RU2462736C1 - Method of determining formation porosity based on epithermal neutron detection and device for realising said method - Google Patents
Method of determining formation porosity based on epithermal neutron detection and device for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2462736C1 RU2462736C1 RU2011116711/28A RU2011116711A RU2462736C1 RU 2462736 C1 RU2462736 C1 RU 2462736C1 RU 2011116711/28 A RU2011116711/28 A RU 2011116711/28A RU 2011116711 A RU2011116711 A RU 2011116711A RU 2462736 C1 RU2462736 C1 RU 2462736C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- neutrons
- neutron
- pulsed
- porosity
- fast
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефте- и газопромысловой геофизики и может быть использовано при контроле за разработкой залежей нефти и газа для определения пористости пластов.The invention relates to the field of oil and gas field geophysics and can be used to control the development of oil and gas deposits to determine the porosity of the formations.
Известен способ импульсного-нейтронного каротажа (ИНК) однозондовый или многозондовый. При ИНК горную породу облучают прерывистым потоком быстрых нейтронов и в перерывах облучения на фиксированном расстоянии от источника регистрируют плотность тепловых нейтронов (импульсный нейтрон-нейтронный каротаж - ИННК) или вызванных ими γ-квантов радиационного захвата (импульсный нейтрон-гамма каротаж). Для проведения ИНК используют аппаратуру, содержащую в скважинном приборе импульсный источник быстрых нейтронов и детектор тепловых или гамма квантов, а также временной анализатор и схему регистрации скорости счета. После обработки этих временных спектров получают нейтронные параметры исследуемого продуктивного пласта: Σ - макросечение поглощения тепловых нейтронов, L3 - длину замедления быстрых (14 МэВ) нейтронов и Д - коэффициент диффузии тепловых нейтронов. Так как нейтронные параметры контролируются соответствующими петрофизическими параметрами, а именно Σн - нефтенасыщенностью (при достаточной минерализации пластовой воды), L3 и Д - общей пористостью пласта, то при измерении нейтронных параметров определяют общую пористость и нефтенасыщенность продуктивного пласта [1, 2, 3].A known method of pulsed-neutron logging (INC) single-probe or multi-probe. In an INC, the rock is irradiated with an intermittent stream of fast neutrons, and in the breaks of irradiation at a fixed distance from the source, the density of thermal neutrons (pulsed neutron-neutron logging - INC) or radiation capture γ-quanta (pulsed neutron gamma-ray logging) caused by them is recorded. For conducting an INC, equipment is used that contains a pulsed source of fast neutrons and a detector of thermal or gamma quanta in the downhole tool, as well as a time analyzer and a counting speed registration circuit. After processing these time spectra, the neutron parameters of the studied reservoir are obtained: Σ is the macro section of the absorption of thermal neutrons, L 3 is the deceleration length of fast (14 MeV) neutrons, and D is the diffusion coefficient of thermal neutrons. Since the neutron parameters are controlled by the corresponding petrophysical parameters, namely Σ n - oil saturation (with sufficient mineralization of formation water), L 3 and D - the total porosity of the formation, when measuring neutron parameters determine the total porosity and oil saturation of the reservoir [1, 2, 3 ].
Также известен способ изучения разрезов скважин, при котором породы облучают быстрыми нейтронами от постоянного (не управляемого) источника нейтронов и регистрируют медленные - тепловые (ТННК) или надтепловые нейтроны (НННК). Основное назначение нейтрон-нейтронного каротажа (ННК) - изучение содержания водорода в горных породах. При низкой минерализации пластовых вод для определения пористости рекомендуется использовать ТННК, а при значительной и переменной минерализации вод в пласте и скважине - НННК, показания которого слабо зависят от поглощающих нейтроны элементов [1, 2].There is also a known method for studying well sections, in which rocks are irradiated with fast neutrons from a constant (uncontrolled) neutron source and slow ones are recorded - thermal (TNNK) or epithermal neutrons (NNNK). The main purpose of neutron-neutron logging (NOC) is to study the hydrogen content in rocks. At low salinity of formation waters, it is recommended to use TNNK for determining porosity, and at a significant and variable salinity of water in the reservoir and well, NNNK, the readings of which are weakly dependent on elements absorbing neutrons [1, 2].
Так же известен способ исследования коллекторов нефти и газа в необсаженных скважинах, осложненных зонами проникновения промывочной жидкости, заключающийся в том, что выбранный участок пласта облучают импульсным потоком быстрых нейтронов, измеряют потоки тепловых и/или надтепловых нейтронов в промежутках между облучаемыми импульсами нейтронов и по кривым временного спада потока нейтронов судят о пористости и насыщенности в пласте [6].There is also a known method for studying oil and gas reservoirs in open-hole wells complicated by zones of penetration of drilling fluid, which consists in irradiating a selected section of the formation with a pulsed stream of fast neutrons, measuring the fluxes of thermal and / or epithermal neutrons between the irradiated neutron pulses and the curves the temporary decay of the neutron flux is judged on the porosity and saturation in the reservoir [6].
В вышеуказанных методах предполагается регистрация тепловых или надтепловых нейтронов при использовании постоянного или импульсного нейтронного излучателя быстрых нейтронов. Однако указывается не оптимальная частота следования нейтронных импульсов от управляемого излучателя нейтронов. Например, в Патенте RU №2113723 четко предлагается частота работы генератора нейтронов 10-20 (Гц) или 400 (Гц). Однако такая частота применима только для регистрации тепловых нейтронов и не применима для регистрации надтепловых нейтронов, так как очень велики перегрузки в детекторах. Это подтверждает патент US №4910397А [7] страница 3, где сказано: «Нейтронные вспышки должны иметь продолжительность приблизительно от 1 до 20 микросекунд с интервалом между вспышками приблизительно 50-200 микросекунд, чтобы обеспечить частоту повторения импульсов 5000-20000 быстрых нейтронных вспышек в секунду». Выбор частоты излучения является существенным признаком, влияющим на точность измерения пористости пластов на основе регистрации надтепловых (надкадмиевых) нейтронов. Так как известные (современные) управляемые излучатели быстрых нейтронов испускают определенное количество быстрых нейтронов в единицу времени, практически не зависимо от частоты излучения [8], то при использовании высокочастотного режима излучения нейтронных импульсов удается существенно уменьшить количество испускаемых быстрых нейтронов от единичного импульса излучения. Иначе говоря, генератор, работающий на частоте излучения 10000 Гц, испускает за 1 секунду такое же количество быстрых нейтронов, сколько и при частоте излучения в 10 Гц, при этом значительно меньше после каждого единичного импульса. Благодаря использованию высокочастотного режима излучателя при регистрации надтепловых нейтронов в скважине, удается существенно уменьшить просчеты (пропуски) в детекторах надтепловых нейтронов из-за наложения импульсов, при этом не уменьшить общее количество приходящих из пласта надтепловых нейтронов.In the above methods, it is assumed that thermal or epithermal neutrons are detected using a constant or pulsed neutron emitter of fast neutrons. However, the optimal repetition rate of neutron pulses from a controlled neutron emitter is indicated. For example, Patent RU No. 2173723 clearly proposes a frequency of operation of a neutron generator of 10-20 (Hz) or 400 (Hz). However, such a frequency is applicable only for detecting thermal neutrons and is not applicable for detecting epithermal neutrons, since the overloads in the detectors are very large. This is confirmed by US patent No. 4910397A [7]
Наиболее близким к заявленному способу и устройству является способ и устройство для определения пористости пластов, согласно источнику информации «PULSED NEUTRON POROSITY LOGGING» US №4910397 A [7].Closest to the claimed method and device is a method and device for determining the porosity of the layers, according to the source of information "PULSED NEUTRON POROSITY LOGGING" US No. 4910397 A [7].
Недостатком указанного технического решения является то, что предлагается находить интегральный счет надтепловых (надкадмиевых) нейтронов в одном временном интервале, начиная с момента T1 после окончания импульса и до момента T2. На рисунке 6 и 7 в US №4910397 A указано, что время T1 берется с момента, когда уменьшается влияние надтепловых нейтронов, пришедших из колонны. Однако не уточняются конкретные значение T1 и T2, которые различны для различных конструкций скважины (диаметр колонны, толщина цементной обсадки и д.р.) [9]. Кроме этого, в приборе отсутствует «блок цифровой обработки» для предварительной обработки данных и передачи данных на поверхность в цифровом формате, который исключает возможность искажения информации.The disadvantage of this technical solution is that it is proposed to find the integral account of suprathermal (supra-cadmium) neutrons in one time interval, starting from the moment T1 after the end of the pulse and until the moment T2. In figures 6 and 7 in US No. 4910397 A it is indicated that the time T1 is taken from the moment when the influence of epithermal neutrons coming from the column decreases. However, the specific values of T1 and T2, which are different for different well designs (column diameter, thickness of cement casing, etc.), are not specified [9]. In addition, the device lacks a “digital processing unit” for pre-processing data and transmitting data to the surface in digital format, which eliminates the possibility of distortion of information.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа каротажа, позволяющего повысить точность и достоверность получаемых результатов исследования, с целью определения пористости пластов. А также создание компактного надежного устройства для реализации предлагаемого способа.The task of the invention is to develop a logging method that improves the accuracy and reliability of the results of the study, in order to determine the porosity of the layers. And also the creation of a compact reliable device for implementing the proposed method.
Поставленная задача решается тем, что в способе определения пористости пластов, содержащем облучение пласта управляемым источником нейтронов, регистрируют полное временное распределение изменения плотности поля надтепловых (надкадмиевых) нейтронов при облучении исследуемой горной породы импульсным управляемым генератором быстрых нейтронов, который работает в импульсном режиме излучения с высокой частотой следования нейтронных импульсов (от 5 до 20 КГц), при этом полное временное распределение, разбитое на малые временные окна, передается в цифровом формате на поверхность и записывается в компьютер для последующей обработки. При последующей обработке полного временного распределения изменения плотности надтепловых нейтронов выбирают оптимальный для данной конструкции скважины временной интервал T1 и T2. Тем самым уменьшая отрицательное влияние скважины на измеряемую пористость пластов.The problem is solved in that in the method for determining the porosity of formations containing irradiation of the formation with a controlled neutron source, the total time distribution of the change in the field density of the epithermal (supra-cadmium) neutrons is recorded during the irradiation of the studied rock with a pulsed controlled fast neutron generator that operates in a pulsed radiation mode with high repetition rate of neutron pulses (from 5 to 20 KHz), while the total time distribution, divided into small time windows, before etsya in digital format on the surface and is recorded in the computer for subsequent processing. In the subsequent processing of the total time distribution of the change in the density of epithermal neutrons, the time interval T1 and T2 that is optimal for the given well design is selected. Thus, reducing the negative effect of the well on the measured porosity of the reservoir.
Поставленная задача также решается тем, что устройство для определения пористости пластов содержит импульсный излучатель быстрых нейтронов, поглотитель нейтронов, блок цифровой обработки, детекторы надтепловых (надкадмиевых) нейтронов, фильтр и два усилителя-дискриминатора импульсов, при этом излучатель нейтронов является импульсным управляемым с энергией излучения нейтронов 14 МэВ.The problem is also solved by the fact that the device for determining the porosity of the formations comprises a pulsed emitter of fast neutrons, a neutron absorber, a digital processing unit, epithermal (supra-cadmium) neutrons detectors, a filter and two pulse discriminating amplifiers, while the neutron emitter is pulsed controlled with radiation energy neutrons 14 MeV.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является повышение точности и достоверности получаемых результатов исследования для определения пористости пластов путем уменьшения влияния скважины, минерализации пластовой воды и создание компактного надежного устройства для реализации предлагаемого способа.The technical result achieved by the implementation of the claimed group of inventions is to increase the accuracy and reliability of the results of the study to determine the porosity of the formations by reducing the influence of the well, mineralization of produced water and creating a compact reliable device for implementing the proposed method.
Указанный результат достигается тем, что в предлагаемом способе используется управляемый источник быстрых нейтронов с энергией излучения порядка 14 МэВ, работающий в импульсном режиме на частоте 8 КГц, один (или более) детектор надтепловых нейтронов на основе гелиевого счетчика, окруженного фильтром, который поглощает нейтроны с энергией ниже 1 эВ. Измеряют полные временные распределения плотности надтепловых нейтронов на этапах замедления и термализации быстрых нейтронов, в частности, во временном интервале от 0 до 96 мкс после окончания импульса нейтронов от генератора с дискретизацией по времени 6 мкс, находят интегральную плотность надтепловых нейтронов (Nнт) на некоторой (оптимальной) временной задержке после окончания импульса излучения. Величина Nнт линейно зависит от общей пористости (водородосодержания) горной породы во всем диапазоне пористостей без признаков «вырождения».This result is achieved by the fact that the proposed method uses a controlled fast neutron source with an energy of about 14 MeV, operating in a pulsed mode at a frequency of 8 KHz, one (or more) epithermal neutron detector based on a helium counter surrounded by a filter that absorbs neutrons with energies below 1 eV. The total temporal distributions of the density of epithermal neutrons are measured at the stages of slowing down and thermalizing fast neutrons, in particular, in the time interval from 0 to 96 μs after the end of the neutron pulse from a generator with a time sampling of 6 μs, the integral density of epithermal neutrons (Nnt) is found at some ( optimal) time delay after the end of the radiation pulse. The value of Nnt linearly depends on the total porosity (hydrogen content) of the rock in the entire range of porosities without signs of "degeneration".
Благодаря регистрации полного временного распределения плотности надтепловых нейтронов и передачи его в цифровом формате (исключающем возможность искажения) на поверхность, при дальнейшей обработке удается выбрать оптимальный временной интервал для подсчета Nнт. Кроме этого, благодаря использованию импульсного излучателя нейтронов повышается мощность и энергия зондирующего излучения, т.к. количество быстрых нейтронов, испускаемых управляемым генератором нейтронов, составляет порядка 7·108 нейтрон в секунду, что более чем в 10 раз больше по сравнению с постоянным (ампульным) источником нейтронов. За счет этого уменьшается статистическая погрешность измерения. Кроме этого, за счет того, что регистрируемое распределение плотности надтепловых (надкадмиевых) нейтронов не зависит от минерализации пластовых вод, увеличивается достоверность определяемой плотности пластов, без влияния на показания минерализации воды в пласте.Due to the registration of the total time distribution of the epithermal neutron density and its transmission in digital format (eliminating the possibility of distortion) to the surface, during further processing it is possible to choose the optimal time interval for counting NT. In addition, through the use of a pulsed neutron emitter, the power and energy of the probe radiation increase, since the number of fast neutrons emitted by a controlled neutron generator is about 7 · 10 8 neutrons per second, which is more than 10 times more than a constant (ampoule) neutron source. Due to this, the statistical measurement error is reduced. In addition, due to the fact that the recorded density distribution of suprathermal (supra-cadmium) neutrons does not depend on the salinity of the formation water, the reliability of the determined density of the formations increases without affecting the readings of the salinity of the formation.
Также для достижения указанного результата устройство для определения пористости пластов на основе регистрации надтепловых нейтронов содержит управляемый импульсный излучатель быстрых нейтронов, поглотитель нейтронов, блок цифровой обработки, два детектора надтепловых нейтронов, фильтр и два усилителя-дискриминатора импульсов, при этом усилители-дискриминаторы импульсов соединены с одним выходом детектора надтепловых нейтронов, выходы усилителей-дискриминаторов подсоединены ко входам двух счетчиков импульсов, которые соединены с блоком цифровой обработки, выход которого через одножильный геофизический кабель соединен с наземным оборудованием.Also, to achieve the specified result, the device for determining the porosity of the strata based on the registration of epithermal neutrons contains a controlled pulsed emitter of fast neutrons, a neutron absorber, a digital processing unit, two epithermal neutron detectors, a filter and two pulse discriminating amplifiers, while the pulse discriminating amplifiers are connected to one output of the epithermal neutron detector, the outputs of the discriminating amplifiers are connected to the inputs of two pulse counters, which are connected with a digital processing unit, the output of which through a single-core geophysical cable is connected to ground equipment.
Устройство позволяет определять пористость пластов горных пород при непрерывном движении прибора и передавать полученные данные на поверхность по одножильному геофизическому кабелю, что повышает надежность работы устройства.The device allows to determine the porosity of the rock formations during continuous movement of the device and transmit the obtained data to the surface via a single-core geophysical cable, which increases the reliability of the device.
Отличием предложенных технических решений от известных является то, что регистрируется полное временное распределение плотности надтепловых нейтронов и передача его в цифровом формате (исключающим возможность искажения) на поверхность, где при дальнейшей обработке удается выбрать оптимальный временной интервал для подсчета плотности надтепловых нейтронов, пришедших из исследуемого пласта, при этом используется импульсный управляемый генератор нейтронов, работающий в режиме излучения с высокой частотой следования нейтронных импульсов (несколько тысяч герц).The difference between the proposed technical solutions and the known ones is that the total temporal distribution of the epithermal neutron density is recorded and transmitted in digital format (eliminating the possibility of distortion) to the surface, where during further processing it is possible to choose the optimal time interval for calculating the epithermal neutron density coming from the studied formation using a pulsed controlled neutron generator operating in the radiation mode with a high repetition rate of neutron pulses xs (several thousand hertz).
Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют определять водородосодержание исследуемых пластов с повышенной точностью и меньшим влиянием на показания конструкции скважины и поглощающих нейтроны элементов, содержащихся в пласте (хлор, редкоземельные элементы).Thus, the proposed method and device can determine the hydrogen content of the studied formations with increased accuracy and less impact on the readings of the well design and neutron-absorbing elements contained in the formation (chlorine, rare earth elements).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 - представлена блок-схема скважинного прибора для осуществления предлагаемого способа;figure 1 - presents a block diagram of a downhole tool for implementing the proposed method;
на фиг.2 - показана зависимость интегральной плотности потока надтепловых нейтронов после однократного облучения быстрыми нейтронами от пористости горных пород. Эти данные получены предлагаемым прибором на моделях ООО «ТНГ-Групп», имеющих сертификат государственного стандартного образца пористости и плотности горных пород пересеченных скважиной (комплект СО-НК №8632-2004), допущенный к применению на территории РФ;figure 2 - shows the dependence of the integral flux density of epithermal neutrons after a single irradiation with fast neutrons from the porosity of the rocks. These data were obtained by the proposed device on TNG-Group LLC models that have a certificate of state standard specimen of porosity and density of rocks crossed by a well (set SO-NK No. 8632-2004) approved for use on the territory of the Russian Federation;
на фиг.3 - показан участок полного временного распределения плотности поля надтепловых нейтронов в интервале времени через 24 мкс сразу после окончания импульса излучения и до 96 мкс, в зависимости от пористости моделей ООО «ТНГ-Групп». Интервал от 24 мкс до 96 мкс выбран опытным путем для данной конструкции моделей. Модели с CO1 по CO4 относятся к карбонатам, а модели с CO5 по CO8 к теригенам. В скобках указаны значения пористости моделей.figure 3 - shows the plot of the total temporal distribution of the field density of the epithermal neutrons in the time interval 24 μs immediately after the end of the radiation pulse and up to 96 μs, depending on the porosity of the models of LLC “TNG-Group”. The interval from 24 μs to 96 μs is selected empirically for this model design. Models CO1 to CO4 are carbonates, and models CO5 to CO8 are terigens. In parentheses are the values of the porosity of the models.
Устройство для проведения исследования состоит из детекторов надтепловых нейтронов (5, 7), состоящих из газонаполненного счетчика медленных нейтронов, окруженного кадмиевым экраном, через который преимущественно проходят только надтепловые (надкадмиевые) нейтроны. В детекторе энергия надтепловых нейтронов преобразуется в электрические импульсы. Выходы детекторов соединены с входом усилителей-дискриминаторов (4) и (6). Один усилитель-дискриминатор (6) усиливает и пропускает импульсы от детектора, расположенного на расстоянии 25-35 см от мишени излучателя, другой усилитель-дискриминатор (4) усиливает и пропускает импульсы от детектора, расположенного на расстоянии 55-65 см от мишени излучателя. Выходы усилителей-дискриминаторов (4) и (6) соединены с входом счетчиков, расположенных в блоке (2) цифровой обработки (БЦО). В БЦО происходит временное накопление импульсов, распределение их по временным окнам, преобразование накопленных данных в кодовую посылку для передачи и осуществляется передача по одножильному геофизическому кабелю на поверхность. Блок цифровой обработки (2) управляет работой излучателя нейтронов (8). Кроме этого, в состав скважинного прибора входит основной блок питания (3), который преобразует напряжение 200 В, поступающее с поверхности, в напряжения 15 В, 12 В и 2 кВ, необходимое для питания блоков прибора. Излучатель нейтронов (8) необходим для генерации нейтронов с энергией 14 МэВ. Фильтр (1) необходим для фильтрации питающего напряжения 200 В.The research device consists of epithermal neutron detectors (5, 7), consisting of a gas-filled slow neutron counter surrounded by a cadmium screen, through which only epithermal (supra-cadmium) neutrons mainly pass. In the detector, the energy of epithermal neutrons is converted into electrical pulses. The outputs of the detectors are connected to the input of the discriminating amplifiers (4) and (6). One amplifier-discriminator (6) amplifies and transmits pulses from a detector located at a distance of 25-35 cm from the target of the emitter, another amplifier-discriminator (4) amplifies and transmits pulses from a detector located at a distance of 55-65 cm from the target of the emitter. The outputs of the discriminating amplifiers (4) and (6) are connected to the input of the counters located in the digital processing block (2). In the central monitoring center, temporary accumulation of pulses occurs, their distribution over time windows, conversion of the accumulated data into a code package for transmission, and transmission via a single-core geophysical cable to the surface. The digital processing unit (2) controls the operation of the neutron emitter (8). In addition, the downhole tool includes a main power supply unit (3), which converts the 200 V voltage coming from the surface to 15 V, 12 V, and 2 kV, which is necessary to power the device blocks. A neutron emitter (8) is necessary for the generation of neutrons with an energy of 14 MeV. Filter (1) is required to filter the supply voltage of 200 V.
Способ с помощью устройства осуществляют следующим образом. Сразу после окончания нейтронной вспышки (длительностью 24 мкс) блок цифровой обработки (2) формирует временные интервалы 6 мкс, в которых происходит подсчет электрических импульсов, поступающих от детекторов (5, 7). Временное распределение электрических импульсов соответствует временному распределению поля надтепловых нейтронов (см. фиг.3). Формируемые в БЦО временные окна с длительностью 6 мкс в количестве 16-ти (96/6=16) используются для регистрации полного временного распределения поля надтепловых нейтронов. Из теории метода предполагается, что число надтепловых нейтронов линейно зависит от плотности среды и не зависит от нейтрон-поглощающих свойств среды. Опытным путем в модели пласта (см. фиг.2) определено, что чувствительность пористости (Kп) моделей пластов к количеству подсчитанных импульсов (Nнт) от надтепловых нейтронов после одного импульса излучения во временном интервале от 24 до 96 мкс связаны следующей зависимостью Nнт=181,97·Kп-0,51 по дальнему зонду и Nнт=86,163·Kп-0,43 по малому зонду. Если δY=ΔY/Y есть относительная погрешность измерений, а δKп=ΔKп\Kп - есть относительная погрешность определения пористости, то δY=0,43·δKп на зонде 30 см и δY=0,51·δKп на зонде 60 см.The method using the device is as follows. Immediately after the end of a neutron burst (24 μs long), the digital processing unit (2) forms 6 μs time intervals in which the electrical pulses from the detectors are counted (5, 7). The temporal distribution of electrical pulses corresponds to the temporal distribution of the epithermal neutron field (see figure 3). The time windows formed in the BSC with a duration of 6 μs in an amount of 16 (96/6 = 16) are used to register the total time distribution of the epithermal neutron field. From the theory of the method it is assumed that the number of epithermal neutrons linearly depends on the density of the medium and does not depend on the neutron-absorbing properties of the medium. Empirically in the reservoir model (see Fig. 2) it was determined that the sensitivity of the porosity (Kp) of the reservoir models to the number of counted pulses (Nnt) from epithermal neutrons after one radiation pulse in a time interval from 24 to 96 μs is related by the following dependence Nnt = 181 , 97 · Kp -0.51 for the far probe and Nnt = 86.163 · Kp -0.43 for the small probe. If δY = ΔY / Y is the relative measurement error, and δKп = ΔKп \ Kп is the relative error in determining porosity, then δY = 0.43 · δKп on the probe 30 cm and δY = 0.51 · δKп on the probe 60 cm.
Примеры получаемых данных приведены на фиг.2 и 3.Examples of the data obtained are shown in figure 2 and 3.
Новым является то, что в скважинном устройстве обеспечивается регистрация полного временного распределения изменения плотности поля надтепловых (надкадмиевых) нейтронов на одном (и более) расстояниях от управляемого нейтронного генератора, при облучении исследуемой горной породы импульсным управляемым генератором быстрых нейтронов, который работает в импульсном режиме излучения с высокой частотой следования нейтронных импульсов (несколько тысяч герц), при этом полное временное распределение, разбитое на временные окна, передается в цифровом формате на поверхность и записывается в компьютер для последующей обработки. При этом обеспечивается достаточная чувствительность счета надтепловых нейтронов к пористости исследуемого пласта. Получаемая точность определения пористости позволяет проводить исследования при непрерывном движении скважинного прибора.What is new is that the downhole device provides registration of the full time distribution of the change in the field density of the epithermal (supra-cadmium) neutrons at one (or more) distances from the controlled neutron generator when the rock under study is irradiated with a pulsed controlled fast neutron generator that operates in pulsed radiation mode with a high repetition rate of neutron pulses (several thousand hertz), while the total time distribution, broken into time windows, is transmitted to digital format to the surface and recorded in a computer for further processing. This ensures sufficient sensitivity of the epithermal neutron count to the porosity of the studied formation. The obtained accuracy of determining porosity allows for research with continuous movement of the downhole tool.
Предлагаемый способ был опробован в многоцелевом аппаратно-программном комплексе импульсного нейтрон-нейтронного каротажа, разработанном в Научно-Техническом Управлении ООО «ТНГ-Групп». На моделях ООО «ТНГ-Групп», имеющих сертификат государственного стандартного образца пористости и плотности горных пород, пересеченных скважиной (комплект СО-НК №8632-2004), допущенный к применению на территории РФ.The proposed method was tested in a multipurpose hardware-software complex of pulsed neutron-neutron logging developed in the Scientific and Technical Department of TNG-Group LLC. On models of TNG-Group LLC that have a certificate of state standard specimen of porosity and density of rocks crossed by a well (set SO-NK No. 8632-2004), approved for use in the Russian Federation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY
1. Скважинная ядерная геофизика. Справочник геофизика. Под ред. д.т.н. В.М.Запорожца. Москва, «Недра», 1978 г. УДК 550.835.539.261.622.241.1. Downhole nuclear geophysics. Handbook of geophysics. Ed. Doctor of Technical Sciences V.M. Zaporozhets. Moscow, "Nedra", 1978. UDC 550.835.539.261.622.241.
2. Разведочная ядерная геофизика. Справочник геофизика. Под ред. д.т.н. В.М.Запорожца. Москва. «Недра», 1977 г.2. Exploratory nuclear geophysics. Handbook of geophysics. Ed. Doctor of Technical Sciences V.M. Zaporozhets. Moscow. Nedra, 1977
3. УДК 550.835. Кантор С.А. Теоретические основы нейтронных методов исследования горных пород, пересеченных скважиной. Док. дис. М., ВНИИЯГ, 1980.3. UDC 550.835. Kantor S.A. Theoretical foundations of neutron methods for studying rocks crossed by a well. Doc dis. M., VNIIAG, 1980.
4. Патент РФ на полезную модель №46367, G01V 5/00, Прибор нейтронного каротажа скважин многозондовый. Патентообладатель: ОАО НПФ «Геофизика» (RU) г.Уфа.4. RF patent for utility model No. 46367,
5. Патент РФ №2396579, П01М 5/10, Способ и устройство получения уточненного значения плотности породы с использованием импульсного источника нейтронов. Патентообладатель: БЕЙКЕР ХЬЮЗ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US).5. RF patent No. 2396579,
6. «Способ исследования коллекторов нефти и газа», Патент RU №2113723 C1, Кучурин Е.С.6. "Method for the study of oil and gas collectors", Patent RU No. 21113323 C1, Kuchurin E.S.
7. «PULSED NEUTRON POROSITY LOGGING» (US 4910397 A, MOBIL OIL CORP. 20.03.1990).7. "PULSED NEUTRON POROSITY LOGGING" (US 4910397 A, MOBIL OIL CORP. 03.20.1990).
8. http://www.vniia.ru/ng/index.html.8.http: //www.vniia.ru/ng/index.html.
9. Теория нейтронных методов исследования скважин. / С.А.Кантор, Д.А.Кожевников, А.Л.Поляченко, Ю.С.Шимелевич. - М.: Недра, 1985. - 224.9. The theory of neutron methods for researching wells. / S.A. Kantor, D.A. Kozhevnikov, A.L. Polyachenko, Yu.S. Shimelevich. - M .: Nedra, 1985 .-- 224.
10. Физические основы импульсных нейтронных методов исследования скважин. / Ю.С.Шимелевич, С.А.Кантор, А.С.Школьников и др. - М.: Недра, 1976.10. The physical basis of pulsed neutron methods for well research. / Yu.S. Shimelevich, S.A. Kantor, A.S. Shkolnikov, etc. - M .: Nedra, 1976.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116711/28A RU2462736C1 (en) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Method of determining formation porosity based on epithermal neutron detection and device for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116711/28A RU2462736C1 (en) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Method of determining formation porosity based on epithermal neutron detection and device for realising said method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2462736C1 true RU2462736C1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116711/28A RU2462736C1 (en) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Method of determining formation porosity based on epithermal neutron detection and device for realising said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2462736C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607335C2 (en) * | 2012-11-01 | 2017-01-10 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Methods and systems for detecting epithermal and thermal neutrons |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4097737A (en) * | 1976-11-01 | 1978-06-27 | Mobil Oil Corporation | Epithermal die-away porosity logging |
| SU1076849A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-02-29 | Предприятие П/Я В-2502 | Wide-range pulse-current radiometric channel |
| US4760252A (en) * | 1983-06-28 | 1988-07-26 | Schlumberger Technology Corporation | Well logging tool with an accelerator neutron source |
| US4910397A (en) * | 1989-01-10 | 1990-03-20 | Mobil Oil Corporation | Pulsed neutron porosity logging |
| RU2113723C1 (en) * | 1993-12-09 | 1998-06-20 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | Process investigating collectors of oil and gas |
| RU2001129246A (en) * | 2001-10-31 | 2003-07-27 | Сергей Иванович Синельников | Power supply for electronic equipment |
-
2011
- 2011-04-27 RU RU2011116711/28A patent/RU2462736C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4097737A (en) * | 1976-11-01 | 1978-06-27 | Mobil Oil Corporation | Epithermal die-away porosity logging |
| SU1076849A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-02-29 | Предприятие П/Я В-2502 | Wide-range pulse-current radiometric channel |
| US4760252A (en) * | 1983-06-28 | 1988-07-26 | Schlumberger Technology Corporation | Well logging tool with an accelerator neutron source |
| US4910397A (en) * | 1989-01-10 | 1990-03-20 | Mobil Oil Corporation | Pulsed neutron porosity logging |
| RU2113723C1 (en) * | 1993-12-09 | 1998-06-20 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | Process investigating collectors of oil and gas |
| RU2001129246A (en) * | 2001-10-31 | 2003-07-27 | Сергей Иванович Синельников | Power supply for electronic equipment |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607335C2 (en) * | 2012-11-01 | 2017-01-10 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Methods and systems for detecting epithermal and thermal neutrons |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2356742C (en) | Neutron burst timing method and system for multiple measurement pulsed neutron formation evaluation | |
| US7253402B2 (en) | Apparatus and method for determining thermal neutron capture cross section of a subsurface formation from a borehole using multiple detectors | |
| US4152590A (en) | Simultaneous thermal neutron decay time and porosity logging system | |
| US9268056B2 (en) | Neutron porosity based on one or more gamma ray detectors and a pulsed neutron source | |
| US4122340A (en) | Pulsed neutron porosity logging system | |
| US9840912B2 (en) | Determining casing fluid capture cross section using gamma count rate ratio | |
| US3780302A (en) | Pulsed neutron logging system | |
| US20100228483A1 (en) | Method of detecting gas in a formation using capture cross-section from a pulsed neutron device | |
| US3925659A (en) | Inelastic gamma ray logging system | |
| US4388529A (en) | System for simultaneous measurement of borehole and formation neutron lifetimes | |
| US4350888A (en) | Method and system for determining thermal neutron lifetime of earth formations | |
| RU2427861C2 (en) | Procedure for simultaneous exploration by methods of radioactive logging and device for its implementation | |
| RU2232409C1 (en) | Method and apparatus for determining of current oil and gas saturation of collectors in cased wells | |
| US3946226A (en) | Well logging method and apparatus | |
| US4137450A (en) | Dual detector pulsed neutron logging for providing indication of formation porosity | |
| US3838279A (en) | Determination of borehole washout by use of inelastic neutron scattering gamma ray measurements | |
| US3509342A (en) | Two detector pulsed neutron logging tool | |
| AU2023200483B2 (en) | Neutron Time Of Flight Wellbore Logging | |
| RU2462736C1 (en) | Method of determining formation porosity based on epithermal neutron detection and device for realising said method | |
| RU2468393C1 (en) | Method and apparatus for determining porosity and saturation of formations based simultaneously on thermal and epithermal neutrons | |
| US3508052A (en) | Neutron absorption logging with thermal neutron-capture gamma rays having energies over 2.2 mev. | |
| CA1042117A (en) | Well logging method and apparatus | |
| RU152169U1 (en) | Borehole Device with Neutral Measuring Probes | |
| RU2690095C1 (en) | Device for neutron porosity determination | |
| CN215949458U (en) | Pulse neutron reservoir evaluation logging instrument |