基于D-D源的三探头中子孔隙度测井探测响应分析

随着油气勘探进程持续推进,低孔隙度储层越发受到关注,具备更高孔隙度灵敏度的D-D源中子测井存在良好应用前景,为了进一步探索其兼顾中子孔隙度测量灵敏度与化学源测量兼容性的可能性,提出一种基于D-D源的三探头中子孔隙度测井设计并开展分析。为探究D-D源中子孔隙度测量响应特征,利用蒙特卡罗方法,基于三探头测井仪器的基本构成,研究了探测器源距设计,并提出利用测量的近远热中子计数比、中远热中子计数比这2组比值分别表征地层孔隙度,同时对D-D源中子孔隙度测井的地层探测能力与地层测量响应进行了综合分析。研究表明:三探头D-D源中子孔隙度测井仪器探测深度稍浅、纵向分辨率较高;近远热中子计数比值响应表现出更高地层孔隙度灵敏度,低孔隙度地层情况下测得的孔隙度变化效果良好;中远热中子计数比值响应泥岩效应较强,虽无法与化学源测量结果兼容,但在纯岩性及含泥质地层与其较高程度接近。该文研究为D-D源中子孔隙度测井仪器测量应用提供了一定参考。

随钻D-D源中子孔隙度测井数值模拟

随着中子发生器技术的进步,射频源中子发生器可将中子产额提高10倍,增大了使用氘氘(D-D)中子发生器进行动态测井的可能性。基于蒙特卡罗方法开展随钻D-D源中子孔隙度测井研究。研究结果表明:随钻D-D源中子孔隙度测井的孔隙度灵敏度明显高于氘氚(D-T)源中子孔隙度测井,与提高灵敏度后的D-T源中子孔隙度测井相近;径向探测深度主要受源距和地层减速性质的影响,受源能量的影响较小,纵向分辨率主要与源距有关;基于射频源D-D中子发生器的随钻中子孔隙度测井的测速约为Am-Be源中子孔隙度测井的三分之一,可通过缩短源距,增大探测器尺寸与气压,提高探测器计数率,实现随钻D-D源中子孔隙度测井。

D-D中子源产额的大角度伴随质子监测技术研究

利用伴随质子法对D-D源中子产额进行了监测,选择了双叉管靶室和三叉管靶室,在与入射D+束成90°、135°和178.2°的三个方向上,获得了伴随质子谱和中子产额,确定了进行准确的产额监测的实验条件,实验表明在大角度方向(178.2°)进行产额监测是可行性的。对实验结果及其不确定度进行了分析和讨论。

D-D中子孔隙度测井泥质影响及校正研究

可控源替代同位素中子源进行中子孔隙度测井是核测井发展的必然趋势。为了提高可控D-D源中子孔隙度测井的可行性及测量精度,本文对D-D源中子孔隙度测井中泥质影响进行分析。首先利用蒙特卡罗模拟,对比分析三种源(^(241)Am-Be源、D-T源、D-D源)中子孔隙度测井过程中泥页岩响应;然后通过改变D-D源中子孔隙度测井中近、远源距位置,优选出D-D源的源距组合,重点分析通过改变源距的方式弱化泥页岩的影响。研究表明:D-D源和^(241)Am-Be源的泥页岩响应规律比较接近,当D-D源的源距设计相比于^(241)Am-Be源更近即采用25~45 cm的源距组合时,D-D源中子孔隙度测井中泥页岩影响与^(241)Am-Be源接近程度最高。虽然源距组合的改变不能使D-D源与^(241)Am-Be源的泥页岩响应完全一致或者彻底消除泥质影响,但这种较高程度趋近为D-D源中子孔隙度测井中泥页岩校正提供了思路,也为今后测井仪器中放射源的可兼容替代有一定的应用意义。