补偿中子测井应用新技术

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中子测井原理及应用

中子测井原理及应用
常规中子孔隙度测井
授课人:李品 单位:武汉地大华睿地学技术有限责任公司
常规中子孔隙度测井
• 一、中子测井的一般原理
• 二、中子-中子测井
• 三、中子-伽玛测井
一、中子测井的一般原理
(一)弹性碰撞中的快中子能量损失
在实际的弹性散射过程中,中子与靶核并不总是正面碰撞,因此,每次碰撞 后,中子损失的能量并不相同,这与散射角有关。当快中子与原子核碰撞多次,使 中子能量降低为0.025ev时,这时的中子为热中子。中子变为热中子时,就像分子 热运动一样在物质中进行扩散,当它再与原子核发生碰撞时,失去和得到的能量几 乎相等。 对于初始能量为2Mev的快中子,在不同元素中减速为热中子所需的评价碰撞次 数如下表所示
例如用补偿中子测井得出视石灰岩孔隙度14%,对于石灰岩即为
地层的真孔隙度;对于白云岩,地层的真孔隙度为7%;对于砂岩, 地层的真孔隙度为18%,如图2-20中标有的虚线所示。单独用中子 测井确定孔隙度时。。。!
2)中子-密度、中子-声波组合确定地层 孔隙度和判断岩性 图2-21是中子-密度测井确定岩性和孔 隙度的交会图。通过补偿密度测井和补偿 中子测井读数,在图中得出交会点,由交会点 的位置即可得出相应的岩性和孔隙度。
直接反映着孔隙度的大小,因此,中子-热中子测井读数同岩石的孔隙度之间
具有如下的关系:
lgN=−aφ +b
式中:N为热中子计数率
(2-26)
a为与井径、源距等有关的系数, b为仪器常数
二、中子-中子测井
(一)中子-中子测井原理
1、中子-热中子测井
利用式(2-26),可以在已知系数a和b的情况下,由中子 -热中子测井读数求得探测地层的孔隙度。但是,当含氢量一定 的岩石中还含有俘获能力很大的元素(如氯元素时),由于热 中子被强烈吸收,使热中子密度明显降低(见图2-13).此时, 测井读数将不再是岩石含氢量的单衣反映,由此计算的岩石孔 隙度将产生较大的误差。

利用D_D中子发生器进行补偿中子孔隙度测井的模拟研究

利用D_D中子发生器进行补偿中子孔隙度测井的模拟研究
, YUAN Z HANG F e n C h a o g
( , , ) C o l l e e o f G e o r e s o u r c e s a n d I n f o r m a t i o n C h i n a U n i v e r s i t o f P e t r o l e u m,Q i n d a o S h a n d o n 2 6 6 5 5 5, C h i n a - g y g g
D 中子管产生的中子进入地层发生作用后的热中子 计数及两探测器的计数 比 值 , 来 研 究 利 用 D-D 脉 冲 中子管进行补偿中子孔隙度测井的可行性 。
。 计数误差小于 0. 计算时间为 1 5% , 5 0m i n 2. 1. 2 计算模型 利用蒙特卡罗方法建立裸眼井条件下的计算模 型, 井眼直径为2 井 眼 内 充 满 淡 水; 地层部分 0c m, 高为 1 设为内外半径分别为 1 0c m 和7 0c m、 4 7c m 的圆筒 , 分别填 充 不 同 岩 性 和 流 体 物 质 。 模 拟 时 把 整个地层划分 成 高 3c 环 距 2c m、 m 共1 4 7 0个栅 元 。 测井 仪 器 直 径 为 8 采 用 D-D 脉 冲 中 子 5 mm, 源, 位于距仪器下端 2 源和探测器之间填充 5c m 处, ) 。 理想屏蔽体 ( 见图 1
以孔隙度为10饱含水砂岩地层时的近远探测器热中子计数比值为基准得到随着改变地层孔隙度的径向厚度得到的热中子计数比值与基准比值的差并对最大差值进行归一化并且规定热中子计数比差值达到最大差值的90时所对应的地层径向厚度为中子孔隙度的探测深度得到同中子源时的热中子计数比值与改变地层孔隙度的径向厚度关系近远探测器处热中子计数绝对比值与孔隙度的关系时的探测深度特性关系见图6从图5中可见当地层孔隙度较小时2种中子源得到的热中子计数比值相差不大随着改变地层孔隙度的径向厚度增加比值都要增加但dd中子管对应的比值上升快然后达到饱和比值

补偿中子测井应用新技术

补偿中子测井应用新技术

含氢指数
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
天然气含氢指数 原油含氢指数 烃含氢指数
气区
凝析油气区 轻质区 重质区
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
油气密度(克/立方厘米)
烃的密度方程更符合实际情况,可以识别稠油层
岩石纯水层含氢指数
H H ma (1 ) H w
裸眼井测井时井壁附近冲洗带的流体主要是高矿化度的泥浆滤液。 套管井测井时井壁附近的流体主要是低矿化度地层水。 泥浆滤液矿化度约为四万-五万PPM,地层水矿化度约为2000 PPM , 泥浆滤液矿化度高,含氯元素多,它是强的中子吸收元素,中子测井探测 深度浅,中子测井测量结果将受高矿化度泥浆滤液影响。
H CH 4
9 CH 4 x 9 CH 4 4 2.25 CH 4 M 12 4
4 2.5 oil 16 2.5 oil
油含氢指数 烃的含氢指数
二氧化碳含氢指数
H oil 9 (
) oil
H h h 0.25
H co2 0
ADDP
由于地层含烃补偿中子测井产生附加效应
CNC
补偿中子测井孔隙度

地层孔隙度
ADDP CNC
CNC
g 0 油密度 0.75 3 cm
g 0 油气密度 0.75 3 cm
地层含氢量大于水层的含氢量
CNC
地层含氢量小于水层的含氢量
CNC
cnc
h
-----补偿中子测井孔隙度
Sxo-----地层井壁附近含水饱和度。
----地层井壁附近油气密度 -----岩石孔隙度,如声波测井孔隙度

斜井和水平井中补偿中子测井探测特性

斜井和水平井中补偿中子测井探测特性

et ei i n ecn io s fr e oetersosso eto w r s ua di l nt n .T evrcl em tcl n dv t nag o dtn ,ut r r h epne fh l ee i lt a a os h e i o e i ao l i hm t o m e n mi i t ag ra
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注硼中子寿命测井技术及其在油田开发中的应用

注硼中子寿命测井技术及其在油田开发中的应用

注硼中子寿命测井技术及其在油田开发中的应用随着石油勘探和开发的不断深入,油田地质条件越来越复杂,传统的测井技术已经不能满足油田勘探和开发的需求。

因此,需要开发更加精确和可靠的测井技术来支持油田勘探、开发和生产。

注硼中子寿命测井技术就是一种新型的测井技术,它可以精确测量井壁岩石中的硼含量,从而推断出岩石中的水含量和孔隙度等重要参数,为油田勘探和开发提供了重要的技术支持。

一、注硼中子寿命测井技术原理注硼中子寿命测井技术是一种利用中子衰变原理测量井壁岩石中硼含量的技术。

该技术主要包括两个方面:一是在井筒中注入中子源,使其与井壁岩石发生相互作用;二是通过测量中子与井壁岩石相互作用后的中子寿命,推断出井壁岩石中的硼含量,从而推算出岩石中的水含量和孔隙度等参数。

注硼中子寿命测井技术是一种非侵入式的测井技术,它不会对井壁岩石造成损伤,同时可以对井壁岩石进行连续和实时的测量,具有高精度和高分辨率的优点。

此外,该技术还可以通过改变中子源的能量和强度等参数,适应不同深度和不同井壁岩石类型的测量需求。

二、注硼中子寿命测井技术在油田开发中的应用注硼中子寿命测井技术在油田开发中应用广泛,主要包括以下几个方面:1. 油层特征识别注硼中子寿命测井技术可以精确测量井壁岩石中的硼含量,从而推算出岩石中的水含量和孔隙度等参数。

这些参数可以帮助油田勘探人员识别出油层的特征,包括油层的厚度、含油饱和度和有效厚度等,为油田勘探和开发提供重要的技术支持。

2. 油藏评价注硼中子寿命测井技术可以通过测量井壁岩石中的硼含量,推算出岩石中的水含量和孔隙度等参数,进而推算出油藏的储量和产能等重要参数。

这些参数可以帮助油田勘探人员评价油藏的潜力和价值,为油田开发提供重要的参考。

3. 油井水位识别注硼中子寿命测井技术可以通过测量井壁岩石中的水含量,推算出井底水位的位置和深度等参数。

这些参数可以帮助油田勘探人员识别出油井的水位,为油田开发提供重要的参考。

13补偿中子

13补偿中子
制作:武洪涛
补偿中子测井
1. 补偿中子测井目的 2. 补偿中子测井仪器原理 补偿中子测井仪器原理 3. 补偿中子测井仪器的组成 补偿中子测井仪器的组成 4. 补偿中子测井仪器电路分析 补偿中子测井仪器电路分析
制作:武洪涛
补偿中子仪器测量目的
1. 2. 3.
测量地层的孔隙度 识别岩性 气层反应明显
制作:武洪涛
补偿中子测量原理
测量对象: 测量对象:地层的含氢量 1 中子测井向地层发射中子,接收来自地层的 中子测井向地层发射中子, 超热中子, 超热中子,地层中的氢是中子的最佳减速元 素。
中子与地层介质的作用有三个过程: 中子与地层介质的作用有三个过程: 非弹性散射( )(n,p) 非弹性散射(n, α)( ) )( 弹性散射 (n,n’) 捕获 (n, γ )

2 孔隙中的流体是:水 、油、 气 孔隙中的流体是: 3 油和水的含氢指数近似 2O、CN(2N+1) H 烃 油和水的含氢指数近似H 、 与氧18 的质量相近。 碳12 与氧 的质量相近。地层中的氢含量与孔隙 度成正比。 度成正比。
制作:武洪涛
二、中子测量原理
1、中子的一般特性及分类: 、中子的一般特性及分类: 中子的分类(能量大小): 中子的分类(能量大小): >10MeV 高能中子 0.1~10MeV 快中子 1~100KeV 中能中子 热中子、 慢中子 :热中子、超热中子
中子的产生 能量5.7MeV
铍 + 射线

中子
氚 氘

中子
能量
制作:武洪涛
热中子密度与源距的关系
制作:武洪涛
双探测系统
制作:武洪涛
中子探测器
1、三氟化硼正比记数管 、

测井常规资料应用及新技术测井介绍(简化)PPT课件

测井常规资料应用及新技术测井介绍(简化)PPT课件

储层物性评价
测井技术的核心是解决孔、渗、饱 的问题。而孔隙度、渗透的评价更是进 一步油气评价的基础。
储层的物性评价即孔、渗评价,是 建立在岩性识别基础上的孔隙度评价, 下面就不同地区、不同油田、不同层系 的一些测井解释处理实例来说明储层物 性评价的方法与意义。
测井系列
测井油气参数评价技术
储层含油性评价
微电阻率成像测井(FMI/FMS、EMI、STAR-Ⅱ),井周声波成像(CBIL、CAST)
③以反映地层各项异性与渗透性的声波全波列成像测井系列:
偶极横波(DSI、X-MAC)、阵列声波(MAC、AS)、数字声波(DAC)
④以反映地层孔隙结构与储层有效性为目的的核磁共振成像测井系列:
核磁共振成像-贴井壁(CMR-200、CMR-plus)、核磁共振成像-居中( MRIL-B、MRIL-C、MRIL-P)
成像测井技术概述
成像测井技术
电成像测井技术
2)方位电阻率成像测井(ARI)
它是 在双侧向测井仪的基础上, 位于上部屏蔽电极增加12个具有方位 探测特性的阵列电极,既可以测量原 来的双侧向电阻率,同时又能够测量 12条深探测的方位电阻率信息。方位 电阻率测井的纵向分辨率为20cm, 具有较高的分层能力,有利于划分薄 层和分析地层纵向的非均质特性。
塔中4井二叠系火成岩测井响应图
到目前为止, 在塔里木盆地 所有的层系中 只有一个尚未 获得工业油气 流那就是二叠 系。
塔里木二叠系 是一个火山活 动十分活跃的 时期,各种类 型火成岩
哈得18井二叠系火成岩测井响应图
与上一张二叠 系火成岩图相 比,本井的火 成岩测井响应 又是完全另一 种类型。
高伽马、高电 阻、低时差成 为其特征。

双源距补偿中子测井

双源距补偿中子测井
应用测井方法可以减少钻井取心工作量,提高勘探速度,降低勘探成本。在油田有时把测井称为矿场地球物 理勘探、油矿地球物理或地球物理测井。
测井作为勘探与开发油气田的重要方法技术,至今已近80年的历史。随着科技进步和测井技术本身的发展, 它在油气勘探、开发和生产的全过程中发挥着更大的作用,为油气工业带来更高的经济效益。近十几年来的测井 技术,特别是20世纪90年代后,取得了重大进展。按照传统的观点,测井技术在油气勘探与开发中,仅仅对油气 层做些储层储集性能和含油气性能(孔隙度、渗透率、含油气饱和度和油水的可动性)定量或半定量的评价工作, 这已远远跟不上油气工业迅猛发展的需要。而当今测井工作中评价油气藏的理论、方法技术有了长足的发展,解 决地质问题的领域也在逐步扩大。
中子源向地层发射快中子,快中子与地层介质发生弹性散射后减速为热中子。热中子的空间分布与地层的含 氢量和含氯量有关。用长、短源距两个探测器接受热中子,得到两个计数率,见图(a)。
影响因素
影响因素
1、井参数影响 补偿中子测井裸眼井标准刻度条件:井径77/8英寸,井眼和地层孔隙中为淡水;无泥饼或间隙;井温为24 摄氏度;1个大气压仪器在井中偏心。 1)当井径增大时,测出的孔隙度会偏大; 2)泥饼,间隙等因素对于补偿中子影响较小。 3)天然气含氢指数越小,挖掘效应越 明显。 2、岩性影响,泥岩数值大于砂岩。 3、孔隙度影响,孔隙度大,数值大。 两个计数率的比值只与减速性质有关,反映地层的含氢量,消除氯含量的影响,从而确定地层孔隙度,见图 (b)。
测井方法分类
测井方法众多,电、声、放射性是三种基本方法,特殊方法有电缆地层测试、地层倾角测井、成像测井、核 磁共振测井等,其他测井方式还有随钻测井。各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一 侧面。要全面认识地下地质面貌,发现和评价油气层,需要综合使用多种测井方法,并重视钻井、录井第一性资 料。

过套管补偿中子测井在判断气层中的应用

过套管补偿中子测井在判断气层中的应用

第31卷 第5期2007年10月测 井 技 术WELL LO GGIN G TECHNOLO GYVol.31 No.5Oct2007文章编号:1004Ο1338(2007)05Ο0452Ο03过套管补偿中子测井在判断气层中的应用王贵清(大港油田集团测井公司,天津300280)摘要:套管补偿中子测井在国内仅限于气层定性识别,在国外已经为定量应用阶段。

简述套管补偿中子测井定性、定量识别气层基本原理基础上,论述了该技术在大港油田滩海地区的应用效果。

用套管井测量的补偿中子与裸眼井的补偿中子曲线重叠法、长短源距计数率重叠法定性识别气层;用套管补偿中子测井的长短源距计数率计算测井标准比。

给出了套管补偿中子标准比的定义以及标准比与地层含气饱和度的关系。

应用实例表明,用套管补偿中子测井标准比能定量计算含气饱和度,定量识别了储层是气层或油气同层;套管补偿中子测井资料受井况、泥浆浸入影响较小,气层特征表征明显。

关键词:补偿中子测井;套管井;气层;标准比;含气饱和度中图分类号:P6311917 文献标识码:AApplication of Compensated N eutron Log in C ased Well to Evaluate G as R eservoirWAN G Gui2qing(Well Logging Company,Dagang Oilfield Group,Tianjin300280,China)Abstract:Gas reservoir can be qualitatively identified wit h overlapping compensated neut ron logs in cased well and uncased well,and wit h overlapping long2and short2spacing count rate of com2 pensated neutro n logs in cased well,f urt her more,gas2bearing sat uration can be quantitatively calculated by a“standard ratio of compensated neut ron in cased well”derived f rom t he count rates of long2and short2spacing.Having briefly int roduced basic p rinciples of abovementioned qualita2 tive and quantitative gas reservoir evaluation met hods,t heir applying effectiveness in Beach Area of Dagang Oilfield is described.K ey w ords:compensated neut ron logging,cased well,gas reservoir,standard ratio of compensa2 ted neut ron,gas2bearing sat uration0 引 言大港油田滩海地区井况复杂,测井资料品质降低,气层的特征变得模糊不清;另一方面,含气地层在钻井过程中由于泥浆滤液的侵入,气体几乎被靠近井眼地层中的地层流体(主要是滤液和少量地层水)驱替走。

CNS补偿中子测井仪工作原理与电路分析

CNS补偿中子测井仪工作原理与电路分析

CNS补偿中子测井仪工作原理与电路分析补偿中子测井仪是中子测井方法中的一种。

补偿中子测井仪是一种孔隙度测井仪,仪器的读数反映地层的含氢量,在孔隙地层中,岩石骨架物质的含氢量可以忽略不计。

而地层孔隙空间通常充满了地层水或者石油天然气,而两者的含氢量近似相等。

因而,通过测量地层的含氢量,可以间接地确定地层孔隙度。

同时也可以与其他测井方法一起进行综合分析,帮助确定许多其他的地质参数,如巖性,粘土含量,含水饱和度等。

CNS补偿中子测井仪是北京环鼎科技公司最新研发的高性能测井仪,由于该仪器探测精度高,性能稳定,因而在油田勘探和开发中获得广泛应用。

标签:CNS补偿中子;组成;性能;工作原理1 仪器概述1.1 组成补偿中子探头由壳体和芯件两部分组成。

壳体包括上部壳体、下部壳体、中子源装载段等,芯件包括长短源距热中子探测器和电子线路板。

仪器配备的工具和附件有装卸源工具和靠壁器等。

补偿中子测井仪的配套设备有车间刻度筒和现场刻度器,对补偿中子测井仪进行二级刻度和现场校验。

1.2 功能与特点补偿中子探头与电子线路段Ⅰ(NEC)等构成测井系统,仪器由一个中子源和长短两个不同源距的探测器组成双探测系统,减少了环境因素的影响。

补偿中子探头段通过两组相同的放大电路测量不同源距两个探测器的计数率。

它通过测量两个探测器的计数率,利用530系统补偿中子的数字模型来计算地层结构孔隙度。

由于采用了探测精度较高的热中子He-3探测器以及高稳定性高集成放大线路,使得该仪器具有较高的测量精度和稳定性可靠性高。

2 仪器方法原理中子测井是以中子与地层物质的相互作用为基础的测井方法,中子按能量大小可以分为高能中子(能量>10MeV),快中子(能量在0.1-10MV),中能中子(能量在1-100keV)和慢中子(能量在0-1KeV),由于中子是不带电粒子,当它与物质作用时,与核外电子不产生电场力,因而可直接与原子核发生反应。

弹性散射是中子与物质发生作用的形式之一,在中子与原子核的弹性散射过程中,中子与原子核的总动量以及总动能保持不变,即遵守动量守恒和能量守恒定律,经弹散射后,原子核从中子中获得能量,而中子则损失部分能量。

补偿中子测井环境校正方法研究

补偿中子测井环境校正方法研究
若使 用经 验 公式 利用 软件 进行 校正 , 可对 连续 井段 则

的孔 隙 度 曲线进 行处 理 ,既 可做 测井 实时 校正 ,也可 在后 期 资料处 理 中完 成 ,操 作 简单 易行 。但是 ,以往 的经验 公式 法 一般 采用从 图版 上选择 两点或 多点 进行
肉眼 读值 ,然后 拟合 公 式 。肉眼读 值 一般误 差 较大 ,

1 ・ 0
石 油 仪 器 P T E RoL U I T M E S E M NS RU NI
21 0 2年 8月
Bo e oe ie 3 5 rh lSz = 5 mm ( 4n ) 1 i.
f() . 2 7 x +08 0x . 6 =O0 0 8 . 7 一0 0 0 4 6
( )图版 数字 化 1 利 用计 算机 技术 将原 始 图版进 行数 字化 , 数字化
厂( )= 一00 0 8 X .0 9 1
+ 11 8 .0 x+32 9 .7
Bo e o e i e l 2 rh l S z = mm f i . 5 n) 6
的 目的就 是将表 示模 拟信息 的 图版 转换 为表示 同样信 息 的数 字 图 版 的过 程 。数 字化 比 肉眼 取 点 读值 更 准 确 ,精 度更 高 ,还原 的 图版信 息更 可靠 。对 图版 进行 数 字化后 ,使得 利 用计 算机 进行 数字 处理 成 为可能 。
阿特 拉 斯公 司 2 4 4 6补偿 中子 关 于井 径和 泥浆 矿化 度
校 正 的图版 … 7个 ( 化度 分别 为 0 5 、10 1 0 有 矿 、0 0、 5、
厂( ) 00 1 6 x +09 7 一 04 6 X = .0 3 6 .3 .0 4

硼中子测井应用

硼中子测井应用

气层 水淹层
图6
X2-20井气层、 X2-20井气层、水淹层测井曲线特征图 井气层
油层 干层
X2-1A井油层 井油层、 图7 X2-1A井油层、干层测井曲线特征图
X6X6-1井日产 气为 2.17× 2.17×104m3
图8
x6x6-1井气层测井曲线特征图
X6X6-3 井日产气 超过3 000 m3, 超过3
基线与曲线间的差异是由所灌注到地层中的硼元素引 起的,在叠合图上直观显示为“离差” 起的,在叠合图上直观显示为“离差”。“离差”是 离差” 对由注硼扩散引起的环境变化的度量, 对由注硼扩散引起的环境变化的度量,离差大小反映 了自由水的多少,有直观的物理意义。 了自由水的多少,有直观的物理意义。根据离差大小 和每条注硼后测井曲线的动态变化情况及其测井条件, 和每条注硼后测井曲线的动态变化情况及其测井条件, 结合裸眼井的成果数据,确定综合解释结论。 结合裸眼井的成果数据,确定综合解释结论。综合解 释结论划分为:未进硼层、窜硼层、出水层和水淹层。 释结论划分为:未进硼层、窜硼层、出水层和水淹层。 俘获截面基线和俘获截面曲线重合的射孔层段为未进 俘获截面基线和俘获截面曲线重合的射孔层段为未进 硼层。式中(Σ2 )就是硼中子寿命测井的曲线 硼层。式中(Σ2 - Σ1 )就是硼中子寿命测井的曲线 与基线间离差。特大离差表明地层为主要出水层位; 与基线间离差。特大离差表明地层为主要出水层位; 大离差表明地层以出水为主;一般离差表明地层是油 大离差表明地层以出水为主; 水同出;小离差表明地层为油层; 水同出;小离差表明地层为油层;无离差表明地层为眠 层或死油层。 层或死油层。
图2
确定高含水层,确定剩余油饱和度, 确定高含水层,确定剩余油饱和度,为增产措施提供依据 XX1井于2006年 月投产, 2007年 月封层补孔5号层, XX1井于2006年1月投产, 2007年4月封层补孔5号层, 井于2006 初期日产液1315 日产油1314 含水110%; 2007年 初期日产液1315 t, 日产油1314 t, 含水110%; 2007年9 月含水突升至100% ,怀疑目前生产层出水 怀疑目前生产层出水。 月含水突升至100% ,怀疑目前生产层出水。2007 年9 月 对该井采取硼中子寿命测井( ,根据测井解释结果发 对该井采取硼中子寿命测井(图2) ,根据测井解释结果发 现: 5号层俘获截面渗硼曲线和加压曲线与基线均有很大 5号层俘获截面渗硼曲线和加压曲线与基线均有很大 的离差,推断主要是该层出水。经研究决定封5号层补孔22 的离差,推断主要是该层出水。经研究决定封5号层补孔22 号层,措施后日产液1511 t,日产油 日产油1215 t,含水 含水1712% ,措 号层,措施后日产液1511 t,日产油1215 t,含水1712% ,措 施增油1720 t。 施增油1720 t。
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