D-D次生源计数对密度测量的影响

为研究D-D源密度测量过程中俘获γ计数对密度测量的影响,本文首先分析D-D源密度测量的原理,其次研究D-D源与地层反应产生的γ射线类型,并采用蒙特卡罗模拟方法对比分析了D-D源和D-T源密度测量过程中次生γ强度高低。结果表明,D-D源密度测量过程中次生γ以俘获γ为主;尽管D-D源的中子产额远低于D-T源,但在源距大于50 cm后低孔隙地层中D-D源俘获γ计数高于D-T源非弹γ计数;此外,高孔隙地层中D-D源俘获γ计数也可以通过调整源距大小满足密度测量的要求。因此,使用D-D源测量的次生γ计数能够满足密度测量的统计精度要求。     

地层因素对D-D次生γ源空间分布的影响研究

在D-D可控源密度测量中,为研究不同地层条件对次生γ源空间分布的影响,首先分析D-D可控源密度测量原理,在此基础上,采用蒙特卡罗方法模拟研究不同含氢指数、岩性和矿化度地层条件下的次生γ源空间分布特征,最后对其影响因素进行归纳总结。结果表明:次生γ源的空间位置和强度易受各种地层因素的影响,其中地层含氢指数、岩性和矿化度对次生γ源的空间分布都有影响,但影响程度不同。其中地层含氢指数的影响最大,主要影响空间位置,特别是当含氢指数在0～0.1变化时,俘获γ的空间位置变化最大。并且随着地层含氢指数增高,地层含氢量增高,对快中子的减速能力增强,更多的γ射线向中子源靠近,同时γ射线强度也逐渐增强。相比较而言,岩性和矿化度对次生γ源的强度影响较大,空间位置影响相对较小,岩性不同,地层中主要元素的种类和含量不同,热中子俘获截面不同,俘获γ强度也不相同;矿化度高的地层,氯元素含量相对较高,更多的热中子被俘获,γ射线强度增强。本研究对于D-D次生γ源的影响校正提供了基础数据,也为建立精度较高的D-D可控源密度测量方法提供依据。     

D-T孔隙度测井数据校正及实验研究

采用氘-氚(D-T)可控源进行中子孔隙度测井时,其响应结果与化学源中子孔隙度测井的响应结果存在差异,使得传统化学源中子孔隙度测井的实验数据和解释模型难以适用。为了验证已有的密度校正方法是否能够用于中子孔隙度测井的结果校正,使D-T源与化学源的响应结果相接近,本文通过模拟获取不同孔隙灰岩含水地层和泥岩中的响应结果,将模拟结果与研制的实验装置测量结果进行基准检测,然后分析D-T源中子孔隙度测井校正前后与化学源中子孔隙度测井对比的响应差异,并利用实际测井数据验证可控源孔隙度测井方法的有效性。结果表明:经过密度校正后,可控源与化学源中子孔隙度的测量结果有较好的相似性,在实际测井曲线上两者也存在较好的对应关系。因此,本研究对于验证可控源中子孔隙度测井方法的有效性和今后测井仪器中放射源的可兼容替代有一定的应用意义。     

地层密度对脉冲中子孔隙度测量的影响及校正方法

在井下脉冲中子孔隙度测量中,岩性或地层密度对含氢指数测量的影响相对于化学源显著增强,地层的非弹性散射影响不可忽略,必须发展相应的校正方法以确保测量结果的准确性。在无限均匀介质中,对中子的减速长度与地层体积密度及含氢指数的关系进行了推导和数值模拟分析,得到经过地层体积密度校正后的计数率比值与地层含氢指数的相关性;继而对近、远探测器的计数率比值进行体积密度校正,提高了对地层孔隙度的灵敏度,显著降低了岩性和泥岩效应的影响。     

基于γ射线宽束衰减模型的密度测井方法研究

随着低密度天然气水合物地层的勘探越来越受重视,对密度测井的密度测量范围和精度提出了更高的要求。为了提高密度测井在低密度地层测量的精度,首先分析了密度测井传统使用的γ射线窄束衰减规律;然后结合了宽束γ射线的宽束衰减规律,推导出基于宽束γ射线的密度测井响应模型,并探讨出便于刻度的地层密度计算公式;最后利用蒙特卡罗方法模拟了低密度地层的密度测井响应,并对比分析了两种衰减规律在密度测井适用范围和精度。结果表明:在密度测井中,宽束衰减模型更好地描述了γ射线在地层的响应关系,而窄束响应关系只是宽束的一种特殊情况;基于宽束γ衰减模型提出的地层密度计算公式,使密度测井的密度测量范围扩至1.00～3.00 g·cm~(-3),并且在密度范围为1.00～1.60 g·cm~(-3)的天然气水合物地层中,紧贴井壁测量,远探测器的测量密度平均误差从0.092 g·cm~(-3)降低到0.009 g·cm~(-3),近探测器的测量密度平均误差从0.251 g·cm~(-3)降低到0.029 g·cm~(-3),模拟测量精度有了大幅度的提升。为今后γ射线密度测井在低密度地层的精确测量提供了理论及方法基础。     

中子孔隙度测井灵敏度影响因素分析

可控源替代中子孔隙度测井中的同位素中子源已经成为石油勘探发展的必然趋势。为了提高中子孔隙度测井中可控源替代同位素中子源的兼容性与测量精度,本文针对影响地层孔隙度灵敏度的因素进行分析。首先,根据中子孔隙度响应的理论公式,推导出地层孔隙度灵敏度的响应方程,然后对其进行分析并得出影响灵敏度的各种因素。结果表明,地层中的中子减速长度对地层灵敏度变化起到主要影响作用,另外减速长度受到了源类型及能量、孔隙度、岩性、密度等因素的影响,其中中子能量和岩石密度是影响灵敏度变化的主要因素。本研究为今后可控源中子孔隙度测井的研究提供了理论依据。     

利用γ-γ土壤密度探头测量沙卵石地层的密度

利用γ-γ土壤密度探头测量沙卵石地层密度的主要困难是不能用压打和震动的方法下进路管,为此不得不用地质勘探钢管钻孔进行测量。然而地质钻孔孔径较大,用γ-γ土壤密度探头测量时,井内散射本底远大于来自地层的康普顿散射光子,不能分辨地层密度。我们采用了图1的探头系统,用垂向屏蔽体屏蔽来自井内的康普顿散射光子,使探测器只记录来自地层的散射光子,对沙卵石地层密度进行测量。所用放射源为~(137)Cs,210mCi,源到探测器中心的距离为36cm。探头系统的提放利用了细钢丝绳、三角架和小型绞车。利     

核技术在骨质密度测量方面的应用

本文概要介绍应用核技术的几种测量骨质密度方法:单光子吸收测量、双光子吸收测量、双能X射线吸收测量、双光子γ照相、计算机化断层图像黑度定量(QCT)、双能X射线QCT、γ射线QCT、康普顿散射测量、光子相干散射、活体中子活化延迟γ光子分析、活体中子活化瞬发光子分析等测量方法的近年进展。并对检测部位、受照剂量、准确度、精密度、正常人值、临床应用效果等方面进行了分析比较。     

随钻脉冲中子伽马密度测井最佳源距的优化设计

采用脉冲中子源进行密度测井,可避免传统密度测井放射性源对环境的影响,更加安全、环保。目前国内随钻脉冲中子伽马密度技术还处于起步阶段,随钻中子伽马密度仪参数优化设计是提高地层密度测量精度的关键。本研究通过由D-T中子源及2个伽马探测器组成的随钻中子伽马密度仪器,研究了源距对中子伽马密度测井的影响,通过灵敏度和计数比统计性进行源距优化设计,得出最佳短源距为25~35 cm,长源距为60~65 cm,研究结果为随钻脉冲中子伽马密度测井仪器研发提供技术支持。     

中子活化分析参量化的进一步研究——Ⅳ.K_0法中子活化分析中级联γ符合效应的参量法校正

研究了Ge探测器近几何测量时,级联和跨越γ射线全能峰效率的符合效应校正方法。首次指出,总响应应包括探测器周围物质的散射贡献,修正了传统的总响应定义,并证明峰/总比(P/T)与源-探测器距离有关。在此基础上,测定了两个Ge探测器在不同几何下的P/T,并实用于K_0法中子活化分析中的级联γ符合校正。还举例说明了本法的准确性、编制了中子活化分析指示核素主要分析线的级联符合校正用参数表。