Pengelogan neutron. Kaedah pembalakan dengan baik

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Penebangan neutron dan varietinya tergolong dalam kaedah sinaran penyelidikan geofizik. Bergantung pada jenis sinaran yang dikesan (neutron atau foton gamma), terdapat beberapa pengubahsuaian teknologi ini. Peralatan downhole mempunyai susun atur yang serupa. Pembalakan neutron memungkinkan untuk menentukan salah satu penunjuk terpenting bagi pembentukan galas minyak dan gas - pekali keliangan, serta membahagikan takungan mengikut jenis cecair yang terkandung di dalamnya.

Kaedah tinjauan geofizik

Dalam geofizik, beberapa kaedah untuk mengkaji batuan digunakan, yang boleh dibahagikan kepada 2 kumpulan besar: elektrik (elektromagnet) dan bukan elektrik. Kumpulan pertama termasuk kaedah berikut:

• Penyelidikan dengan probe tidak fokus: o kaedah kerintangan ketara; o pemeriksaan mikro; o kerintangan; o pengelogan semasa.
• Kaedah probe terfokus: opembalakan sisi; o pembalakan mencapah.
• Teknik elektromagnet: o pembalakan aruhan; o pembalakan elektromagnet gelombang; o kaedah gelombang radio lubang bawah.
• Kaedah untuk mengukur aktiviti elektrokimia: o kaedah potensi orientasi spontan; o kaedah potensi elektrod; o membangkitkan kaedah berpotensi.

Kumpulan kedua termasuk teknologi berikut:

• Kaedah seismoakustik: o pembalakan akustik (termasuk kaedah gelombang pantulan); o pemprofilan telaga menegak; o transiluminasi akustik telaga silang; o seismik.
• Kaedah fizik nuklear.
• Pelog terma.
• Kaedah penyelidikan magnetik: o carigali magnet lubang gerudi; o pembalakan kerentanan magnetik; o pembalakan magnet nuklear.
• Penjelajahan graviti dalam lubang.
• Pembalakan gas dan mekanikal.

Kaedah radiometrik

Kaedah penyelidikan fizik nuklear termasuk sekumpulan besar teknologi:

• pelogan sinar gamma (pengukuran radioaktiviti semula jadi);
• kaedah-gamma-gamma;
• kaedah neutron;
• teknologi atom berteg;
• kaedah gamma pengaktifan.

Kaedah ini merupakan alat yang berkuasa untuk mengkaji formasi geologi yang bersilang dengan telaga. Mereka adalah berdasarkan pengukuran parameter sinaran mengion yang dipancarkan oleh nukleus atom bahan yang terkandung dalam batu. Seperti pembalakan akustik, kaedah radiometrikboleh dibahagikan kepada kaedah yang mengukur medan semula jadi dan buatan (radiasi). Sebagai zarah radioaktif, zarah yang mempunyai kuasa penembusan paling tinggi digunakan - neutron (n) dan gamma quanta.

Intipati teknologi neutron

Pelogan neutron ialah salah satu kaedah penyelidikan geofizik, yang berdasarkan kesan fluks neutron yang pantas. Akibatnya, ia menjadi perlahan, bertaburan dan diserap ke dalam batu.

Probe lubang bawah untuk pembalakan neutron mengandungi unit utama berikut:

• sumber sinaran radioaktif;
• pebilang zarah (n atau gamma quanta);
• penapis yang mengecualikan sinaran langsung daripada sumber kepada pengesan.

Ciri-ciri neutron batu

Apabila terkena batu, neutron yang laju menjadi perlahan dan kehilangan tenaga akibat interaksi dengan atom. Dalam keadaan ini, ia hilang dalam jirim dan ditangkap oleh nukleus atom unsur kimia dalam pecahan milisaat.

Sederhana yang paling sengit ialah hidrogen. Laluan pendek yang dilalui neutron sebelum mencapai keadaan terma adalah ciri batuan dengan kandungan hidrogen yang tinggi (takungan minyak dan tepu air, mineral, yang mengandungi banyak air penghabluran).

Ciri-ciri neutron batuan berikut dibezakan:

1. Cara untuk memperlahankan dengan cepatneutron kepada keadaan terma (di mana tenaga zarah menghampiri nilai tenaga kinetik purata pergerakan terma molekul dan atom batu).
2. Panjang resapan (laluan dari tempat kemunculan neutron haba kepada penyerapannya).
3. Hayat zarah dalam keadaan terma.
4. Indeks hamburan dalam batu.
5. Panjang penghijrahan zarah (jumlah jarak yang dilalui semasa nyahpecutan dan resapan).

Dalam amalan, sifat ini dinilai menggunakan pekali keliangan neutron bersyarat.

Pelbagai

Pengelogan neutron termasuk beberapa jenis tinjauan yang berbeza dalam 2 kriteria utama:

• Mod pengendalian sumber sinaran: o kaedah pegun; o kaedah impuls (digunakan terutamanya selepas selongsong telaga).
• Sifat sinaran sekunder yang direkodkan: o n-neutron logging (ukur bilangan n bahan batuan yang bertaburan oleh nukleus atom); o kaedah gamma neutron (sinaran ɣ terhasil daripada penangkapan n); o pengelogan pengaktifan neutron (ɣ-radiasi radionuklid tiruan yang dibebaskan semasa penyerapan n).

Pengubahsuaian pengelogan bergantung terutamanya pada jenis pengesan (helium, kilauan, pembilang semikonduktor) dan penapis sekeliling. Kaedah pegun termasuk dalam kompleks kajian wajib apabila menggerudi telaga penerokaan.

Teknik neutron-neutron

Kaedah penyelidikan geofizik ini adalah berdasarkan yang pertamaciri-ciri neutron batuan dan mempunyai 2 jenis: pendaftaran neutron haba atau epiterma. Tenaga yang terakhir agak lebih besar daripada tenaga terma atom.

Hidrogen di antara semua unsur adalah anomali bukan sahaja dari segi geometri serakan, tetapi juga dari segi kehilangan tenaga neutron apabila berlanggar dengannya. Takungan gas dicirikan oleh bacaan yang lebih tinggi daripada takungan tepu air dan minyak, kerana kandungan hidrogen khusus di dalamnya lebih rendah.

Semakin besar keliangan takungan minyak dan gas, semakin rendah bacaan kaedah n epiterma. Data yang diperoleh semasa pembalakan neutron-neutron, membolehkan anda mengira faktor keliangan. Disebabkan oleh pengurangan sensitiviti pembilang zarah epiterma, kaedah ini mempunyai ketepatan statistik yang lebih rendah.

Neutron terma dialihkan daripada sumber radioaktif untuk laluan yang lebih panjang daripada epiterma, dan jangka hayat puratanya ditentukan oleh hubungan berkadar songsang berkenaan dengan kandungan klorin, boron dan unsur nadir bumi. Klorin terdapat dalam perairan pembentukan dengan kemasinan yang tinggi. Batuan minyak dan gas dicirikan oleh kewujudan zarah haba yang lebih lama. Sifat ini adalah asas kepada prinsip kaedah pengukuran neutron-neutron dengan n terma.

Pelogan sinar gamma neutron

Penyelidikan sinar gamma neutron mengukur sinaran gamma, yang terbentuk semasa menangkap n terma. Akuifer dibezakan dengan bacaan yang lebih besar, berbanding dengan yang mengandungi minyak, sebanyak 15-20%(dengan keliangan yang sama). Perbezaan ketara daripada kaedah sebelumnya ialah bacaan teknologi ini meningkat dengan peningkatan kemasinan cecair penggerudian.

Memandangkan pembalakan neutron-gamma juga mencatatkan latar belakang radioaktif semula jadi dalam batuan, faktor pembetulan diperkenalkan untuk mentafsir keputusan. Dalam telaga minyak dan gas, kaedah ini digunakan untuk tujuan yang sama seperti teknik neutron-neutron - pemisahan batu mengikut kandungan hidrogen yang berbeza, penentuan pekali keliangan, pengenalan gas-cecair dan sentuhan air-minyak dalam perigi bersarung. Terdapat juga kaedah gabungan yang mengesan sinaran n dan gamma, yang meningkatkan ketepatan pengukuran.

Teknologi denyut

Pulse logging ialah sejenis kaedah penyelidikan neutron berdasarkan pelepasan neutron dalam selang masa yang singkat (100-200 mikrosaat). Terdapat juga 2 pengubahsuaian teknologi ini:

• pendaftaran terma n;
• ukuran ɣ-kuanta tangkapan sinaran.

Mendaftarkan salah satu parameter ini untuk 2 nilai masa, seseorang memperoleh purata jangka hayat neutron terma dalam batuan takungan. Ini membolehkan anda menilai kehadiran unsur kimia tertentu. Akuifer mempunyai bacaan yang jauh lebih rendah untuk kelewatan masa yang lebih lama daripada takungan minyak dan gas.