Neutron-registrasie. Wel aanmeldmetodes

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Neutronregistrasie en sy variëteite behoort tot die bestralingsmetodes van geofisiese navorsing. Afhangende van die tipe bespeurde bestraling (neutrone of gammafotone), is daar verskeie wysigings van hierdie tegnologie. Boorgattoerusting het 'n soortgelyke uitleg. Neutronregistrasie maak dit moontlik om een van die belangrikste aanwysers van 'n olie- en gasdraende formasie te bepaal - die porositeitskoëffisiënt, asook om reservoirs te verdeel deur die tipe vloeistowwe wat daarin vervat is.

Metodes van geofisiese opnames

In geofisika word verskeie metodes gebruik om gesteentes te bestudeer, wat in 2 groot groepe verdeel kan word: elektries (elektromagneties) en nie-elektries. Die eerste groep sluit die volgende metodes in:

• Navorsing met ongefokusde probes: o skynbare weerstandsmetode; o mikroprobing; o weerstand; o huidige aantekening.
• Gefokusde ondersoekmetodes: olaterale logging; o uiteenlopende logging.
• Elektromagnetiese tegnieke: o induksieregistrasie; o golf elektromagnetiese logging; o boorgat-radiogolfmetode.
• Metodes vir die meet van elektrochemiese aktiwiteit: o spontane oriëntasiepotensiaalmetode; o metode van elektrodepotensiale; o ontlokte potensiële metode.

Die tweede groep sluit die volgende tegnologieë in:

• Seismoakoestiese metodes: o akoestiese logging (insluitend gereflekteerde golfmetode); o vertikale putprofilering; o kruisput akoestiese deurbeligting; o seismies.
• Kernfisika-metodes.
• Termiese aantekening.
• Magnetiese navorsingsmetodes: o magnetiese prospektering van boorgat; o magnetiese vatbaarheidsregistrasie; o kernmagnetiese logging.
• Swaartekragverkenning in die gat.
• Gas en meganiese aantekening.

Radiometriese metodes

Kernfisika-navorsingsmetodes sluit 'n groot groep tegnologieë in:

• gammastraalregistrasie (meting van natuurlike radioaktiwiteit);
• gamma-gamma-metode;
• neutronmetodes;
• gemerkte atoomtegnologie;
• aktivering gamma-metode.

Hierdie metodes is 'n kragtige hulpmiddel om die geologiese formasies te bestudeer wat deur 'n put gesny word. Hulle is gebaseer op die meting van die parameters van ioniserende straling wat uitgestraal word deur die kerne van atome van stowwe wat in die rots voorkom. Soos akoestiese logging, radiometriese metodeskan verdeel word in metodes wat natuurlike en kunsmatige velde (bestraling) meet. As radioaktiewe deeltjies word dié wat die hoogste penetrasiekrag het gebruik - neutrone (n) en gamma kwanta.

essensie van neutrontegnologie

Neutronregistrasie is een van die metodes van geofisiese navorsing, wat gebaseer is op die impak van 'n vinnige neutronvloed. Gevolglik word hulle vertraag, verstrooi en in die rots geabsorbeer.

Downhole probes vir neutron-registrasie bevat die volgende hoofeenhede:

• radioaktiewe stralingsbron;
• partikelteller (n of gamma-kwanta);
• filters wat direkte bestraling van die bron na die detektor uitsluit.

Neutroneienskappe van rotse

Wanneer hulle klippe tref, vertraag vinnige neutrone en verloor energie as gevolg van interaksie met atome. In hierdie toestand verdwyn hulle in materie en word dit in breuke van millisekondes deur die kerne van atome van chemiese elemente gevang.

Die mees intense moderator is waterstof. Die kort pad wat 'n neutron loop voordat dit 'n termiese toestand bereik, is kenmerkend van gesteentes met 'n hoë waterstofinhoud (olie- en waterversadigde reservoirs, minerale, wat baie kristallisasiewater bevat).

Die volgende neutroneienskappe van gesteentes word onderskei:

1. Die manier om vinnig stadiger te ryneutrone na 'n termiese toestand (waarin die energie van 'n deeltjie die waarde van die gemiddelde kinetiese energie van die termiese beweging van molekules en atome van die rots nader).
2. Diffusielengte (die pad vanaf die plek van verskyning van 'n termiese neutron na sy absorpsie).
3. Die leeftyd van deeltjies in 'n termiese toestand.
4. Verspreidingsindeks in rots.
5. Partikelmigrasielengte (totale afstand afgelê tydens vertraging en diffusie).

In die praktyk word hierdie eienskappe geëvalueer deur die voorwaardelike neutronporositeitskoëffisiënt te gebruik.

variëteite

Neutron-registrasie sluit verskeie tipes opnames in wat in 2 hoofkriteria verskil:

• Bestralingsbronbedryfsmodus: o stilstaande metodes; o impulsmetodes (hoofsaaklik gebruik na putomhulsel).
• Die aard van die aangetekende sekondêre straling: o n-neutronregistrasie (meet die aantal n rotsstowwe wat deur atoomkerne verstrooi word); o neutron gamma metode (ɣ straling wat voortspruit uit die vaslegging van n); o neutronaktiveringsregistrasie (ɣ-bestraling van kunsmatige radionukliede wat tydens absorpsie van n vrygestel word).

Loggingmodifikasie hang hoofsaaklik af van die tipe detektor (helium, sintillasie, halfgeleiertellers) en omliggende filters. Stasionêre metodes word by die kompleks van verpligte studies ingesluit wanneer verkenningsputte geboor word.

Neutron-neutron-tegniek

Hierdie metode van geofisiese navorsing is gebaseer op die eersteneutroneienskappe van gesteentes en het 2 variëteite: registrasie van termiese of epitermiese neutrone. Die energie van laasgenoemde is ietwat groter as die termiese energie van atome.

Waterstof onder alle elemente is onreëlmatig, nie net in terme van die verstrooiingsgeometrie nie, maar ook in terme van die energieverlies van 'n neutron by botsing daarmee. Gasreservoirs word gekenmerk deur hoër lesings as water- en olieversadigde reservoirs, aangesien die spesifieke waterstofinhoud daarin laer is.

Hoe groter die porositeit van die olie- en gasreservoir, hoe laer is die lesings van die epitermiese n-metode. Die data wat tydens die neutron-neutron-registrasie verkry is, laat jou toe om die porositeitsfaktor te bereken. As gevolg van die verminderde sensitiwiteit van epitermiese deeltjietellers, het hierdie metode 'n laer statistiese akkuraatheid.

Termiese neutrone word vir 'n langer pad van 'n radioaktiewe bron verwyder as epitermiese, en hul gemiddelde lewensduur word bepaal deur 'n omgekeerde proporsionele verhouding met betrekking tot die inhoud van chloor, boor en seldsame aardelemente. Chloor is teenwoordig in formasiewaters met hoë soutgeh alte. Olie- en gasdraende gesteentes word gekenmerk deur 'n langer bestaan van termiese deeltjies. Hierdie eienskap is die basis van die beginsel van die neutron-neutron-metode van metings deur termiese n.

Neutron gammastraalregistrasie

Neutron gammastraalnavorsing meet gammastraling, wat gevorm word tydens die vaslegging van termiese n. Waterdraers word onderskei deur groter lesings, in vergelyking met oliedraendes, met 15-20%(met dieselfde porositeit). 'n Beduidende verskil van vorige metodes is dat die lesings van hierdie tegnologie toeneem met 'n toename in die soutgeh alte van die boorvloeistof.

Aangesien neutron-gamma-registrasie ook natuurlike radioaktiewe agtergrond in gesteentes registreer, word korreksiefaktore ingestel om die resultate te interpreteer. In olie- en gasputte word hierdie metode vir dieselfde doeleindes as die neutron-neutron-tegniek gebruik - die skeiding van gesteentes volgens verskillende waterstofinhoud, die bepaling van die porositeitskoëffisiënt, die identifikasie van gas-vloeistof en water-olie kontak in 'n omhulde put. Daar is ook gekombineerde metodes wat n- en gammastraling opspoor, wat die akkuraatheid van metings verbeter.

Pulstegnologie

Pulsregistrasie is 'n tipe neutronnavorsingsmetodes wat gebaseer is op die vrystelling van neutrone oor kort tydintervalle (100-200 mikrosekondes). Daar is ook 2 wysigings van hierdie tegnologie:

• registrasie van termiese n;
• meting van ɣ-kwanta van bestralingsopvang.

Deur een van hierdie parameters vir 2 tydwaardes te registreer, kry mens die gemiddelde leeftyd van termiese neutrone in die reservoirgesteentes. Dit laat jou toe om die teenwoordigheid van sekere chemiese elemente te beoordeel. Waterdraers het aansienlik laer lesings vir langer tydsvertragings as olie- en gasreservoirs.