2
В качестве источника быстрых нейтронов используют специальные генераторы нейтронов. Скважинный генератор нейтронов представляет стеклянный баллон, заполненный дейтерием при низком давлении.
Рис
Устройство скважинно-нейтронного генератора
Внутри с одной стороны расположен катод, а с другой высоковольтный электрод, внутри которого находится тритиевая мишень. На высоковольтный электрод попадает отрицательное напряжение около -150 кВ. Между катодом и электродом имеется анод цилиндрической формы, на который попадает положительное напряжение в несколько сотен вольт. Снаружи трубки вокруг анода расположена катушка индуктивности. Энергии эммисируемые катодом ускоряются полем анода и ионизируют атомы дейтерия в трубке. Одновременно действие поля анода и магнитного поля катушки индуктивности заставляет электрон двигаться по спирали, что увеличивает длину пути и усиливает их ионизирующую способность. Положительно заряженные ионы дейтерия притягиваются полем электрода, при этом ускоряется и бомбардирует тритиевую мишень. В результате ядерной реакции образуется поток нейтронов существенной энергии 14 МэВ, с выходом нейтронов примерно 106-109 нейтрон/сек.
Время импульса нейтронов определяется временем передачи движения на анод и составляет 10-20 мкс. Частота следования импульсов составляет 10-500 Гц.
В состав отечественной аппаратуры ИНК (ИГН-4, ИГН-6 и ИНК-7) входят наземная и скважинная части соединенные линией связи (трехжильный кабель).
Методически измерения плотности тепловых нейтронов или вторичного гамма-излучения может производиться непрерывно либо в отдельных точках разреза. При непрерывных измерениях записываются 2 диаграммы плотности тепловых нейтронов с разным временем задержки, при постоянном времени замера.
Каротаж производится при перемещении в скважине прибора снизу вверх со скоростью порядка 120 м/ч. По показаниям в 2 каналах судят о среднем времени жизни тепловых нейтронов - τn.
Формула
При выборе времени и времени замера всегда соблюдаются следующие условия
tз>τn>tзам
Расстояние между точками наблюдения внутри нефтеносных пластов составляет от 0,4 до 0,8 м; а в водоносных пластах до 0,8 до 1,0 м. На каждой точке производится по несколько замеров, меняя время задержки, но при постоянном времени замера, что позволяет наиболее полно исследовать зависимость плотности потока тепловых нейтронов от времени. Таким образом, время жизни тепловых нейтронов в пласте больше, чем в скважине. С увеличением времени задержки детектор регистрирует все меньшее количество нейтронов, но эти нейтроны представляют все больший интерес, так как они идут из наибольшей глубины пласта и позволяют показать максимальную информацию по пласту.
При поточечных измерениях более точно величину времени жизни тепловых нейтронов можно получить, построив график зависимости логарифма показаний от времени задержки.
Рис
3
В современной аппаратуре ИНК, которая автоматически рассчитывает величину τn этот параметр записывается на регистратор в виде каротажной кривой. Среднее время жизни τn зависит от содержания Н2 в среде и от содержания атомов поглотителя – Cl. Согласно экспериментальным данным и практике, применяют данный метод на многих месторождениях нефти и газа. Среднее время жизни тепловых нейтронов зависит то характера насыщения пласта. Например, для пластов насыщенных нефтью или пресной водой τn = 0,3-0,6 мс. Для пластов, насыщенный минеральной водой τn = 0,11-0,33 мс. Для газовых пластов 0,6-0,8 мс.
Рис
Отбивка положения поверхностей раздела между водой и нефтью, водой и газа возможно по материалам ИНК при минерализации пластовой воды от 10 г/л, что недостаточно для СНК.
4
С помощью ИНК решаются разнообразные геологические задачи. Наибольшее применение этот метод находит при изучении нефтяных и газовых месторождений. На стадиях от поисков и разведки до проектирования, разработки и эксплуатации. Основные задачи, решаемые этим методом следующие:
1) литологическое расчленение разрезов скважины;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.