D-T脉冲中子发生器随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟研究了D-T脉冲中子发生器和241Am-Be中子源产生的中子与地层的作用过程,以探讨D-T脉冲中子发生器在随钻中子孔隙度测井中的应用价值。模拟结果显示,使用这两种中子源,热中子计数均随源距增加而呈指数下降;孔隙度较小时,两者的计数差异较小,当地层孔隙度达到40%时,D-T脉冲中子发生器产生的热中子和超热中子计数均比²⁴¹Am-Be中子源高很多,其分布范围也更宽,近探测器的源距选择20～30 cm,远探测器的源距选择约60～70 cm;D-T脉冲中子发生器用于中子孔隙度测井时对地层孔隙度的灵敏度降低,而相同源距条件下探测深度几乎不变。以上结果提示,利用D-T脉冲中子发生器可以进行补偿中子孔隙度测井,在增加源距的同时既可以保证计数统计性,又可以提高灵敏度和探测深度,在随钻测井仪器设计中可以取代²⁴¹Am-Be中子源。     

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。     

密度测井探测深度与源距的理论研究

针对20％孔隙度饱和水的石灰岩地层，应用蒙特卡罗方法模拟了探测器计数在地层径向、纵向和空间上的变化，进而模拟得到不同源距处探测器计数随地层径向深度变化的关系曲线。这些可为优化仪器设计提供源距参数。     

三探测器密度测井仪器的源距优化

本文用Monte Carlo数值模拟方法,针对探测器均在正源距范围内的三探测器密度测井仪器,计算了不同源距探测器的薄层响应曲线,不同密度地层的光子通量与源距的关系,长、中、短源距间的计数交会图。结果表明,源距与密度测井仪器的纵向分辨率、统计误差、灵敏度、泥饼补偿效果有关。为使密度测井仪器具有20cm的纵向分辨率,并有高的测量精度,长、中、短源距应分别选择38、20.5、11cm左右。     

四中子-中子探测器脉冲中子测井仪

一种应用于矿场地球物理领域中的四中子一中子探测器脉冲中子测井仪，主要解决现有的中子探测器脉冲中子测井仪一次下井只能获得两组测井数据、信息量较少的不足。其特征在于：所述脉冲中子发生器为小直径井下脉冲中子发生器，所述热中子探测器单元由4个热中子探测器构成，分别为上端近源距热中子探测器、上端远源距热中子探测器、下端近源距热中子探测器、下端远源距热中子探测器。具有一次下井可获得4组地层物质测井数据、信息量大且可减少放射性统计起伏误差、增强测井曲线的可靠性、提高仪器的测量精度的特点。     

MZ-88脉冲中子测井系统

本文介绍了MZ-88脉冲中子测井系统的工作原理和方法。探头信号采用模拟传输方式,获取部分的NIM插件全部固定在防震机箱上,数据处理选用了IBM PC/XT微机,其中主要技术指标、信号传输率和油水碳氧比差值均优于美国Schlumberger公司的同类产品。     

脉冲阵列中子测井探测器效率的研究

为了在石油脉冲阵列中子测井研究中充分地应用探测器的效率,运用蒙特卡罗（MC）方法通用程序MCNP对脉冲阵列中子测井仪的探测器的效率进行了计算研究,得到限满意的结果。计算结果可用于指导探测器的设计性能研究。     

压水堆中子脉冲计数率计算与弱源启动分析方法

利用点堆模型推导了弱源反应堆初始中子脉冲计数率的计算公式,探讨了反应堆盲区范围的确定方法.实例应用表明,该方法符合实际状况,对提高物理启动的安全性具有重要使用价值,可以用于反应堆开盖检修、装卸核燃料、燃料元件储存等核活动的临界安全监督之中.     

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。     

脉冲中子测井存在的局限性和发展方向

文章简述了脉冲中子测井方法的原理,总结了脉冲中子测井方法的分类及在石油测井中所起的作用,指出了当前脉冲中子测井存在测井数据质量不高、测井速度慢、影响因素多、解释困难、纵向分辨率低、适应性差等不足,并从硬件、软件、方法和原理四个方面阐述了脉冲中子测井的发展方向.     

我国脉冲中子测井技术发展综述

脉冲中子测井是以脉冲中子源产生快中子,与井眼和地层物质元素原子核发生作用,通过记录γ射线或热中子,从而进行含油饱和度、孔隙度及水流量等地质和工程参数确定的测井技术。概述了国外几种饱和度测井和氧活化水流测井技术及国内对仪器的引进和应用情况,总结了国内中子寿命和碳氧比能谱测井仪的研发历程,并对我国脉冲中子测井技术的发展前景和突破口进行了阐述。     

可控中子源密度测井仪的密度响应特性与算法研究

在可控中子源密度测井中,脉冲中子源的中子产额存在波动,采用探测器绝对计数的密度算法受地层环境、测量条件的影响较大,因此会导致密度算法的精度较差。为提高密度测量的稳定性和精确性,本文针对可控中子源一体化测井仪的研发需要,建立了适合所研发仪器的密度算法：首先,结合蒙特卡罗数值模拟软件MCNP对新型一体化测井仪及地层进行了建模;然后,利用所建模型,模拟了在不同岩性、孔隙度条件下可控中子源发射的快中子与地层物质的相互作用过程,并通过记录γ探测器的近、远非弹性散射γ计数和俘获γ计数,中子探测器的近热中子及近超热中子计数信息,获得了一体化测井仪探测器计数与地层密度之间的响应关系,并对影响密度算法的主要因素进行了分析;最后,在密度响应特性分析的基础上,提出了使用近超热中子与近热中子计数比、近远非弹γ计数比来提高稳定性和精确性的可控中子源密度测井新算法。采用新密度算法对所建模型进行计算,结果表明,砂岩、灰岩、白云岩3种岩性下计算的密度与真密度非常接近,其相对误差小于6%。与哈里伯顿和斯伦贝谢算法的计算结果相比,本文方法显示了更好的效果：公式参数少、没有探测器的绝对计数、精确度高。     

单次脉冲中子源方法测量瞬发中子衰减常数

瞬发中子衰减常数α是核系统的重要标志性特征参数,该值的准确测量对于核临界安全具有重要意义。本工作采用单次脉冲中子源的方法测量了某次临界核系统的瞬发中子衰减常数,获得了几种不同次临界状态下的瞬发中子衰减常数,测量结果与²⁵²Cf随机脉冲源法测量结果一致。     

脉冲中子测量中的准直器设计

为满足脉冲中子探测系统对辐射屏蔽的要求,在利用MCNP程序模拟计算准直孔分别为圆柱形直孔和锥形孔的屏蔽效果基础上,设计了圆柱形直孔+锥形孔的准直器结构,准直器采用铁35cm厚+聚乙烯20 cm厚+铅15 cm厚的组合材料。理论计算表明:该准直器用于反冲质子探测系统时,探测系统输出信号与干扰信号的比值大于10。     

一种适用于脉冲中子探测的RPC探测器研制

研制了一个阻性板内表面含Gd的RPC探测器用于脉冲中子探测研究,并成功测得了D-D脉冲中子发生器产生的中子信号。使用长硼计数管探测器作为参照,用相对效率法测得RPC探测器前、后端慢化体厚度分别为6 cm和4 cm时,对脉冲D-D中子的探测效率最高,约为0.1%。     

两种中子源条件下补偿中子测井仪探测器设计方法

使用同位素中子源或中子发生器将直接影响补偿中子探测器的参数设计,论文主要探讨了探测器源距设计方法,通过3700中子刻度筒实验,比较了两种中子源条件下的实验结果,采用数据拟合方法,给出了将测量得到的计数率比值转换为地层孔隙度的数学模型。结果表明,可以用中子发生器代替同位素中子源实现补偿中子测井。     

基于单球多计数器、GM计数管同时测量n、γ剂量当量的装置研制

介绍了一款同时测量混合辐射场中n、γ剂量当量的装置研制,该装置通过单球多计数器和GM计数管相结合的方法构成,单球多计数器的探测器由三根两两垂直的3He正比计数管构成,通过解谱的方法得到中子剂量当量。在Am-Be和Cf-252中子参考辐射场中进行了测试,剂量当量相对误差30%;在能量范围为63keV-1.25MeV的入射光子下进行了能量响应试验,相对误差30%。     

热中子俘获瞬发γ射线强度计算

简要介绍了热中子俘获发γ射线强度的计算方法,并以实例进行说明,还给出了有关物理自洽检验的方法及其讨论。