随钻密度测井的间隙及井径测量方法研究

为了精确测定随钻测井仪器在井眼中位置及井眼尺寸(井径),研究了利用随钻方位密度测井响应计算间隙(仪器壁和井壁的距离)和井径的方法。首先,利用蒙特卡罗模拟建立仪器的计算模型,并将模拟结果和实验数据进行了基准检测;其次,研究不同条件(即地层密度和泥浆密度变化)下间隙尺寸对探测器的影响;最后得到了间隙尺寸及井径的计算方法。结果表明:探测器测量的密度受间隙、泥浆密度、地层密度的影响,当地层密度与泥浆密度差(介质密度差)一定时,地层密度与远密度之差(测量密度差)和间隙成正比关系;通过测量的密度、地层密度和泥浆密度计算,可以获得间隙尺寸,利用仪器和井眼、间隙的几何关系计算井径,精度达到0.1 cm。     

脉冲中子地层元素测井仪优化设计中的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗方法研究了脉冲中子地层元素测井仪闪烁晶体材料、井眼屏蔽体厚度、硼套表面密度等设计参数对仪器测井响应的影响。结果表明：LaBr₃晶体的测井响应特性优于BGO晶体;高矿化度盐水对测量结果影响很大,井眼屏蔽体厚度为1.2 cm时,可屏蔽60%以上井眼γ射线;硼套中¹⁰B表面密度达到0.065 g/cm²时,可消除仪器外壳材料产生的俘获γ本底;俘获能谱的探测深度随孔隙度的增加而减小,非弹性散射能谱对不同孔隙度地层的探测深度基本一致,约为14 cm。     

脉冲中子全能谱测井数据处理方法及影响因素的模拟研究

C/O能谱测井是确定含油饱和度的主要测井方法,模拟水平井条件下的非弹性散射伽马能谱,研究C/O值与含水饱和度、孔隙度及泥浆侵入深度的关系。而探测器的类型、尺寸、探测效率、能量分辨率、稳谱、能谱的处理方法以及中子对探测器晶体的作用都会对测井结果产生影响。利用蒙特卡罗方法模拟源距分别为30cm和58cm处,且井眼和地层流体分别为油和水砂岩地层的中子能量分布,通过研究中子对NaI、BGO、GSO和LSO四种探测器的作用及响应关系得到：中子对探测器的作用将使地层流体分辨能力降低。模拟改变NaI和BGO晶体探测器的直径和长度时的探测器响应能谱,采用不同的能窗处理方法对地层流体的分辨能力不同,选取光电峰和第一、第二逃逸峰对应的能量窗时BGO晶体探测器测量的C/O差值要比NaI晶体探测器的大,但受尺寸的影响不大;但采用光电峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器测量的C/O差值要比NaI大得多,且随着尺寸的增加差值也增加。能量道的飘移对C/O值影响较大,而能量分辨率对差值影响相对较小     

350 kV高压X射线密度测井探测深度特性及影响

密度测井中使用可控X射线源替代¹³⁷Cs放射源已经成为新的趋势。X射线源强度受靶基上高压影响较大，当高压为350 kV时密度测量不确定度可以保持在0.01 g·cm^-3。为探究350 kV高压X射线密度测井仪器的探测深度特性及影响，利用蒙特卡罗方法研究了不同源距探测器在20%含水石灰岩地层中的探测深度；并且通过与¹³⁷Cs源密度测井仪探测特性的对比，分析了二者探测深度差异的原因。另外通过模拟分析了泥饼和地层对探测器的贡献度以及不同探测器的密度偏差，研究了井壁泥饼对密度测井响应的影响。研究结果表明：X射线密度测井仪的探测深度随着源距的增加而变大；与¹³⁷Cs源密度测井仪相比，X射线密度测井仪散射粒子主要集中于井壁1～3 cm处，从而造成二者探测深度差异；此外，泥饼和地层对不同源距探测器的贡献度不同，探测器密度偏差随着源距增加而减小。     

双源距密度测井的蒙特卡罗数值模拟

利用蒙特卡罗方法对双源距密度测井进行数值模拟，获得了双源距密度测井的能谱、探测器计数率与地层密度的关系和脊肋图等特性曲线。与实验结果进行比对，验证了数值模拟的正确性，并在此基础上，就短源距和短源距准直孔角度等测井仪器结构参数的改变对测井性能的影响进行了研究。研究表明，短源距为18~20cm、短源距准直孔角度为45°时，可满足测井灵敏度和密度补偿准确度的要求。     

核石油测井的最新进展

本文回顾了过去7年中核测井方面的一些重要进展,在这段时间内,现有的技术得到了改进并研制了新的测井系统。使用光电效应来识别主要岩石类型的密度测量。现已被广泛应用。天然放射性和中子诱发辐射的γ能谱测量已有可能根据测井数据元素分析.常用的测井,例如补偿中子和密度测井在,薄层识别的数据分析方面得到了改进。近几年来.钻进过程中的核测量已有很大进展,除可进行天然γ射线计数外,还可进行中子孔隙度和γ密度测量.现在可把多种放射性同位素注入地层,并利用其γ能谱特征对其进行探测。测井仪器响应的计算机模拟,在测井仪器模式化和确定环境干扰修正值方面已得到广泛的应用.蒙特卡罗码现广泛地运用于小型计算机和并行处理机上.然而过去要求使用大的计算机主机设备。     

中子测井与天然气探测技术

简单介绍了中子测量与地层含氢指数及地层孔隙度的关系,介绍了地层含气对中子测量的影响以及泥浆侵入对中子在含气地层响应特征的影响.分析了中子测井仪器长短源距探测器受泥浆侵入影响的差异,给出了通过对中子仪器长短源距计数率校正消除泥浆侵入影响的方法.通过实际资料验证,取得了比较好的结果.     

无源效率刻度技术在γ谱分析中的应用

利用实验室无源效率刻度软件(LabSOCS)分析了样品形状、密度和成分对探测效率的影响,并计算给出了实验室γ谱仪探测效率与以上因子之间的关系.将LabSOCS计算的效率与标准体源刻度效率进行了比较,两者之间的相对偏差小于9%.对给定质量不同尺寸的圆柱状样品的γ探测效率进行了模拟计算,分析得到了砂土和空气样品的最佳几何尺...     

环境样品测量中马鞍形样品盒的最佳选择

在环境样品放射性测量中,探测效率是衡量谱仪工作特性的重要参数之一.探测效率越高,在达到同一精度的情况下,所需的测量时间越短,从而提高谱仪的利用率.对于一定体积的体源样品,几何形状对探测效率有较大影响.利用MCNP程序对同体积的不同马鞍形样品进行了全面分析模拟,寻找出了最佳的马鞍形样品尺寸,并与相关文献进行了对比.模拟和...     

大孔径钻孔中孔径、钻孔流体和套管厚度对γ测井的影响

放射性薄层γ测井的特性曲线取决于仪器类型、钻孔和地层参数。本文研究了总计数率γ测井中钻孔直径、钻孔流体和套管厚度对仪器特性曲线和曲线下面积的影响。     

基于γ图像重建放射源三维几何形状的模拟研究

准确评估待检测对象内放射性物质的几何形状,在核设施退役和核安全等方面都具有重要的意义。利用MCNP模拟屏蔽体内不同几何形状的体源,针孔γ相机围绕被探测区域获取投影数据。根据针孔成像的机理,建立系数矩阵,并通过最大似然期望最大(MLEM)算法重建体源的三维位置和形状分布。模拟数据结果表明:该方法可准确地重建出放射性体源的三维位置和形状分布,体源在三维方向上形状的尺寸偏差不大于10%。     

辐照加工宝石的放射性测量研究

利用辐照进行天然宝石改色,能显著提升宝石的观赏价值和商业价值。但经反应堆辐照后的宝石含有人工放射性核素,会对相关人员产生照射。本文利用γ能谱分析方法对辐照宝石进行了直接放射性测量。采用实验和蒙特卡罗模拟相结合的方法分析了辐照宝石的几何结构、密度对其γ能谱测量准确性的影响,得到探测效率与能量、样品质量的修正公式,从而实现了无需磨制过程的辐照宝石放射性的γ能谱准确测量。     

可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势

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。     

4πβ G-M计数器的探测效率

本文研究了双圆筒型4πβG-M计数管的一些性能及其探测效率。从计数管的坪曲线、稳定性等一些性能来看,所研究的4π计数管可以用做一般精确度的β放射性强度的绝对测量。做了计数管结构的几何条件、样品(放射性物质及其承托物)的位置等因素对探测效率的影响的实验。估计了由于“假计数”、“死时间”漏计数校正引入的误差。最后给出计数管对于射出样品的β粒子的探测效率接近100%,误差小于±1%。     

放射性物质检测装置的研制

研制了一种专门用于放射性恐怖活动和放射性物质非法转移的新型放射性物质检测装置.该系统采用非常稳定和可靠的探测材料,对放射性物质具有较高的探测灵敏度和很强的方位辨别能力,检测下限为本底的2～3倍,能量30 keV～2.5 MeV,响应时间0.5 s.其检测信息能通过有线或无线进行网络传输,实现远程控制与监测,并具有体积小、质量轻、拆装方便和使用灵活等优点,已被安检部门用于放射性物质的监测.     

γ射线在数字岩心中沉积谱的蒙特卡罗模拟

为分析含孔隙结构地层的γ射线响应特性,编写了一种Monte Carlo方法模拟γ射线散射的程序,使用该程序除了能建立一般的几何模型外,还能在数字岩心的基础上进行模拟。利用该程序对γ光子在NaI晶体中的脉冲沉积谱做了模拟,并与MCNP4C相应的计算结果进行了对比,对比显示,该程序能提供正确、有效的模拟手段。在正确性验证的基础上,以数字岩心构建地层,对不同孔隙度的砂岩做了密度测井的能谱模拟,得到了一些有益的结果。     

可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势

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。     

放射性物质检测装置的研制

研制了一种专门用于放射性恐怖活动和放射性物质非法转移的新型放射性物质检测装置。该系统采用非常稳定和可靠的探测材料，对放射性物质具有较高的探测灵敏度和很强的方位辨别能力，检测下限为本底的2～3倍，能量30keV～2．5MeV，响应时间0．5s。其检测信息能通过有线或无线进行网络传输，实现远程控制与监测，并具有体积小、质量轻、拆装方便和使用灵活等优点，已被安检部门用于放射性物质的监测。     

脉冲中子全能谱测井闪烁探测器响应特性的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟研究NaI和BGO晶体探测器对不同γ射线的响应。模拟结果表明,BGO晶体的光电峰和第一逃逸峰对计数贡献大,而NaI晶体的逃逸峰贡献大。对于井眼和地层流体分别为油和水砂岩地层,模拟改变NaI和BGO晶体探测器的直径和长度时的非弹性散射γ射线响应能谱,采用不同能窗处理方法对地层流体的分辨能力不同,选取光电峰和第一、第二逃逸峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器比NaI晶体探测器测量的C/O（C与O的元素含量比）差值大,但受尺寸的影响不大;采用光电峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器测量的C/O差值比NaI的大得多,且随尺寸的增加差值增大;能量道的漂移对C/O值影响较大,而能量分辨率对差值影响相对较小。     

车辆核材料探查仪器γ探测器设计研究

阐述了核材料探查仪器的报警阈与调查水平、漏报率和误报率之间的关系.利用蒙特卡罗方法计算了不同厚度塑料闪烁体的探测效率,确定了选择车辆探查仪器几何尺寸的方法.