利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性
岩性扫描测井技术在安第斯项目油田开发中的应用
收 稿 日 期 ：２０１７－１２－２５ 作者简介：张健（１９８９－），男，油气田开发工程师，２０１４年毕业于中国石油大学（北京）油 气 田 开 发 工 程 专 业 ，获 硕 士 学 位，
现就职于中国石化集团国际石油勘探开发有限公司厄瓜多尔安第斯公司。目前为安第斯南区开发部工程师 兼 南 部 油 田 现 场 副 经 理 ，主 要 从 事 海 外 油 田 开 发 生 产 运 行 相 关 的 工 作 。
关 键 词 ：岩 性 扫 描 测 井 技 术 ；海 绿 石 ；厄 瓜 多 尔 ；开 发 中 图 分 类 号 ：Ｐ６３１．８＋１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００６—７９８１（２０１８）０３—００８５—０４
１ 岩 性 扫 描 测 井 技 术 及 特 点 １．１ 岩 性 扫 描 测 井 原 理
２０１２年 １０ 月 ８ 日，斯 伦 贝 谢 公 司 在 原 有 的 ＥＣＳ基 础 上，正 式 推 出 了 基 于 １４ＭｅＶ 脉 冲 中 子 发 生器的分 辨 率 岩 性 扫 描 成 像 测 井 仪 ＬｉｔｈｏＳｃａｎｎｅｒ， 成为 Ｓｃａｎｎｅｒ系 列 的 新 一 员 。 ［４］ 图 １ 是 ＬｉｔｈｏＳｃａｎ－ ｎｅｒ工具的简要示意 图，工 具 的 外 径 为 ４．５ 英 寸，限 压２０，０００ｐｓｉ，限温 １７５℃，垂向分辨率 １８ 英 寸。 该 仪器的测量精度比 ＥＣＳ高４倍，在井场提供高 分辨 率能谱测井数据，可 以 实 时 定 量 分 析 复 杂 岩 性 地 层 的矿物成分及总有 机 碳 含 量，这 些 定 量 分 析 数 据 以 前只能通过耗时费力高成本的实验室岩心分析方法 得到。
在进 行 岩 性 扫 描 的 同 时，可 以 独 立 地 测 量 地 层 中有机 碳 （ＴＯＣ）含 量，使 ＴＯＣ 测 井 成 为 现 实 。 ［２］ 其原理是测量得到 地 层 总 碳 含 量，包 括 无 机 碳 和 有 机碳两部分，其 中 无 机 碳 主 要 来 自 方 解 石、白 云 石 等 ，这 些 矿 物 中 含 碳 重 量 比 都 是 已 知 的 ，总 碳 含 量 减 掉无机碳含量剩下 的 就 是 有 机 碳 含 量 （需 要 说 明 的 是这里 的 总 有 机 碳 含 量 包 括 了 油 气、沥 青 等 中 的 碳）。岩性扫 描 技 术 定 量 计 算 的 ＴＯＣ 不 受 岩 性 与 井况的影响，可以 提 供 连 续 的 ＴＯＣ 测 井 曲 线，相 比 常规计算方法能提 高 解 释 精 度，避 免 了 常 规 模 型 引 入的偏 差 和 等 待 实 验 室 岩 心 分 析 结 果 的 时 间 延 误 。 ［３］ 由于常规 油 藏 地 层 骨 架 中 不 含 烃 源 有 机 质 ， 储层中的总有机碳信息主要来自油气影响。因此， 可以利用岩性扫描的有机碳含量定量计算含油饱和 度 ，该 方 法 与 地 层 电 阻 率 和 地 层 水 矿 化 度 无 关 ，含 油 饱和度计算公式为
可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势
可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势张锋;田立立【摘要】随着核仪器技术的进步以及安全健康的工业发展需求,具有人工可控性的中子源及X射线源逐步在测井领域得到推广应用,为油气等矿产资源的勘探开发提供了关键技术手段.可控中子及X射线源测井技术是以中子发生器或X射线管产生的中子或X射线与地层物质作用,通过探测中子、伽马或X射线从而进行地层孔隙度、密度、油气饱和度和元素含量的测井技术.本文概述了可控中子及X射线源测井技术,回顾了其发展历程;介绍了可控中子及X射线测井技术在数值模拟、仪器研制及数据处理方法方面的研究现状及应用,并展望了可控中子及X射线源测井技术的发展前景,认为未来可控中子及X射线源测井技术可从以下三个方面开展研究:分析不同射线在能量、时间及空间的分布规律,开展探测理论基础研究;联合不同学科优势,开展多类型多模式的新型仪器研制;增强谱数据校正及解析方法研究,开展谱信息综合分析及应用.【期刊名称】《同位素》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】18页(P133-150)【关键词】可控中子源;X射线源;测井技术;研究进展【作者】张锋;田立立【作者单位】中国石油大学(华东)深层油气重点实验室,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TL816+.3随着人们对健康、安全及环境(HSE)的重视程度不断提高，基于同位素化学源的核测井技术在实际应用中逐渐受到限制[1]。
可控中子源及X射线源通过电子线路控制中子或X射线的发射与关闭，避免了对环境及人员的放射性危害，成为替代同位素源的有利选择[2-3]。
可控中子源测井技术通过测量中子与地层物质作用后产生的中子及伽马射线，确定地层孔隙度、密度、油气饱和度及地层元素含量，对应的测井技术类别为可控中子孔隙度测井技术、中子伽马密度测井技术、脉冲中子油气饱和度测井技术和可控中子地层元素测井技术。
伽马能谱实验报告doc
伽马能谱实验报告篇一：闪烁伽马能谱测量实验报告实验题目：《闪烁γ能谱测量》一、实验目的1加深对γ射线和物质相互作用的理解。
2.掌握NaI(Tl)γ谱仪的原理及使用方法。
3.学会测量分析γ能谱。
4.学会测定γ谱仪的刻度曲线.。
二、实验仪器Cs放射源 Co放射源 FH1901型NaI闪烁谱仪 SR-28双踪示波器三、实验原理1. γ射线与物质相互作用γ射线与物质相互作用主要有光电效应、康普顿散射及电子对效应。
1）光电效应：在光电效应中，原子吸收光子的全部能量，其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能，另一部分就作为光电子的动能。
所以，释放出来的光电子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B?之差。
因此，E光电子=E??Bi?E?（需要原子核参加） 2）康普顿散射：康普顿散射是γ光子与原子外层电子相互作用的结果。
反冲电子的动能为：Ee?E?2(1?cos?)m0c2?E?(1?cos?)即使入射γ光子的能量是单一的，反冲电子的能量却是随散射角连续变化的。
3）电子对效应：电子对效应是γ光子从原子核旁经过时，在原子核的库伦场作用下，γ光子转化为一个正电子和一个负电子的过程。
根据能量守恒定律，只有当入射光子的能量hν大于2m0c2，即hν〉1.02MeV时，才能发生电子对效应。
（与光电效应相似，需要原子核参加）2． NaI（Tl）γ能谱仪介绍 1）闪烁谱仪装置示意图2）闪烁谱仪的工作原理Γ射线次级电子荧光Γ放射源与闪烁体发闪烁体受光阴极吸收生三种作用激辐射光电子电脉冲定标器记录分析器分析各打拿极逐级放大3)能谱分析（以137Cs为例）全能峰是γ光子与闪烁体发生光电效应产生的，直接反映了γ射线的能量；康普顿坪是由康普顿效应贡献的；逸出的γ射线与闪烁体周围的物质发生康普顿散射，反散射光子进入闪烁体发生光电效应形成反散射峰。
4）谱仪的能量分(原文来自：小草范文网:伽马能谱实验报告)辨率和能量刻度曲线闪烁单晶γ谱仪最主要的指标是能量分辨率和线性。
脉冲中子伽马能谱测井在剩余油饱和度研究中的应用
谱测井 受地 层岩石的影响较大。一般地说 。一个高 的ＣＯ ／ 值和一个大 的Ｓ／ ａ ｉ 值标 志着油层显 示 ，用二者组 合可计算剩 余油饱和度 ，这就 Ｃ 是 决速 直观解释的基础。 （ ） 用实例 。桩 ｌ井 ：９ 年１ ３ 应 ９ ６ 月射 孔生产 ｓ —２（ １ １３ １ １ ３ １ － １４
教 ，主要 从事 学 生思想政 治教 育研 究
（收 稿 日期 ： ２ １ 一 １—１ ０ｎ 『 ９ ３）
器 同时获得这些伽马射线 谱 （ 非弹性谱和俘获谱 ） 和地层元 素俘获截 面的脉冲到达时间谱 ，后者可 用来监视 中子发生器的工作情况 ， 经过 地面微机 系统进行剥谱分析处理 ，可确定地层的岩性 、孔 隙度和含 油 饱和度 。
脉 冲中子能谱测井利用了地层 中不 同核素的快中子反应 反映截 面 及诱发伽马射线能量不同的原理 ，在下井仪器 中使用氘氚 加速器 中子 源 （ 即中子发 生器 ），以一定脉宽 和时序发射能 量为１ ． Ｖ ４１ Ｍｅ 的快 中 子。中子进入地层后 ，首先与某些核素发生非弹性碰撞后 ，损失一定 动能 ， 原子核处于激发态 ， 使 退激时原子核可 以发射出伽马射线 。中 子在发射后的１ — ～ ０ ６时间内，主要 以这种方式 损失能量 。 ０ ８ １— ｓ 经过几次散射后 ，中子能量降低到难 以使其再次与原子核发生非 弹性散射的程度 ，进一步损失能量的主要过程是 中子与原子核的弹性 散射 ，发生在 中子 发射后 １— ～ ｕ ３时 间内 ，这 种作用过 程能量 守 ０ ６ｌ一ｓ
参 考 文 献 【 洪有 密 测井原 理与 综合解释 山 东：石 油 大学 出版社 ，１ ９ １ 】 ９３ ［ 冯 启宁 ，等 ． ２ 】 测井仪 器原理 一 电 法测 井仪 器 山 东： 油 大学 出版 一 石
浅析套管井中剩余油饱和度测井技术与应用
浅析套管井中剩余油饱和度测井技术与应用作者：吴高福来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第18期【摘要】当前，套管井中剩余油饱和度常用的测井技术有碳氧比能谱（C/O）测井、中子寿命测井和脉冲中子衰减能谱（PND）测井等。
本文就这几种常见的套管井剩余油饱和度测井技术在江苏油田中的应用做了具体阐述，并分析了未来剩余油饱和度测井技术的研究方向，以期为提高我国油田的采收率做出有意探索。
【关键词】套管井剩余油饱和度测井技术 C/O测井 PND测井众所周知，油田进入到高含水开发期之后，油田储采失衡，油层间矛盾日益凸显，剩余油分布进一步复杂化和零散化，油层分布的规律日益复杂，剩余油监测技术不断提高。
江苏油田是典型的复杂断块中渗油藏，因而针对江苏油田的特点，开展不同套管井剩余油饱和度测井技术的研究和开发，对了解江苏油田的地层剩余油分布具有重要意义，也对我国其他类似油田深化油藏认识、指导油田进行精细化开发和增强油田采收率具有一定的指导意义。
1 江苏油田套管井中常用的剩余油饱和度测井技术1.1 碳氧比能谱（C/O）测井碳氧比能谱（C/O）测井的基本原理为[1]：中子发生器发射脉冲中子流穿透套管、水泥环和地层中介质从而发生俘获和非弹性散射等反应，利用C、O、Ca和Si等元素核反应截面不同，次生的伽马射线具有较大差别的特征能量，从而测量出俘获谱和非弹性散射，以计算出Si/Ca和C/O等曲线，从而划分出岩性剖面求得含油饱和度，确定油气层进而划分出水淹等级。
江苏油田的X17采油井于2007年11月使用C/O测井技术测试，3号层呈弱水淹层，4、5和6号层呈强水淹层，7和8号层为水层。
该技术较早的应用于江苏油田，但其受井筒内流体的影响较为严重，计数率偏低，存在较大的统计误差，且储层孔隙度不小于20%时方才能定量计算含油饱和度，因此，该技术在实际运用过程中存在较大的限制。
1.2 中子寿命测井所谓中子寿命测井，即通过运用下井仪器中的中子发生器，向地层发射出脉冲高能快中子，其和进行多次碰撞然后成为热中子，而不同地层对这些热中子的吸收能力不尽相同[2]。
俄罗斯宽能域中子-伽马能谱系列测井仪在中国油气勘探开发中的应用
2、利用地层中子俘获伽马作测量源，为体 源，这些伽马经地层散射到探测器进行能 谱分析，取长、短探测器能谱分析的低能 区（约为150Kev-400Kev）的计数率，实现 地层密度测井.
这种方法测量的地层密度的探测深度要比 通常裸眼井的补偿密度测井探测深度要大 得多，受井径影响要小得多。
图三
长庆油田测井成果 在长庆油田分别对长1井、长2井、长3井生产井进行了 测量，测量进行得比较顺利，均一次测成，测井资料符 合要求，经处理分析结果如图十五、十六、十七所以示， 其中长1井解释了7层，长2井解释11层，长3井解释13层， 所解释的31层与完井解释及生产现状对比说明解释结果 是合理的。 其中长1井，1241-1244米，原解释为干层，俄罗斯基于 该层孔隙度大于10%以上，密度值约为2.37克/cm3左右， 含油饱和度约为50%等原因解释为油层，而且判断该井 主要出水层为1252-1255.8米强水淹层，因此建议采取措 施堵住该层，对1241米-1244米试油。
ch b k k b k ch ch b
图四
在图四中红线表示宽能域伽马能谱在大斜 度套管井中测量的地层密度.
黑线表示在裸眼井中补偿密度测井仪测量 的地层密度. 两种密度在大多数情况下重合较好.
伽马能谱 在油管和套管中测的地层密度. 在绝大多数情况下两种密度重合较好. 总之，在井眼变化较大的油气田、宽能域 中子-伽马能谱系列测井仪提供了一种地层 密度测量较好的方法。
图八、九、十 中F(Clж) 为硬区氯函数, F(Clм) 为软区氯函数, F(Кп )为中子-中子孔隙度系 数,“氯当量”值指的是在孔隙中淡水与矿化 水（20克/升）时两个读数的比值.
PND俘获模式测试技术求取储层含水饱和度方法研究
中子 与原 子 核 相 互 作 用 的 几 率 是 用 俘 获 截 面
表示的 ， 位是平 方米 （ 或 平方 厘 米 （ｍ ） 旧用 单 单 ｍ） ｃ ， 位是靶 恩 （ ） １ｂ＝１ Ｉ 。在研究 中子与 岩石 的相 ｂ ， ０２ ｍ０ 互作 用时 ， 及大量原 子核 的作用 ， 要 引入 宏观截 面 涉 需 的概念 。宏观 截面也称 截 面密度 ， 与此 对照 ， 一个原 子
１ １ 地层 物质 的宏观 俘获截 面 ．
＝
Ⅳ
１
（ ＝ １２ … ， ， ， ｍ）
（） ３
式 （） ， 为第 ｉ ３中 种元 素 的核密度 ；ｉ ｉ ｔ Ｔ Ｏ第 种元
素 的微 观截 面。 对 于化合 物 ， 中子 能 量 大 于 １ｅ 时 ， 核 与 自 当 Ｖ 靶
中 图 法分 类 号 ： ６ １６ ３ Ｐ ３ ．＋
文献标识码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０４９３ （００ ０ —０ ６０ １０ —１４２ １ ）３０４ ３
０ 引 言
脉 冲中子衰减 能谱 （ Ｎ ￣ 试技术 是一 种 近年 发 Ｐ Ｄ）Ｊ Ｊ 展起 来 的石油勘探 过 油管 储 层 评价 测 井技 术 ， 该技 术
应为：
＝
１ 脉 冲 中子 测 井 理 论基 础
所 有 的脉 冲 中子类 测井 方法都采 用 了受 控 中子 发 生器 技术 。中子管 加 电后 产 生 高能 快 中子 ， 与地 层 中
元 素的原 子核发生 非 弹性 散 射 和热 中子俘 获 反应 ， 两
种 反应均 释放 出伽 马射线 。通过 探测器 测量 随时间变 化 的非 弹性散 射和俘 获 伽 马射 线 强 度 ， 而 求 取地 层 进 的含水 饱和度 等参数 。
测井技术基本原理及方法简介3
利用近钻头伽马和电阻率,及时确定钻遇地层,并对可能的地层变化给出预测,实现 实时地质导向,以便及时确定下一步钻井方案，提高工程时效与勘探发现率。 利用随钻方位密度中子、方位电阻率，实时确认地层物性及含油性情况,调整井眼 轨迹，提高水平井优质油层的钻遇率。 应用旋转导向系统，实现井下定向，进一步提高钻速，降低卡钻风险，使井眼更 平滑；自动导航系统使井斜快速返回垂直，实现垂直快打。
主要包括：曲线质量评价、分辨率匹配、标准层刻度、区域资料对比分析等
8
7、测井质量控制
测井资料质量控制流程
规章制度
测井设计
作业依据
测井采集
信 息 传 输
曲线质量
现场监督
基地评价
合 格 资 料 拼接合并
预处理
标 准 化
环境校正
测井数据库解释处理来自网络发布97、测井质量控制
深度控制
天滑轮 马 丁 代 克
1.一级标准（行业级）：参数已知的、具有 准确和稳定量值的标准井或实验井
两类刻度装置
1.外刻度:借助外部刻度装置，如 标准井、刻度环(夹)等 2.内刻度:使用内嵌刻度装置，如 自检电路、 测试盒等
2.二级标准（企业极）：车间刻度装置
3.三级标准（井场级）：便携刻度装置
三个刻度目的
1.检查井下仪器工作是否正常 2.检查井下仪器的响应关系是否正确 3.检查井下仪器的稳定性
油气水三相持率，产液能力评价，确定出水位置
流量 = 速度 持率 面积
流 体 界 面 变 化 套 管 腐 蚀 多 种 情 况 组 合
窜 槽
7
7、测井质量控制
必要性 1、井的基准信息；2、测井解释的基础；3、区域对比的依据 测井质量控制是一个全过程的控制 1、测井仪器本身的质量及其控制过程：通过“刻度”等来保障仪器质量
伽马射线能谱法
伽马射线能谱法
伽马射线能谱法是一种用于分析和测量伽马射线能量的方法。
这种方法利用伽马射线与物质相互作用时产生的能量损失进行测量和分析。
在伽马射线能谱法中，首先需要将要测量的样品暴露在伽马射线源中，然后将样品的辐射信号转换为电信号。
这些电信号经过放大和处理后将被送入一个能谱仪器中，用于测量不同能量范围内的伽马射线。
能谱仪器可以是一种像闪烁体探测器或硅探测器这样的探测器，它可以将伽马射线转换为电信号。
这些电信号随后通过电子学系统进行放大和滤波，然后被送入一个分析系统。
在分析系统中，利用不同能量的伽马射线与物质相互作用时产生的能量损失进行能谱测量和分析。
通过将能量损失与伽马射线的能量进行校准，可以确定每个能量的伽马射线的相对强度。
这样，就可以得到一个伽马射线能谱图，该图显示了样品中伽马射线的能量分布情况。
伽马射线能谱法在核物理、天体物理、医学和环境科学等领域有广泛的应用。
它可以用于确定样品中放射性核素的存在和浓度，研究天体中的伽马射线源，以及对放射性废物的处理和环境监测等。
斯伦贝谢Techlog2016九大测井解释新技术
层间干扰测试）
·岩石力学测量（即 Mini-Frac 微型压裂）
满足了当前广泛存在的低渗地层和不规则井眼 条件下的测试与取样数据分析需求。
5 岩石力学分析和声波测井高级应用
岩石力学分析和声波测井高级应用技术 （Geomechanics & AdvancedAcoustic Suite）可整合各 类现场数据、成像、井径、地层压力测试和偶极声波 数 据 ，进 行 地 层 应 力 综 合 分 析（Integrated Stress Analysis），综合确定应力方向、特征（Stress Regime） 和大小：
1 Techlog2016 新技术发展概况
Techlog2016 测井解释技术发展分为两大方面： 第一、对已有模块进行技术改进、增加算法或增 加所支持的测井仪器，比如 NMR 核磁共振解释增加 了对非斯伦贝谢公司 9 种核磁测井仪器（如 P 型核 磁）的支持。 第二、从 Techlog2016 开始，对外释放了 9 个原 本一直是内部使用的测井数据高级分析及解释技 术：
·ECS 测井数据处理（ECS processing） ·成 像 测 井 高 级 处 理 及 解 释
（AdvancedBorehole Geology Suite）
·地 层 测 试 测 井 高 级 分 析 及 应 用
（FormationTesting Suite）
·岩 石 力 学 分 析 和 声 波 测 井 高 级 应 用
·全井壁成像：重构极板间缺失部分生成覆盖
全井壁图像，方便综合地质分析
·垂向切片图像：按指定方位生成垂向切片图
像，用于岩心垂向切片准确归位
伽玛能谱分析简介
伽玛能谱分析简介一、综述伽玛能谱分析技术，是快速、可靠、非破坏修地确定待测样品中各种具有伽玛辐射的放射性核素的性质及其强度的重要手段，是一种比较直观的仪器分析技术。
它在核物理研究、地质勘测、环境放射性研究、国土安全等方面都发挥了巨大的作用。
伽玛能谱分析分为定性分析和定量分析两步。
第一步，利用各种核素的半衰期和特征伽玛射线能量的不同，或者根据辐射多种能量伽玛射线的核素，各能量射线相对强度比的差异，从预先备有的核素特征中，细致筛选出可能的核索，确定被测试样所含有的成分，属于那类核素，并给出置信度。
第二步，在定性分析的基础上，根据伽玛能谱的特征、复杂程度、标准源谱图的具备情况以及数据处理手段等条件，选择恰当的解析方法，或者几种方法结合使用，对伽玛能谱进行定量解析。
二、伽玛能谱仪的刻度在能谱的定性，定量分析中，谱仪的刻度是必不可少的工作。
准确、可靠的谱仪刻度数据，是准确、可靠分析的必要条件。
伽玛谱仪的主要指标1、谱仪的道数和道宽道数的多少，往往是由能谱测量所要求的分辨率来决定。
分辨率越高，△E就要求越小，道数就要求越多。
2、能量分辨率3、仪器线性度谱仪的线性同样是包括探测器和电子学设备的总效应，因而有积分线性和微分线性之分。
(l)积分线性:表示峰道址和射线能量之间的线性程度。
对探测器来说，线性是表示在探测器中形成的脉冲幅度与入射到探测器的伽玛射线能量之间的线性程度，对多道分析器来说，积分线性就是道址与道边界(或道中心)所刘应的输入幅度之间的线性程度。
两种线性的总效应构成了谱仪的积分线性。
(2)微分线性:谱仪的微分线性主要是表示多道分析器各道宽的均匀性程度。
把相邻二散据点对应的，能量之差除以这二点间的道数即得到这二点间的平均道宽。
宏观微分线性就是多道分析器各段平均道宽间的偏差。
4、谱仪的死时间5、谱仪的稳定性（1）工作电压（2）温度（3）磁场刻度方法射线全能峰是伽玛能谱定性，定量分析的基础。
因此，谱仪刻度的目标仍是针对全能峰。
自然伽马能谱测井原理及其应用
自然伽马能谱测井原理及其应用The Principle and Application of Natural Gamma RaySpectrometry Logging聂万岭（长江大学资工10904班）摘要：自然伽马能谱测井就是在钻出的深井中，对地层的自然(天然)伽马射线进行能谱分析，由不同的能量的伽马射线强度确定地层中铀、钍、和钾的含量及其分布情况，从而评价地层的岩性、生油能力以及解决更多的地质和油田开发中的问题。
关键词：自然伽马能谱测井；生油岩；粘土矿物；泥质含量；高自然伽马放射性储层1 自然伽马能谱测井原理1．1 自然伽马能谱测井的理论基础地层中存在的放射性核素，主要是天然放射性核素，这些核素又分放射系和非放射系的天然放射性核素。
放射系为钍系、铀系和锕铀系，但锕铀系的头一个核素235U在自然界中的丰度很低，其放射性贡献甚微，不予考虑。
非放射系的天然放射性核素如表1所列。
从表中可见，主要是87Rb和40K，但是87Rb无伽马辐射。
所以，在研究地层中的自然伽马能谱主要是238U、232Th放射系和40K 放射的伽马射线能谱。
因为地层岩石的自然伽马射线主要是由铀系和钍系中的放射性核素及40K 产生的。
而铀系和钍系所发射的伽马射线是由许多种核素共同发射的伽马射线的总和，但每种核素所发射的伽马射线的能量和强度不同，因而伽马射线的能量分布是复杂的。
而40K只能发射一种伽马射线，其能量1．46Mev的单能。
如果我们把横座标表示为伽马射线的能量，纵座标表示为相应的该能量的伽马射线的强度。
把这些粒子发射的伽马射线的能量画在座标系中，那么就得到了伽马射线的能量和强度的关系图，这个图称为自然伽马的能谱图。
铀系和钍系在放射性平衡状态下系内核素的原子核数的比例关系是确定的，因此不同能量伽马的相对强度也是确定的，因此我们可以分别在这两个系中选出某种核素的特征核素伽马射线的能量来分别识别铀和钍。
这种被选定的某种核素称为特征核素，它发射的伽射线的能量称为特征能量，在自然伽马能谱测井中，通常选用铀系中的214Bi发射的1．76MeV的伽马射线来识别铀，选用钍系中的208Tl发射的2. 62MeV的伽马射线来识别钍，用1．46MeV的伽马射线来识别钾。
直接确定地层有机碳含量测井方法的数值模拟
直接确定地层有机碳含量测井方法的数值模拟袁超;周灿灿;薄亚杰;张锋;李霞;程相志【摘要】Unconventional resources gradually become the important domain of oil and gas exploration in China ,in w hich the evaluation of source rock ,especially the total organic carbon content (TOC ) ,is critical due to the“source and reservoir in one body” . Conventional evaluation methods of TOC based on logging data are all indirect ones ,and calculated results involve some uncertainties as they are affected by various influential factors .In this paper ,inelastic gamma spectra and capture gamma spectra were recor‐ded with the gamma ray detector ,and elemental contents in formation were derived with spectral analysis technique .After that ,the total inorganic carbon content (TIC ) ,which is calculated with the TIC‐related elemental contents ,was deducted from total carbon content ( TC ) to directly determine TOC . According to the characteristics of shale in Longmaxi and Qiongzhusi formation of Sichuan basin ,Monte Carlo method was em‐ployed to build 6 formationmodels ,gamma spectra under different formation conditions were simulated ,and then the simulated gamma spectra were analyzed with elemental standard gamma spectra .The simulation results demonstrate that the method mentioned in this paper can directly pr ovide high‐accuracy results of TOC ,and the relative error of calculated value is less than 6% w hen TOC is more than 2% .%非常规资源逐渐成为我国油气勘探的重要领域，其“源储一体”的特性使得对源岩特别是有机碳含量的连续定量评价成为关键。
脉冲中子全谱测井技术及其在冀东油田的应用
脉冲中子全谱测井技术及其在冀东油田的应用吕俊涛【摘要】介绍了脉冲中子全谱测井仪（PNST）的结构、特点、测量原理及技术指标。
脉冲中子全谱测井能同时完成双源距碳氧比、中子寿命、脉冲中子-中子和能谱水流测井功能。
其测井资料不但能准确评价地层剩余油气饱和度、判断出水层位,还能识别低电阻率油层、气层及评价压裂效果等。
该仪器在冀东油田已应用27井次,依据PNST测井资料增油降水措施有效率达95%以上。
冀东油田现场应用的统计分析表明,该仪器具有测量剩余油饱和度精确性高,应用范围广等特点,能为高含水后期油藏监测,为堵水、补孔、压裂等方案的制订提供有效的资料。
【期刊名称】《石油管材与仪器》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】5页(P53-57)【关键词】脉冲中子全谱测井仪;剩余油饱和度;压裂评价;气层识别;动态监测【作者】吕俊涛【作者单位】大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江大庆163453【正文语种】中文【中图分类】P631.817冀东油田进入高含水开发后期，综合含水在90 %以上，测准地层的剩余油情况至关重要，影响到二次开发的成败。
目前,研究剩余油主要是通过完井的水淹层测井解释资料及生产井的各种动态监测资料来进行综合分析,但由于水淹层测井解释资料只能反映完井时的水淹状况,而动态监测资料虽能反映目前油层的动用状况,但大部分资料都是合层测试,并不能完全反映单个油层的动用状况,而且并不是所有的井或层都具有这种资料。
因此,只凭这些资料很难弄清每个小层剩余油分布状况,从而给高含水后期剩余油潜力分析带来了难点。
而地层参数测井的首要任务是判断油层水淹状况、高含水层、在老井中寻找潜力油层，确保了油田的稳产和提高油田的开发效益。
目前国内地层参数测井主要是过套管电阻率、PNN、C/O等，这些技术都有测量参数单一、测量精度不高和使用范围窄等问题，并且解释符合率不是很高。
脉冲中子全谱测井仪(PNST)通过合理的传感器结构设计和电路设计，优化综合时序发生器、自动稳谱等技术，一次下井能同时完成双源距碳氧比、中子寿命、脉冲中子-中子、能谱水流等4项测井功能。
青海油田套管井饱和度测井技术应用
青海油田套管井饱和度测井技术应用张洪;邱金权;雷刚;李得信;王青川;甘常建【摘要】青海油田油气藏类型较为丰富,地质特征差异明显,主要应用以核测井方法为基础的PNN测井、PSSL全谱测井.通过近600余井次的规模应用,逐步形成了成熟的4类典型油气藏饱和度测井工艺和解释方法.中高水淹油田,利用PNN测井的地层俘获截面测井曲线与补偿中子测井曲线叠合方法,达到定性识别水淹层目的;低矿化度油田,采用PSSL测井的C/O模式进行油水层识别;低电阻率气田采用PNN与 PSSL 结合方法开展气水层解释;注气油田利用PNN时间推移测井监测气液界面运移情况,为制定合理的油田开发方案提供了科学依据.%The types of oil and gas reservoirs in Qinghai oilfield are abundant with obvious the geological characteristic differences and different development modes and development status,so the process of saturation logging in cased hole should be applied for reservoir conditions.At present,PNN pulse neutron and PSSL full spectrum logging are mainly used in Qinghai oilfield through nuclear logging,the annual logging capacity is about 80 wells.Through the application of more than 600 w ells,T he mature saturation logging technology and interpretation method of four kinds of typical oil and gas reservoirs are gradually formed.In the middle and high water flooded oilfield,this paper proposes a method of combination of capture cross section interface curve in PNN logging and the compensated neutron curves for the purpose of qualitative identification of watered out layers.In low salinity oilfield,oil and water layer identification uses carbon oxygen logging in PSSL;In low resistivity gas field,gas and water layerinterpretation uses PNN and PSSL;PNN time lapse logging is used to monitor the gas-liquid interface migration in gas injection oilfield,w hich provides a scientific basis for the development of oilfield.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2018(042)002【总页数】6页(P215-220)【关键词】饱和度测井;脉冲中子-中子测井;脉冲全谱饱和度测井;剩余油评价;水淹层识别;气液界面;青海油田【作者】张洪;邱金权;雷刚;李得信;王青川;甘常建【作者单位】青海油田测试公司,青海茫崖816499;青海油田测试公司,青海茫崖816499;青海油田测试公司,青海茫崖816499;青海油田培训中心,青海茫崖816499;青海油田测试公司,青海茫崖816499;青海油田测试公司,青海茫崖816499【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言随着油田开发进入中后期,监测剩余油变化、观测油层动态和确定储层剩余油饱和度成为油田生产开发过程中一个十分重要的环节[1-2]。
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分析 Ｈ， ， 模拟不同地层条件下的俘获能谱 ， Ｓ ｉ Ｃ ａ的 俘获伽马能窗计数 和 与 Ｆ ｅ的 能 窗 计 数 比 值 与 饱 和 度的关系 以 及 影 响 因 素 ， 建立了高 矿 化 度 水 地 层 不 研究利用 同元素俘获能谱计数比值与饱和度的关系 ， 热中子俘获伽马能谱数据确定饱和度方法的可行性 ．
［２， ］ １～１ １］ １ ３ 管测量 含 油 饱 和 度 的 最 主 要 方 法 ［ ．Ｒ ＰＭ １
０ 引 言
目前 Ｃ是 过 套
（ 储层动态监测仪 ） 是 阿 特 拉 斯 公 司 生 产 的 小 直 径、 多功能 脉 冲 中 子 测 井 仪 ， 可以实现脉冲中子俘获
利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性 及蒙特卡罗模拟研究
张 锋， 王新光
（ 中国石油大学 （ 华东 ） 地球资源与信息学院 ， 东营 ２ ） ５ ７ ０ ６ １
摘 要 脉冲中子伽马能谱测井是利用多探测器获取非 弹 性 散 射 伽 马 、 热中子俘获伽马能谱及伽马时间谱， 通过 Ｃ ／ 但俘获伽马能谱的信息没有 得 到 很 好 利 用 ． 在地层水矿化度较高的情况下， 由 Ｏ 和地层宏观吸收截面来确定饱和度 ， 于俘获伽马能谱的 Ｓ ， 因此由俘获伽马 ｉ Ｃ ａ和 Ｈ 的能窗内总的伽马计数与 Ｆ ｅ能 窗 内 的 伽 马 计 数 比 值 与 含 氯 量 有 关 ， 能谱确定含水饱和度是可行的 ． 利用 ＭＣ 蒙特卡罗方法 ） 模拟研究了三能窗计数与 Ｆ 岩 Ｎ Ｐ（ ｅ能 窗 计 数 比 值 与 饱 和 度 、 孔隙度 、 泥质含量 、 井眼持水率 、 地层水矿化度以及井眼套管等条件 下 的 关 系 ， 为在高矿化度地区利用俘获伽马能 性、 谱确定饱和度的可行性在理论上提供了支持 ． 关键词 俘获伽马能谱 ， 伽马计数比值 ， 饱和度 ， 可行性 ， 蒙特卡罗模拟 中图分类号 Ｐ （ ） ６ ３ １ 文献标识码 Ａ 文章编号 １ ０ ０ ４ ２ ９ ０ ３ ２ ０ ０ ９ ０ １ ０ ２ ８ ０ ０ ８
［ １ ４］
的俘获伽马 能 谱 整 个 能 量 段 ， 而Ｆ ｅ窗 的 伽 马 计 数 由地 层 泥 质 中 粘 土 矿 物 和 油 套 管 中 Ｆ ｅ的 含 量 决 定， 在通常 情 况 下 套 管 和 油 管 中 Ｆ ｅ的 俘 获 伽 马 射 线起主要作用 ， 在不同地层井段变化较小 ， 可近似看 作不变 ， 且其伽马射线的能量较高 ， 其它核素的俘获 伽马射线的计数在其能窗内产生的影响较小 ． 以孔隙度和地层水矿化度一定的纯砂岩地层为 按照 Ｈ， ， 例， Ｓ ｉ Ｃ ａ和 Ｆ ｅ的 热 中 子 俘 获 伽 马 射 线 特 征峰 位 能 量 升 高 顺 序 ， 在 俘 获 伽 马 能 谱 中 截 取 Ｈ， ， 谱 段） ， 相应能量窗的伽马 Ｓ ｉ Ｃ ａ和 Ｆ ｅ等 ４ 个能窗 （ 计数分别记 作 犖１ ， 由于康普顿散射 犖２ ， 犖３ 和 犖４ ， 作用 ， 高能伽马射线会在低能量窗内产生计数 ， 且每 种核素对各个能量窗贡献的计数比例不同 ． 纯砂岩饱含水地层 ， 由于 地层 中 无 钙 ， ， Ｈ， Ｓ ｉ Ｃ ａ 和Ｆ ｅ窗的伽马计数分别为 ， 犖１ｗ ＝ 犪 犪 Ｓ ｉ ＋ 犪 Ｃ ｌ ＋ 犪 Ｆ ｅ １ １Ｈ＋ １ ２ １ ４ １ ５ ， 犖２ｗ ＝ 犪 Ｓ ｉ ＋ 犪 Ｃ ｌ ＋ 犪 Ｆ ｅ ２ ２ ２ ４ ２ ５ ， 犖３ｗ ＝ 犪 Ｃ ｌ ＋ 犪 Ｆ ｅ ３ ４ ３ ５ （ ） １ （ ） ２ （ ） ３ （ ） ４
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第２ ４卷 第１期 页码 ： ） ２ ０ ０ ９年 ２月（ ２ ８ ０～２ ８ ７
地 球 物 理 学 进 展
Ｐ Ｒ Ｏ Ｇ Ｒ Ｅ Ｓ Ｓ Ｉ Ｎ Ｇ Ｅ Ｏ Ｐ ＨＹ Ｓ Ｉ Ｃ Ｓ
Ｖ ｏ ｌ ． ２ ４，Ｎ ｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ ０ ９
张锋 ， 王新光 ． 利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性及蒙特卡罗模拟研究 ． 地球物理学进展 ， （ ） ： ２ ０ ０ ９， ２ ４ １ ２ ８ ０～２ ８ ７ Ｚ ｈ ａ ｎ Ｗ ａ ｎ Ｔ ｈ ｅｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｆｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｗ ａ ｔ ｅ ｒｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔｂ ｓ ｉ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ｅｇ ａ ｍｍ ａｓ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｇＦ， ｇ Ｘ Ｇ． ｙｏ ｙｕ ｇｃ ｐ ｐ ｐ ｙａ ） ， （ ） ： ｍ ｏ ｎ ｔ ｅｃ ａ ｒ ｌ ｏｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． 犘 狉 狅 狉 犲 狊 狊 犻 狀犌 犲 狅 犺 狊．（ ｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ２ ０ ０ ９， ２ ４ １ ２ ８ ０～２ ８ ７ 犵 狆 狔
收稿日期 ２ ０ ０ ８ ０ １ １ ５； ０ ０ ８ ０ ４ ２ ０． 修回日期 ２ 基金项目 国家自然科学基金项目 （ ） 和国家高新技术 ８ ） 资助 ． ４ ０ ７ ７ ４ ０ ５ ８ ６ ３ 项目 （ ２ ０ ０ ６ ＡＡ ０ ６ ０ １ ０ ４ 作者简介 张锋 ， 男， 山东莒南人 ， 地质资源与地质工程博士 ， 现从事核测井方法研究工作 ． １ ９ ７ ０ 年生 ，
１ 期
张 锋， 等： 利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性及蒙特卡罗模拟研究
２ ８ １
（ 测量 、 脉冲中子能谱 （ ／ 测量 、 脉冲 中子 持 Ｐ Ｎ Ｃ） Ｃ Ｏ） 率（ ） 测 量、 中子活化水流测量和示踪测量 Ｐ ＮＨ Ｉ （ ， 其中中子活化水流测量又包括含水量 Ｐ Ｒ Ｉ Ｓ Ｍ） （ 测量和环空水流（ 测 量． 吴文圣等 ＨＹ Ｄ Ｌ） Ａ Ｆ Ｌ） 人
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