一、概述
補償中子測井是一種核測井方法,也是一種常用的相對成熟的測井方法。JZZ-1補償中子測井儀采用的是同位素钚-鈹中子源。中子源產(chǎn)生的快中子經(jīng)過地層的減速成為熱中子,熱中子的一部分會因進一步減速被地層中的原子核俘獲。未被地層原子核俘獲的部分經(jīng)擴散到探測器處被探測到。
JZZ-1補償中子測井儀采用3He管作為探測器。3He管是一種氣體電離型的正比計數(shù)管,由于He的核反應截面大,反應能小,是熱中子和超熱中子的高效探測器,探測器探測到的計數(shù)率主要是空間熱中子的通量,取決于中子源發(fā)出的快中子數(shù)和中子所經(jīng)過的減速長度及熱中子的擴散長度。其中減速長度反比于地層的減速能力,地層的減速能力主要由地層中的含氫量決定。熱中子的擴散長度反比于地層中原子核的俘獲截面。采用適當位置安裝兩個探測器,探測兩個空間位置熱中子的通量,并求它們的比值,這樣可以zui大可能的消除與擴散有關(guān)的因素,而僅僅剩下與減速長度有關(guān)的因素。減速長度主要由地層中的含氫量決定的,所以得到的特征量指示的是地層含氫量。在地層中,氫元素存在于地層孔隙內(nèi)的流體(比如石油,水等)中。通過含氫量,就可以間接求得地層的孔隙度。由這種方法得到的孔隙度叫做中子孔隙度。由于井液及與鉆孔直徑等因素的影響,要得到真孔隙度還需要經(jīng)過適當?shù)男U?/span>。
如果地層中含有石油天然氣或煤氣層,由于天然氣(煤氣層)中含氫量相對低,補償中子測井儀測得的地層孔隙度將偏低。如果與其他方法測得的孔隙度(比如密度法,聲波法測度得的孔隙度)比較,綜合分析這種差異性可以指示氣層的存在和判別巖性。補償中子測井是石油,煤層氣勘探的重要手段。可以直接尋找油(水)貯層,推斷氣層。補償中子測井還可以幫助確定其他如巖性,黏土含量,含水飽和度等地層參數(shù)。
二、主要技術(shù)指標
● 中子源:钚-鈹源 5MeV,強度≥3.7×1010Bq
● 探測器:3He管,5個大氣壓,Ф25.4×240mm
● 計數(shù)范圍:1~60000cps
● 中子孔隙度測量范圍:1%~60%
● 適用孔徑:Ф55~Ф70mm
● 儀器承壓:20MPa
● 儀器耐溫:-10℃~75℃
● 記錄參數(shù):長、短源距熱中子通量,中子孔隙度
● 數(shù)據(jù)傳輸格式:雙極性,二進制碼
● 儀器供電:直流220v±30%,≤10mA
● 儀器外形尺寸:Ф50×1256 mm
● 儀器零長:長源距 756 mm,短源距 955 mm
● 源罐:裝源源罐,貯藏源罐