测井原理11-中子测井_图文

由此为测量中子寿命，只需在地层减速区 选两个观测时间进行测量
设n1,n2分别为t1,t2时刻热中子密度
实际上测井中不测热中子密度而只测量与n1,n2成正比的由 两个时间为测得的俘获γ射线的计数率N1，N2
二 曲线应用
1：划分油水层
2：监视油水或气水界面的移动
四 中子测井曲线及其应用
1：比较
影响
SNP CNL NG
少中
多
探测范围 低 高
低
效率
低高
低
2：应用 1)划分岩性 2)确定孔隙度
总孔隙度（含氢指数）要经过岩性，
油气和天然气”挖掘效应”校正。
a:岩性校正 岩性影响是指中子测井仪用石灰岩作为刻
度标准而引入的影响。
b:泥质和油气影响校正 泥质含氢指数大，含泥岩石总孔隙度ФN大于岩层有效 孔隙度。
③慢中子 En=(0~0.1)mev 超热中子为0.2~10ev 热中子为0.025ev即热中子与吸收物质处于平衡状态
2 岩石的中子特性 ①减速特性
中子源发射的快中子经过不断与原子核发生碰撞而变为 热中子的过程称为减速过程. 描述减速特性的参数有
②俘获特性 中子在介质中从变为热中子的瞬间起到被吸收的时刻止经过的 平均时间称为热中子寿命 热中子从产生位量到被吸收的位量直线距离称热中子的扩散距 离rt
3:含氢指数
1)含氢量：单位体积中氢原子数
2)含氢指数H 一立方厘米介质中氢核数与单位体积淡水中氢核数的比值
3)与有效孔隙度无关的含氢指数 a:泥质 粘土矿物具有结晶水泥质孔隙孔道中含束缚水，所以泥质有 很大 的含氢指数，一般为30% b:石膏（CaSO4.2H2O）
H=49%
c:岩性 中子测井仪器以石灰岩为标准进行刻度，其他岩性 岩石显示为一定数值等效含氢指数。
由此可见，热中子通量不仅取决于地层减速特性也取决于俘获 特性。
2 测量原理 热中子测井有两种类型测井仪器，即 （1）一个热中子探测器 （GNT） （2）两个热中子探测器(CNL)
3 CNL曲线 测量ФCNL
三 中子伽马测井
中子伽马测井（NG）是沿井与记录中子伽马射线强度的 测井方法，NG一般与GR同时测量。 中子源造成的中子伽马射线强度空间分布比较复杂， 主要与地层减速特性，俘获特性以及仪器参数有关。
3)判断气层 在气层含氢指数远小于具有相同孔隙度的含油（水）层
，因此在气层中子伽马曲线显示高值，在中子孔隙度 显示低值
4)划分油水界面 高矿化度地层水时，油水中的氯 含量不同，含水NG高于含油。
第三节脉冲中子测井─中子寿命测井
中子寿命测井也称热中子衰减时间测井（TDT），它记录 热中子在地层中的衰减时间与深度的关系。
c:天然气“挖掘”效应 70年代初，经数学研究表明，在井眼附近地层中的天然气对中 子测井的影响比只考虑了天然气具有小的氢密度而预期要大得
把充满气的孔隙用岩石骨架代替的假设下进行计算的, 计算表明 ，当附加的岩石骨架被挖掘并用气来代替地层具有较小的中子 特性减速，中子测井这种计算差异叫“挖掘效应”，
第二节利用连续中子源的中子测井
一 井壁中子测井 井壁中子测井（SNP）探测超热中子也称超热中子测井。 1：超热中子通量的空间分布 单位体积中的中子数称中子密度 单位时间通过单位截面的中子数称为中子通量Ф。 在均匀无限大介质中，距离点状快中子源r处的超热中子通量。
其中Q:源强 （中子/秒） r:源距 Le：由快中子减速为超速热中子的减速长度 De：快中子的扩散系数。
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主要内容 1 岩石的中子特性 2 连续中子源的中子测井 3 脉冲中子源的中子测井
第一节 中子源及岩石的中子特性
一 中子源 中子测井需要向地层发射快中子，通过中子与地层介质发生 多种核反应来探测地层的减速特性和俘获特性。 如:镅
二 岩石的中子特性 1 中子的分类 ①快中子 En>0.5mev ②中能中子 En=(0.1~0.5)mev
由此可见Фe(r)只与地层减速特性有关。
2 井壁中子测井曲线 ①钻井壁测量
②记录Gห้องสมุดไป่ตู้，d和Фsnp ③曲线以石灰岩孔隙度为单位
二 补偿中子测井（CNL）
• 补偿中子测井（CNL）是双源距热中子测井，它 探测热中子也称热中子测井。
• 1 热中子通量的空间分布 • 均匀无限大介质中
其中：Lt ,Dt:热中子扩散长度和扩散系数取决于热中子俘获特性 Le：热中子减速长度