中子寿命( τ) 热中子从其发生到它被接收为止履历的平均时间 指的是统计概念,即热中子从其发生到被接收履历的 时间,有长有短,τ是平均值 第一节 中子寿命测井 2、热中子的空间分布 热中子发生后,它正在地层中发生扩散,地层中某 点的热中子密度按指数纪律随时间衰减: N ? N0e ? T ? 式中:N0——衰减起头时的热中子密度; N——颠末时间T的热中子密度; τ——岩石的热中子寿命 第一节 中子寿命测井 3、热中子寿命的丈量道理 任何时辰存正在的俘获伽马射线的强度取仪器四周 中子密度成反比。因而刻度后,记实丈量俘获伽马射 线强度,能够求得热中子的寿命(或地层宏不雅俘获截 面Σa) T1时 :探测器记实的俘获伽马射线e ? ? 第一节 中子寿命测井 T2时 :探测器记实的俘获伽马射线 两边取对数 T2 ?T1 ? T2 ? T1 ?? LnN1 ? LnN2 第一节 中子寿命测井 T2时 :探测器记实的俘获伽马射线 两边取对数 T2 ?T1 ? T2 ? T1 ?? LnN1 ? LnN2 第一节 中子寿命测井 5、中子寿命测井的地质物理意义 热中子寿命取物质的宏不雅俘获截面相关,即地层 介质的宏不雅俘获截面越大,则热中子寿命越短,地层 介质的宏不雅俘获截面是指岩石中各个核素的微不雅俘获 截面的总和。 堆积岩中,氯核素的微不雅俘获截面比其他核素的 微不雅俘获截面大得多,也就是岩石的宏不雅俘获截面从 要取决于地层中氯的含量(地层水的矿化度) 第一节 中子寿命测井 地层水矿化度较高时,即氯的含量相对较高时, 那么对于水层和油层来说,水层的宏不雅俘获截面要大 于油层,而热中子寿命则小于油层。 按照热中子寿命丈量的性质研制出热中子寿命测井 (操纵中子寿命来研究地层的性质) 第一节 中子寿命测井 四、中子寿命的使用 1、划分层 矿化度较高的水层有比油层大的俘获截面(或较 小的热中子寿命)。 2、察看界面或气水截面变化 油层正在采油过程中含水饱和度不竭变化,界 面向上挪动,操纵分歧时间丈量的宏不雅俘获截面或中 子寿命,则能够领会或气水截面的变化环境。 第一节 中子寿命测井 TDT1—完井后测 量,实线—投产三年 后为停产测得,长 虚线——投产三 年后又停产四个月 测得,小点线 第一节 中子寿命测井 3、孔隙度求取 对于不含油气的纯地层,地层的宏不雅俘获截面∑为 ∑=∑ma(1-φ)+ ∑w×φ 此中: ∑——为地层的宏不雅俘获截面 ∑ma——岩石骨架参数 ∑ma——流体参数 ?? ? ?? ? ?? w ma ma 第一节 中子寿命测井 4、含水饱和度 (1)若是已知,则对含油气纯地层来说: ?? ? 拾掇获得 ma (1? ? ) ? ? w ?? ? SW ? ? (1? Sw)? h SW ?? ? ? ? (? w ?? h ) ma ?? (? ma ?? h ) 第一节 中子寿命测井 4、含水饱和度 (2)含泥质地层: SW ? (? ? ? ma ) ? ? (? ma ?? h ) ? ( ? w ?? h ) Vsh ? ? ( ? w ?? h ) 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 操纵脉冲中子源向地层发射14Mev的高能 快中子,丈量这些快中子取地层物质的核素发 生非弹性散射放出的伽马射线的能谱的一种测 井方式 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 快中子取地层中分歧核素发生非弹性散射 放出的伽马射线是分歧的,因而,只需对分歧 能量的伽马射线别离加以记实就能够确定地层 中存正在某种核素和它们各自的浓度。 中子打入地层,先要进行非弹性散射,尔后 才能发生弹性散射,最初被地层俘获,这也是 中子正在地层中所履历的三个过程。因而,若是 限制必然的时间,能够丈量费弹性散射伽马能 谱。 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 岩石中常见的核素中,C12和O16都具有较 大的快中子非弹性散射截面,而且发生的非弹 性散射伽马射线均具有较高的能量。我们能够 通过记实C12和O16的非弹性散射伽马射线的强 度确定C、O含量,而C12和O16又是油、气、水 很好的元素,因而操纵非弹性散射伽马能 谱测井成长了C/O能谱测井。也就由C/O来确定 储层含油饱和度。 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 三、使用 1、确定含油饱和度So 一般按照C/O和含 油饱和度的关系曲线来 确定 给定φ,可由其它孔隙 度测井获得;对应C/O 比获得含油饱和度 含油饱和度 Sw 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 三、使用 2、划分水淹层 操纵C/O正在油、水层 的不同可知,若是油层 被水淹,则对于水淹层 C/O比下降,这是C/O 划分水淹层的根据。 A、B层的C/O曲线 幅度较着低于它们两头 油层的幅度,申明A、 B被水淹。 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 三、使用 3、用Si/Ca定性岩性 记实Si、Ca的非弹性散射伽马能谱,则可得 到Si/Ca比 砂岩的次要成分SiO2 石灰岩的次要成分CaCO3 因而,可由Si/Ca比划分岩性 第二节 非弹性散射伽马能谱测井 三、使用 4、确定孔隙度指数和泥质指数 用所记实的氢、钙、硅以及铁的俘获伽马射 线的计数率,计较孔隙度指数和泥质指数。 第三节 中子活化测井 一、中子活化测井的根基道理 二、活化测井的几品种型 三、中子活化测井的使用 第三节 中子活化测井 一、中子活化测井的根基道理 1、活化的概念 用脉冲中子源向地层发生14Mev的快中子,中 子使地层中的某些不变核素成反射性核素— —核被活化 2、活化伽马射线 活化核不不变,且一般半衰期较短,活化核 衰变放出活化伽马射线。分歧核衰变发生的射线 特征能量分歧的,因而,记实分歧能量的活化射 线能够用来识别地层中存正在的核素和浓度 第三节 中子活化测井 二、活化测井的类型 1、硅测井 操纵高能快中子使储层骨架中的硅活化,放出 1.8Mev的活化伽马射线 1 13 Al ?14 Si ? ? ? ? ? Q 第三节 中子活化测井 二、活化测井的类型 1、铝测井 快中子惹起铝核活化,放出能量为1.015Mev 和0.84Mev的活化伽马射线 1 27 ? 1 27 Mg ? ? ? ? (1.015 和0.84Mev) ?13 Al 第三节 中子活化测井 三、中子活化测井的使用 1、操纵硅测井识别岩性 砂岩骨架次要是SiO2,碳酸盐岩骨架不含SiO2, 因而能够操纵硅测井区别砂岩和碳酸盐岩。 2、操纵硅铝比(Si/Al)确定泥质含量 泥质因为晶格置换感化等,使得此中一部门硅 为铝所取代因此此中铝含量较高 第三节 中子活化测井 小结: 一、中子测井的核物理根本 非弹性散射 活化核反映 弹性散射 二、热中子的扩散和俘获

  第九章 脉冲中子测井_物理_天然科学_专业材料。第九章 脉冲伽马测井 脉冲中子测井:脉冲中子源每隔必然时间发射必然 宽度的快中子,映照地层,通过研究中子取地层的 彼此感化,来研究地层 第一节 :中子寿命测井(NLL) 第二节:非弹性散射伽马能谱测