地层元素测井中中子-伽马能谱解析理论与方法

对在模型中进行地层元素中子伽马能谱测井实验和中子伽马谱解析方法进行了研究，即对非弹伽马谱与俘获伽马谱解析方法进行了研究。理论上推导出分别用非弹谱和俘获谱求出地层元素质量分数的公式。采用两谱联合分析及归一的方法，求出岩石骨架和孔隙流体整个地层中元素的质量分数。并在油田进行了实际应用，应用结果显示该方法是成功的     

地层元素测井中中子-伽马能谱解析理论和方法

对在模型中进行地层元素中子-伽马能谱测井实验中所得中子-伽马谱解析方法进行了研究,即对非弹伽马谱与俘获伽马谱解析方法进行了研究。理论上推导出分别用非弹谱和俘获谱求出地层元素质量分数的公式,得到了标准非弹伽马谱和标准俘获伽马谱,并在理论推导的基础上编制了相应的解谱程序。     

地层元素测井(ECS)评价油水层

首次提出了用地层元素测井(ECS)资料评价油水层,论述了ECS的测量原理,分析了地层元素与矿物的关系,指出了ECS资料应用的广阔前景。     

用地层元素测井(ECS)资料评价复杂地层岩性变化

在石油测井中,地层的岩性判别是评价储层参数的首要条件,地层元素测井(ECS)能测出地层中Si、Ca、Fe、S、Ti、Cl、Cr、Gd等元素的含量,结合地质录井等资料可准确确定储层的岩性。通过实倒分析,正确评价了复杂地层的岩性变化,为石油勘探开发提供了可靠的地质参数。     

地层元素测井解释方法研究

配合脉冲中子地层元素测井仪的应用,开展地层元素测井解释方法研究,获取地层元素标准谱库,编制地层元素解释软件,解释得到元素产额、干重(不含结晶水的质量百分含量)、矿物组分含量。取芯井对比结果显示,解释结果与取芯化验结果一致性较好,研究结果可为复杂岩性评价、准确计算孔隙度提供数据。     

用地层元素测井(ECS)资料研究沉积环境

沉积物中某些元素的富集和贫化与沉积时的沉积环境密切相关。通过分析地层中原始沉积的元素含量与变化规律,建立与环境变化的相互关系,可以为研究沉积环境提供重要线索。地层元素测井(ECS)能够利用测井方法探测地层中Si、Ca、S、Fe、Cl、Ti、Cr和Gd等元素的含量,对各元素在地层单元中的含量及组合关系进行了分析．为沉积环境特征研究提供了依据．而各单元之间的元素变化与组合特征反映了沉积环境的变迁。     

关于γ能谱测井异常的解释

本文根据对理想情况的分析,模型上的γ能谱测井数据和实际测井经验,提出了对γ能谱测井简单异常和复杂异常进行解释的合理工作方法。所建议的方法为定性γ能谱测井异常到定量评价异常参数提供了可能性。     

HFC-1型γ能谱测井仪器的研制及应用

介绍了HFC－1型γ能谱测井仪器系统的研制及应用。该仪器是为地下核试验放射性核素测量而研制的专用设备，系统主要由井上主机系统、γ能谱探管系统、测井绞车控制系统、数据采集及处理系统等组成。通过现场应用，仪器性能稳定、可靠，达到了预期的设计目的。     

地层元素测井技术最新进展及其应用

地层元素测井是一种通过测量中子与地层元素原子核作用放出的伽马射线,得到元素含量进而确定矿物含量的中子伽马能谱测井技术,在复杂储层岩性识别、非常规储层评价等方面得到了广泛应用。本文简要介绍了元素能谱测井的核物理和地质基础,并对元素俘获能谱测井（ECS）、地球化学测井（GEM）和地层岩性能谱测井（FLS）等几种仪器技术指标进行分析;系统讨论了确定元素含量的谱分析技术及矿物含量的氧化物闭合模型和统计分析方法;总结了元素能谱测井在地层评价中的应用。最后提出采用可控中子源和多探测器系统、多参数测量是地层元素测井的发展趋势。     

各种孔隙度水砂地层中子-γ能谱Monte Carlo模拟

利用自行开发的中子—γ能谱测井和中子—γ射线随空间、能量、时间分布蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟软件包,在裸眼井、井眼里无下井仪器、淡水饱和砂岩地层、井眼注淡水的条件下,在井轴和井壁同源距的两个确定点,计算了各种孔隙度地层中子—γ射线随能量、时间分布及其射线能谱,并对结果进行了讨论。     

钻孔中氡子体引起的γ能谱测井误差

已观察到,通过充气钻孔的γ能谱测井,估算铀时存在着大量可变误差。扣除实测能谱的特征钾、铀和钍组分之后,剩下的残余能谱与代表钻孔中~(222)Rn子体的模拟能谱很接近。这些“氡”能谱和代表岩石中铀子体的模拟能谱之间的差异可用作测井受氡迁移影响的标志。     

高分辨率γ能谱测井在污染评价中的应用

具有高纯锗探测器(HPGe)的测井系统能对γ辐射污染和地下的天然放射性核素进行定量评价。该系统正在美国能源部的汉福德基地使用。这里的土壤已被过去的核材料生产溢流的核素污染。 用已知K、U、Th含量的标准模型对该系统进行标定。这样产生了能量在0.1～3MeV范围内的K、U和Th的标定常数和反效率函数。对于人工核素来说,除知道能量和γ射线产生系数外,反效率函数可以针对这些人工γ射线源对系统进行校正,即使它们不在校正模型之中。钢套管和充水钻孔直径的校正也是通过对校正模型的测量得出来的。 钻孔测井提供下列同位素的含量(每克土壤物质的活度):~(40)K、~(226)Ra(通过测~(214)Bi)、~(238)U(通过测~(234m)Pa)、~(235)U、~(232)Th(通过测~(208)Tl)、~(60)Co、~(125)Sb、~(137)Cs、~(152)Eu、~(154)Eu、~(237)Np(通过测~(233)Pa)、~(230)Pu、~(240)Pu和~(241)Am。     

多元素中子俘获瞬发γ射线分析方法的研究

进一步提出被测元素瞬发γ射线特征峰的面积与其含量的关系式。经实验证明对各常见元素的仪器分析回归值与化学分析值的均方根偏差皆小于０．５ｗｔ％。在铁矿石的分析实验中发现了慢化体的作用，它可明显地提高分析灵敏度。该套中子俘获瞬发谱仪对Ｈ瞬发γ峰（２．２２３ＭｅＶ）的ＦＷＨＭ为３ｋｅＶ。     

高分辨率中子俘获γ能谱测井系统研制成功

由中国统配煤矿总公司煤田地质总局和中国核工业总公司中国原子能研究院核技术应用研究所协作研究的高分辨率中子俘获γ能谱测井系统于1992年7月通过了部级鉴定,标志着我国又一项核测井技术跨入了国际先进行列。这项科技新成果填补了我国高新技术又一个空白。 1986年,上述两单位为了促使我国煤田测井尽快向定量解释过渡,经论证后,决定研究和开发这一项目。这个课题的决策立项,得到了国内测井界人士的关注和支持,还得到了IAEA(国际原子能机构)的资助和技术咨询。     

随钻方位γ能谱测井探测特性的数值模拟研究

研究仪器探测特性对于前期的仪器结构优选设计及后期的资料解释都有重要意义。首先确定随钻方位γ能谱测井仪的仪器结构,建立相应的MCNP模型,然后仿照感应测井中的几何因子,模拟仪器的径向、纵向、方位积分几何因子;最后模拟研究井眼尺寸、泥浆密度、地层密度、天然放射性物质类型对仪器探测特性的影响。模拟计算结果表明:井眼尺寸、地层密度、天然放射性物质类型对探测特性影响较大,而泥浆密度基本无影响。     

地层元素测井中子-伽马谱解析方法的实际应用

本文利用地层元素测井中子伽马谱的解析理论和解析方法，对两个油田的四口井连续获取的中子伽马谱，用自行设计与研制的软件系统，进行连续处理，获得H、C、O、Si、Ca、Fe、Mg、Al的质量分数随井深的变化曲线。同时，获得新C/O和新Ca/Si比值随井深的变化曲线，即测井曲线。随之利用新C/O比值求得有关井段地层的含油饱和度及划分水淹等级，而且利用元素质量分数求得有关地层的矿物含量，接着求得地层密度、宏观俘获截面和渗透率等。     

地层元素测井中探测器响应数值模拟研究

地层元素测井中常利用LaBr₃、BGO等晶体探测器测量γ能谱确定元素和矿物含量,晶体探测器计数效率与能量分辨率等参数是决定能谱质量和元素含量计算精度的关键因素。本文通过对比研究LaBr₃和BGO两种晶体探测器的能谱响应特性,利用蒙特卡罗方法建立了不同元素含量与种类的地层模型,模拟研究了两种晶体探测器的γ响应能谱,并利用最小二乘法计算了元素含量。结果表明：当地层矿物模型中元素种类较少时,两种晶体探测器测得的元素含量差异较小;当元素种类较多时,由于能谱中不同元素γ射线重叠及互相干扰,LaBr₃晶体探测器测得的元素含量计算精度优于BGO晶体探测器,体现了在复杂地层岩性元素含量测量中,高能量分辨率晶体探测器的探测优势。     

碳氧比γ能谱测井的蒙特卡罗方法数值模拟

本文采用蒙特卡罗(MC)方法对碳氧比(C/O)γ能谱测井进行了数值模拟。模拟谱和实测谱吻合得很好,精度达到了工程应用的要求。计算并分析了地层含油饱和度、井液持油率、套管外径和水泥环厚度等参数对碳氧比值影响的规律。为了获得更准确的谱分析结果,本文针对C/O非弹γ计数谱提出了新的谱处理方法,并进行了谱分析,谱分析结果与地层和井眼的实际情况相一致。这些规律和方法可供C/O测井仪器的刻度以及测井解释作参考。     

地层元素分析仪中多道能谱采集处理电路设计

为满足石油测井中获取地层元素种类及质量百分比的需求,研制了一种地层元素分析仪256道能谱采集处理电路。该电路由基线恢复,零极相消和CR-RC,ADC采样保持,峰值检测,阈值比较,DSP+FPGA结构数字处理电路组成。2.775 GBq的~(241)Am-Be中子源和92.5 k Bq的226Raγ源的刻度测试表明,能量—道址具有良好线性关系,其线性相关系数为0.999 6,最大偏差为0.625%。经实验验证,256道能谱采集处理电路具有高稳定性,良好重复性,最大计数率可达100 k/s。     

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。