CN201835828U - 双脉冲中子伽马谱测井仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双脉冲中子伽马谱测井仪，解决了常规测井技术一次测井过程中只能根据地层条件分别进行C/O能谱测井或者热中子寿命测井、不能同时获取C/O值和地层宏观俘获截面的技术难题。本实用新型包括测井仪壳体、脉冲中子发生器，所述测井仪壳体内自下而上依次设置有脉冲中子发生器、近屏蔽体、近伽马探测器、远屏蔽体、远伽马探测器、超远伽马探测器、自然伽马探测器。本实用新型可同时测量伽马能谱和俘获伽马时间谱，可相互校验限制多解性，提高定量计算地层剩余油气饱和度的可信度，在测井技术领域具有较大的推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气井测井技术领域，尤其是一种脉冲中子伽马谱测井仪。
背景技术
随着我国油田的“老龄化”，油气开采的难度越来越大，尤其是对储层动态的监测提出了许多新的要求，常规生产测井技术已经不能满足实际需求。目前在油田开发期迫切需要解决的问题就是弄清水淹条件下的剩余油分布规律、油藏动态监测新技术和套管损坏检测等。在油田生产开发过程中，脉冲中子测井技术是除了过套管电阻率测井之外唯一能够确定套管井剩余油饱和度的一项重要技术。脉冲中子测井技术包括两种：一种是通过测量非弹性散射伽马能谱来确定地层含油饱和度的C/O能谱测井技术，另一种是通过记录俘获伽马时间谱或热中子时间谱获取地层宏观俘获截面，进而确定地层含水饱和度的热中子寿命测井技术。目前国产的脉冲中子测井仪功能单一，对地层参数测量不全面；新开发的小直径脉冲中子综合测井仪组合了C/O能谱测井、中子寿命测井和氧活化测井技术，但C/O能谱测井精度偏低，而且在一次测井过程中只能根据地层条件分别进行C/O能谱测井或者热中子寿命测井，都不能同时获取C/O值和地层宏观俘获截面。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够在一次下井中同时进行C/O能谱测井和热中子寿命测井的双脉冲中子伽马谱测井仪。
本实用新型的技术方案如下：
双脉冲中子伽马谱测井仪，包括测井仪壳体1、脉冲中子发生器2，所述测井仪壳体1内自下而上依次设置有脉冲中子发生器2、近屏蔽体3、近伽马探测器4、远屏蔽体5、远伽马探测器6、超远伽马探测器7、自然伽马探测器8。
测井仪壳体1材料选用钛钢；近屏蔽体3、远屏蔽体5材料选取钨或钢，近屏蔽体3的长度15cm且张角为45°，远屏蔽体5的长度为5cm；远伽马探测器6源距为45～60cm之间，近伽马探测器4源距为20～30cm之间；近伽马探测器4、远伽马探测器6、超远伽马探测器7、自然伽马探测器8采用具有能量分辨率优势的BGO晶体。
本实用新型的有益效果是：
1.可同时测量伽马能谱和俘获伽马时间谱，利用双脉冲脉冲中子伽马谱求取地层的C/O和宏观俘获截面，可相互校验限制多解性，提高定量计算地层剩余油气饱和度的可信度，对评价产层的水淹级别、认识油藏水淹规律、寻找出水层位、控水增油提供依据；
2.本测井仪可以实现C/O-中子寿命组合、中子寿命和氧活化三种模式，提供了多种参数确定饱和度的方法；
3.可同时记录多种信息，充分利用不同时间道和能窗计数率中包含的有用信息，得到地层元素含量、中子孔隙度和中子伽马密度等参数，实现套管井岩性识别、孔隙度和流体饱和度确定的多功能测量。
附图说明
图1是所述双脉冲中子伽马谱测井仪结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，在钛钢制测井仪壳体1内自下而上安装了脉冲中子发生器2、近屏蔽体3、近伽马探测器4、远屏蔽体5、远伽马探测器6、超远伽马探测器7和自然伽马探测器8。其中伽马探测器均为BGO晶体，近伽马探测器4尺寸30mm×50mm，与脉冲中子发生器2靶点之间的距离为30cm；远伽马探测器5尺寸50mm×100mm，与脉冲中子发生器2靶点之间的距离为60cm；超远伽马探测器尺寸750mm×150mm，与脉冲中子发生器2靶点之间的距离为85cm；自然伽马探测器850mm×150mm，与脉冲中子发生器2靶点之间的距离为110cm。近屏蔽体3长度为15cm、张角450；远屏蔽体5长度为5cm，材料为钨或铜。
本实用新型采取以下三种测井模式：
1、C/O-中子寿命组合测井模式
谱数据：远、近探测器的总幅度谱、俘获伽马谱和本底伽马能谱以及伽马时间谱；
测井曲线参数：远近总非弹伽马射线计数曲线、碳非弹性散射曲线、氧非弹性散射曲线、硅非弹性散射曲线、钙非弹性散射曲线、硅钙碳散射曲线、总俘获计数曲线、、钙俘获计数曲线、硅俘获计数曲线、俘获氢计数曲线、俘获氯计数曲线、俘获铁计数曲线、俘获硫计数曲线、氢硅钙俘获计数曲线、中子寿命总伽马计数率曲线、碳氧比曲线、硅钙比和钙硅比曲线、氢与硅加钙比曲线、氢氯比曲线、总俘获和总非弹计数比曲线、∑曲线、SO-CO含油饱和度曲线、PHI曲线。
2、中子寿命测井模式
谱数据：长、短源距伽马时间谱和本底时间谱；
测井参数和曲线：远近探测器总伽马计数率曲线、地层宏观吸收截面曲线、中子孔隙度曲线等。
(3)氧活化水流测井模式
近远探测器、超远伽马探测器、自然伽马探测器多探测器设计，在地面测井系统的控制下能够实现脉冲中子双伽马谱测井仪单向氧活化水流测井的扩展功能。
本实用新型中子发射和测量采取以上三种模式，分别实现碳氧比-中子寿命组合、中子寿命和氧活化水流测井，其中碳氧比-中子寿命组合可以获取非弹性散射伽马能谱、俘获伽马能谱和伽马时间谱，实现碳氧比、中子寿命以及碳氧比和中子寿命交会技术确定含油饱和度，另外可以进行元素能谱测井功能进行元素含量确定，实现地层岩性识别，中子寿命和氧活化水流测井可以进行含水饱和度和水流测量。利用采集的数据信息还可以实现孔隙度和中子-伽马密度等测量功能，真正实现多功能脉冲中子能谱测井技术。
Claims (5)
1.双脉冲中子伽马谱测井仪，包括测井仪壳体(1)、脉冲中子发生器(2)，其特征在于所述测井仪壳体(1)内自下而上依次设置有脉冲中子发生器(2)、近屏蔽体(3)、近伽马探测器(4)、远屏蔽体(5)、远伽马探测器(6)、超远伽马探测器(7)、自然伽马探测器(8)。
2.根据权利要求1所述的双脉冲中子伽马谱测井仪，其特征是所述近屏蔽体(3)、远屏蔽体(5)材料选取钨或钢，近屏蔽体(3)的长度15cm且张角为45°，远屏蔽体(5)的长度为5cm。
3.根据权利要求1所述的双脉冲中子伽马谱测井仪，其特征是所述远伽马探测器(6)源距为45～60cm之间，近伽马探测器(4)源距为20～30cm之间。
4.根据权利要求1所述的双脉冲中子伽马谱测井仪，其特征是所述近伽马探测器(4)、远伽马探测器(6)、超远伽马探测器(7)、自然伽马探测器(8)采用BGO晶体。
5.根据权利要求1所述的双脉冲中子伽马谱测井仪，其特征是测井仪壳体(1)材料选用钛钢。
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