RU2672783C1 - Complex spectrometric equipment for neutron logging - Google Patents

Complex spectrometric equipment for neutron logging Download PDF

Info

Publication number
RU2672783C1
RU2672783C1 RU2017146734A RU2017146734A RU2672783C1 RU 2672783 C1 RU2672783 C1 RU 2672783C1 RU 2017146734 A RU2017146734 A RU 2017146734A RU 2017146734 A RU2017146734 A RU 2017146734A RU 2672783 C1 RU2672783 C1 RU 2672783C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutron
detectors
probe
probes
logging
Prior art date
Application number
RU2017146734A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Егурцов
Игорь Александрович Зинченко
Юрий Владимирович Иванов
Сергей Александрович Кирсанов
Александр Иванович Лысенков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ")
Priority to RU2017146734A priority Critical patent/RU2672783C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2672783C1 publication Critical patent/RU2672783C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/04Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
    • G01V5/08Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
    • G01V5/10Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology; mining.SUBSTANCE: using for diagnosis of near-well zones of reservoirs. Summary of Invention is that neutron logging equipment comprises common source of neutrons installed in a protective casing along its axis, two gamma-radiation detectors for radiative capture of thermal neutrons of a spectrometric neutron gamma-ray logging (SNGL), two thermal neutron detectors that form small and large neutron-neutron logging for thermal neutrons (NNLt), and additionally contains two detectors of epithermal neutrons, forming small and large probes of neutron-neutron logging for epithermal neutrons (NNLet), SNGL detectors are separated from each other by a lead shield and placed in a common cadmium converter screen, while NNLt probe detectors are placed in cadmium screens and separated from NNLet probe detectors by polyamide screens, and the gaps between screens are impregnated with a high-temperature silicone sealant, with all the SNGL, NNLt and NNLet probes located on one side of the neutron source.EFFECT: extending the functionality of neutron methods, which allow to investigate the near-wellbore zone of the reservoir with increased reliability on the fluid composition of hydrocarbons and content of formation waters in the pore space of the reservoir and their distribution in the radial direction from the borehole wall (col).5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин методами разноглубинного нейтронного каротажа и может быть использовано для диагностики прискважинных зон пластов-коллекторов газовых, нефтегазовых и нефтяных скважин.The invention relates to the field of geophysical research of wells by methods of deep neutron logging and can be used to diagnose near-wellbore zones of reservoirs of gas, oil and gas and oil wells.

Известна аппаратура СПРК (спектрометрический прибор радиоактивного каротажа), в которой реализованы - спектрометрическая модификация метода НГК (нейтронный гамма-каротаж) на хлор - СНГК-С1, а также метод 2ННКт - двухзондовый нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (Лысенков А.И. Хлорный каротаж на базе стационарных нейтронных источников // НТВ «Каротажник». - Тверь: Изд. АИС, 2006. Вып. 7-8 (148-149). - С. 109-128).Known equipment SPRK (spectrometric radioactive logging tool), which implemented - spectrometric modification of the OGC method (neutron gamma-ray logging) to chlorine - SNGK-C1, as well as the 2NNKt method - two-probe neutron-neutron logging by thermal neutrons (Lysenkov A.I. Chlorine logging based on stationary neutron sources // NTV “Logging”. - Tver: Publishing House AIS, 2006. Issue 7-8 (148-149). - P. 109-128).

Прибор позволяет определить массовое содержание хлористого натрия М(Cl) в пластовой воде, которое отражает водонасыщенную пористость в нефтеносном коллекторе, и коэффициент пористости, определяемый по результатам 2ННКт, посредством которых вычисляется коэффициент нефтенасыщенности.The device allows you to determine the mass content of sodium chloride M (Cl) in produced water, which reflects the water-saturated porosity in the oil reservoir, and the porosity coefficient, determined by the results of 2NNct, by which the oil saturation coefficient is calculated.

Известна комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа, включающая общий стационарный источник нейтронов, зонды с двумя спектрометрическими детекторами гамма излучения радиационного захвата тепловых нейтронов (СНГК), зонды, содержащие детекторы тепловых нейтронов (ННКт), расположенные по одну из сторон от источника нейтронов, при этом большой зонд СНГК, малый и большой зонды детекторов тепловых нейтронов ННКт развернуты по оси в противоположные стороны относительно источника нейтронов (Патент РФ №127487, G01V 5/00, 27.04. 2013 г.). Взят за прототип к заявляемому устройству.Known complex spectrometric neutron logging equipment, including a common stationary neutron source, probes with two spectrometric detectors of gamma radiation of radiation capture of thermal neutrons (SSC), probes containing thermal neutron detectors (NNCT) located on one side of the neutron source, while large LPG probe, small and large probes of NNCt thermal neutron detectors are rotated along the axis in opposite directions relative to the neutron source (RF Patent No. 127487, G01V 5/00, April 27, 2013. ) Taken as a prototype of the claimed device.

Недостатком известных зондовых устройств является частичное использование аналитических возможностей нейтронных методов по определению насыщения пластов-коллекторов, основанных на процессах поглощения тепловых нейтронов и гамма-излучении радиационного захвата тепловых нейтронов элементами, входящими в состав флюидов, или фазового состояния углеводородного флюида, насыщающего поровое пространство коллектора. Другой недостаток заключается в том, что из-за расположения нейтронных зондов СНГК и ННКт с разных сторон от источника нейтронов, на результаты обработки их показаний оказывают сильное влияние переходные процессы при пересечении границ пластов зондами разноглубинных нейтронных методов, при этом снижается достоверность получаемых результатов и затрудняется их интерпретация, например, в условиях тонко-слоистого разреза с сильно меняющимися фильтрационно-емкостными свойствами коллекторов, а при горизонтальном бурении нефтегазовых скважин добавляется неопределенность положения границ пластов относительно зондовой установки.A disadvantage of known probe devices is the partial use of the analytical capabilities of neutron methods to determine the saturation of reservoirs, based on the absorption of thermal neutrons and gamma radiation of thermal neutron capture by elements that are part of the fluids, or the phase state of a hydrocarbon fluid that saturates the pore space of the reservoir. Another disadvantage is that due to the location of the LPG and NNCT neutron probes on different sides of the neutron source, the results of processing their readings are strongly influenced by transients when the formation boundaries are crossed by probes of different depth neutron methods, while the reliability of the results is reduced and is difficult their interpretation, for example, under conditions of a thin-layered section with strongly changing reservoir properties and reservoirs, and with horizontal drilling of oil and gas wells Azhin adds the uncertainty of the position of the boundaries of the layers relative to the probe installation.

Техническим результатом, достигаемым применением заявляемой комплексной спектрометрической аппаратуры нейтронного каротажа, является расширение функциональных возможностей нейтронных методов, позволяющих с повышенной достоверностью исследовать прискважинную зону коллектора по флюидному составу углеводородов и содержанию пластовых вод в поровом пространстве коллектора и их распределение в радиальном направлении от стенки скважины (колонны) на основе использования практически всех основных нейтронных ядерно-физических характеристик пород и насыщающих их флюидов, связанных процессами замедления надтепловых нейтронов (2ННКнт), поглощения тепловых нейтронов (2ННКт) и гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов (2СНГК).The technical result achieved by the use of the inventive integrated spectrometric neutron logging equipment is the expansion of the functionality of neutron methods, allowing with increased reliability to study the borehole zone of the reservoir according to the fluid composition of hydrocarbons and the content of formation water in the pore space of the reservoir and their radial distribution from the well wall (columns ) based on the use of almost all basic neutron nuclear-physical nature the source of rocks and fluids saturating them associated with processes of suprathermal neutron deceleration (2NNCnt), thermal neutron absorption (2NNCnt) and gamma radiation of thermal neutron capture (2СНГК).

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемая комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа, включающая установленные в охранном кожухе по его оси общий источник нейтронов, детектор гамма излучения радиационного захвата тепловых нейтронов малого зонда спектрометрического нейтронного гамма каротажа (СНГК) и детектор гамма излучения радиационного захвата тепловых нейтронов большого зонда СНГК, которые защищены свинцовыми экранами от сопутствующего гамма излучения, идущего от источника нейтронов и гамма излучения радиационного захвата тепловых нейтронов от химических элементов в составе флюидов, заполняющих скважину, два детектора тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (ННКт), в отличие от известного, дополнительно содержит два детектора надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (ННКнт), детекторы СНГК разделены между собой свинцовым экраном и помещены в общий экран-конвертор из кадмия для формирования и калибровки энергетической шкалы гамма излучения от радиационного захвата кадмием тепловых нейтронов метода СНГК, а детекторы надтепловых нейтронов зондов ННКнт помещены в кадмиевые экраны и отделены от детекторов тепловых нейтронов зондов ННКт экранами из полиамида, и зазоры между экранами пропитаны высокотемпературным силиконовым герметиком, при этом все зонды СНГК, ННКт и ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов в следующем порядке: малый зонд ННКнт, малый зонд ННКт, большой зонд ННКнт, большой зонд ННКт, малый зонд СНГК, большой зонд СНГК, вследствие чего детекторы малого зонда ННКнт образуют экраны, снижающие влияние прямого излучения от источника нейтронов на показания зондов ННКт, при этом детектор малого зонда ННКнт служит экраном для детектора малого зонда ННКт, а детектор большого зонда ННКнт в свою очередь служит экраном для детектора большого зонда ННКт.The specified technical result is achieved by the fact that the claimed complex spectrometric neutron logging equipment, including a common neutron source installed in the guard along its axis, a gamma radiation detector of thermal neutron capture of a small probe spectrometric neutron gamma ray log (GIS) and a gamma radiation detector of thermal neutron capture a large LPG probe, which are protected by lead shields from the accompanying gamma radiation coming from a neutron source the gamma radiation of radiation capture of thermal neutrons from chemical elements in the fluids that fill the well, two thermal neutron detectors forming small and large neutron-neutron thermal neutron logging probes (NNCt), in contrast to the known one, additionally contains two epithermal neutron detectors that form small and large neutron-neutron logging tools for epithermal neutrons (NNCnt), CIS detectors are separated by a lead screen and placed in a common cadmium converter screen for calibration and calibration of the energy scale of gamma radiation from radiation capture of thermal neutrons by cadmium of the LPG method, and epithermal neutron detectors of NNCt probes are placed on cadmium screens and separated from thermal neutron detectors of NNCt probes by polyamide screens, and the gaps between the screens are impregnated with high-temperature silicone sealant, while SNKK, NNKt and NNKnt probes are located on one side of the neutron source in the following order: small NNKnt probe, small NNKt probe, large NNKnt probe, large NNKt probe, m a small CISC probe, a large CISC probe, as a result of which the detectors of the small probe of NNCnt form screens that reduce the effect of direct radiation from the neutron source on the readings of the probes of NNCt, while the detector of the small probe NNCnt serves as a screen for the detector of a small probe NNCt and the queue serves as a screen for the detector of a large probe NNKt.

Кроме того, в качестве детекторов зондов ННКнт использованы гелиевые нейтронные счетчики надтепловых нейтронов с повышенным давлением гелия.In addition, helium neutron epithermal neutron counters with increased helium pressure were used as detectors of NNCnt probes.

В качестве детекторов СНГК, помещенных в общий экран-конвертор, могут быть использованы сцинтилляционные детекторы.Scintillation detectors can be used as LPG detectors placed in a common converter screen.

При исследовании скважин в процессе бурения сцинтилляционные детекторы зондов СНГК могут быть заменены помещенными в общий экран-конвертор газоразрядными счетчиками, регистрирующими интегральный поток нейтронного гамма излучения.When researching wells while drilling, scintillation detectors of LPG probes can be replaced by gas-discharge counters placed in a common converter screen that record the integral neutron gamma-ray flux.

В качестве общего источника нейтронов может быть использован управляемый (импульсный) источник нейтронов или стационарный (химический) источник нейтронов.As a common neutron source, a controlled (pulsed) neutron source or a stationary (chemical) neutron source can be used.

На прилагаемой фигуре представлено схематичное расположение зондов комплексной спектрометрической аппаратуры нейтронного каротажа.The attached figure shows a schematic arrangement of probes for complex spectrometric neutron logging equipment.

В охранном кожухе 1 по его оси расположены общий источник нейтронов 2, по одну сторону от которого размещены детектор 3 гамма излучения радиационного захвата тепловых нейтронов малого зонда (МЗСНГК) и детектор 4 гамма излучения радиационного захвата тепловых нейтронов большого зонда (БЗСНГК) спектрометрического нейтронного гамма каротажа (2СНГК), два детектора 5 и 6 тепловых нейтронов, формирующие малый зонд (МЗННКт) и большой зонд (БЗННКт) нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ННКт), два детектора 7 и 8 надтепловых нейтронов, формирующие малый зонд (МЗННКнт) и большой зонд (БЗННКнт) нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (2ННКнт). Детекторы 3 и 4 зондов СНГК разделены между собой свинцовым экраном 9 и помещены в общий экран-конвертор 10 из кадмия для формирования энергетической шкалы гамма излучения от радиационного захвата кадмием тепловых нейтронов и для установки масштаба энергетической шкалы метода СНГК, и повышения чувствительности метода к пористости коллекторов, детекторы 7 и 8 надтепловых нейтронов зондов ННКнт помещены в кадмиевые экраны 11 и 12 и отделены от детекторов тепловых нейтронов зондов ННКт экранами из полиамида 13 и 14, а зазоры между указанными экранами пропитаны высокотемпературным силиконовым герметиком 15. Источник нейтронов 2 заключен в экран из полиамида 16.In the guard casing 1 along its axis there is a common neutron source 2, on one side of which there is a detector 3 of gamma radiation of radiation capture of thermal neutrons of a small probe (MSSNGK) and detector 4 of gamma radiation of radiation capture of thermal neutrons of a large probe (BSSNGK) of spectrometric neutron gamma-ray logging (2СНГК), two thermal neutron detectors 5 and 6, forming a small probe (MSCNT) and a large neutron neutron neutron-neutron logging probe (BSCNCt) (2ННКт), two 7 and 8 epithermal neutron detectors, for transmitting a small probe (MZNKnt) and a large probe (BZNKnt) neutron-neutron logging by epithermal neutrons (2NNKnt). Detectors 3 and 4 of LPG probes are separated by a lead screen 9 and placed into a common cadmium converter screen 10 to form the energy scale of gamma radiation from radiation capture of thermal neutrons by cadmium and to set the scale of the energy scale of the LPG method, and to increase the sensitivity of the method to collector porosity The detectors 7 and 8 of the suprathermal neutrons of the NNCt probes are placed in cadmium screens 11 and 12 and are separated from the thermal neutron detectors of the NNCt probes by polyamide 13 and 14 screens, and the gaps between the indicated screens s impregnated with a high temperature silicone sealant 15. The neutron source 2 is enclosed in a shield 16 made of polyamide.

Зонды расположены с одной стороны от центра источника нейтронов в следующей последовательности: малый зонд ННКнт, малый зонд ННКт, большой зонд ННКнт, большой зонд ННКт, малый зонд СНГК, большой зонд СНГК.The probes are located on one side of the center of the neutron source in the following sequence: a small probe of NNCt, a small probe of NNCt, a large probe of NNCt, a large probe of NNCt, a small probe of the LPA, a large probe of the LPA.

Кроме того, в качестве детекторов 7 и 8 зондов ННКнт использованы гелиевые нейтронные счетчики надтепловых нейтронов с повышенным давлением гелия.In addition, helium neutron epithermal neutron counters with increased helium pressure were used as detectors 7 and 8 of the NNCnt probes.

В качестве детекторов 3 и 4 зондов СНГК, помещенных в общий экран-конвертор, могут быть использованы сцинтилляционные детекторы.Scintillation detectors can be used as detectors 3 and 4 of LPG probes placed in a common converter screen.

При исследовании скважин в процессе бурения сцинтилляционные детекторы 3 и 4 СНГК могут быть заменены помещенными в общий экран-конвертор 10 газоразрядными счетчиками, регистрирующими интегральный поток нейтронного гамма излучения.When researching wells while drilling, scintillation detectors 3 and 4 of the LPG can be replaced by gas-discharge counters placed in a common converter screen 10, which record the integral flux of neutron gamma radiation.

В качестве общего источника нейтронов может быть использован управляемый (импульсный) источник нейтронов или стационарный (химический) источник нейтронов.As a common neutron source, a controlled (pulsed) neutron source or a stationary (chemical) neutron source can be used.

В охранном кожухе 1 также располагают электронный блок для регистрации и передачи данных на поверхность (на чертеже не показано).In the protective casing 1 also have an electronic unit for recording and transmitting data to the surface (not shown).

Охранный кожух 1 снабжен прижимным устройством и спускается в скважину на кабеле (на чертеже не показано).The protective casing 1 is equipped with a clamping device and is lowered into the well on the cable (not shown in the drawing).

Во время подъема аппаратуры проводится многозондовый разноглубинный нейтронный каротаж (НК) околоскважинного пространства комплексами зондов 2ННКнт+2ННКт+2СНГК.During the lifting of the equipment, multi-probe multi-depth neutron logging (ND) of the near-borehole space is carried out by 2NKNt + 2NNKt + 2SNGK probe complexes.

НК основан на облучении околоскважинного пространства нейтронами от стационарного или управляемого генератора нейтронов 2 и измерении плотностей потоков надтепловых и тепловых нейтронов детекторами 5, 6 и 7, 8 зондов 2ННКнт и 2ННКт.NK is based on irradiation of the near-wellbore space with neutrons from a stationary or controlled neutron generator 2 and measurement of flux densities of epithermal and thermal neutrons with detectors 5, 6 and 7, 8 of 2NKnt and 2NNKt probes.

Спектрометрическими детекторами 3, 4 зондов 2СНГК проводится регистрация спектрального распределения гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов (ГИРЗ) по энергии, образующихся в результате ядерных реакций при захвате тепловых нейтронов.Spectrometric detectors 3, 4 of 2СНГК probes record the spectral distribution of gamma radiation of thermal neutron capture (GIRZ) by energy generated as a result of nuclear reactions during the capture of thermal neutrons.

Эти три вида взаимодействия нейтронов с породой и насыщающими ее флюидами выполняют с помощью измерительных зондов (МЗСНГК, БЗСНГК, БЗННКт, МЗННКт, БЗННКнт, МЗННКнт), отмеченных стрелками на чертеже.These three types of neutron interaction with the rock and its saturating fluids are performed using measuring probes (MZSNGK, BZSNGK, BZNNKt, MZNNKt, BZNNKnt, MZNNKnt), marked by arrows in the drawing.

При этом проводится литологическое расчленение разрезов, определяется пористость горных пород, выделение газожидкостного и водонефтяного контактов, определение коэффициентов газонасыщенности, нефтенасыщенности и объемной газонасыщенности и нефтенасыщености в прискважинной части коллектора.In this case, lithological separation of sections is carried out, rock porosity, gas-liquid and oil-water contacts are determined, gas saturation, oil saturation and volume saturation and oil saturation coefficients in the near-well part of the reservoir are determined.

Областями эффективного применения НК являются литологическое расчленении разреза, определение пористости (Кп) и геологических параметров насыщения коэффициентов нефтенасыщенности, газонасыщенности Кн, Кг и объемной нефтенасыщенности Кп*Кн и объемной газонасыщенности Кп*Кг:Areas of effective application of ND are lithological section partitioning, determination of porosity (Kp) and geological parameters of saturation of oil saturation coefficients, gas saturation Кн, Кg and volumetric oil saturation Кп * Кн and volumetric gas saturation Кп * Кг:

- для комплекса 2ННКнт+2СНГК - коллектора со средней и высокой минерализацией пластовых вод (Спл) и промывочной жидкости (Спж) при невысокой каверзности ствола в газовых, нефтегазовых и нефтяных скважинах;- for the 2NNKnt + 2SNGK complex - a reservoir with medium and high salinity of produced water (Spl) and flushing fluid (SZh) with low shaft torsion in gas, oil and gas and oil wells;

- для комплекса 2ННКт+2СНГК - коллектора со средней и высокой пористостью, но невысоким значением Спл и Спж в газовых, нефтегазовых и нефтяных скважинах;- for the 2NNKt + 2SNGK complex - a reservoir with medium and high porosity, but low Spl and Sv in gas, oil and gas and oil wells;

- для комплекса 2ННКт+2ННКнт - коллектора с низкой пористостью в газовых и нефтегазовых скважинах с невысоким значением Спл и Спж.- for the complex 2NKt + 2NKnt - reservoir with low porosity in gas and oil and gas wells with a low value of Spl and Sp.

Разноглубинность исследований прискважинной зоны (удаление от стенки скважины (колонны) обеспечивается разной глубинностью исследования применяемых нейтронных методов. Малой глубинностью исследований, при прочих равных условиях, обладает метод ННКнт, средней - ННКт, большей - СНГК.The different depths of studies of the near-wellbore zone (removal from the wall of the well (column) is provided by different depths of research of the neutron methods used. The depth of research, ceteris paribus, has the method of NNCnt, medium - NNCt, more - CISK.

Во время работы комплексного прибора происходит преобразование световых вспышек детекторов в пропорциональные энергии гамма-квантов амплитуды импульсов тока посредством фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) и преобразование потока нейтронов в амплитуды импульсов тока посредством счетчика нейтронов. Далее осуществляются усиление и оцифровка по амплитуде импульсов, выходящих с ФЭУ и оцифровка импульсов со счетчиков нейтронов и передача накопленной информации по каротажному кабелю на регистратор и далее на компьютер каротажной станции (не показаны).During operation of the complex device, the light flashes of the detectors are converted into current pulse amplitudes proportional to the energy of gamma quanta by means of photoelectronic multipliers (PMTs) and the neutron flux is converted into current pulse amplitudes by means of a neutron counter. Next, amplification and amplitude digitization of the pulses coming from the PMT and digitization of the pulses from the neutron counters and transmission of the accumulated information through the logging cable to the logger and then to the logging station computer (not shown).

Экраны 9... 12 обеспечивают для детекторов 3...8 снижение влияния мешающих геолого-технических факторов, осложняющих связь между регистрируемыми показаниями нейтронных методов и геологическими параметрами насыщения.Screens 9 ... 12 provide for detectors 3 ... 8 a reduction in the influence of interfering geological and technical factors complicating the relationship between the recorded readings of neutron methods and geological parameters of saturation.

Детекторы 7 и 8 надтепловых нейтронов зондов ННКнт помещены в кадмиевые экраны 11 и 12 и отделены от детекторов 5 и 6 тепловых нейтронов зондов ННКт экранами из полиамида 13 и 14, а зазоры между указанными экранами пропитаны высокотемпературным силиконовым герметиком 15, что обеспечивает более надежную экранировку детекторов ННКт от прямого излучения нейтронного источника и потока тепловых нейтронов, идущих со стороны ствола скважины. Поскольку зонды аппаратуры расположены с одной стороны от центра источника нейтронов в следующей последовательности: МЗННКнт, МЗННКт, БЗННКнт, БЗ ННКт, то детектор МЗННКнт служит дополнительным экраном для детектора МЗННКт, а детектор БЗННКнт в свою очередь служит экраном для детектора БЗННКт, что снижает влияние прямого излучения от источника нейтронов на показания зондов ННКт.Detectors 7 and 8 of suprathermal neutrons of NKNT probes are placed in cadmium screens 11 and 12 and are separated from detectors 5 and 6 of thermal neutrons of NKNt probes by polyamide screens 13 and 14, and the gaps between these screens are impregnated with high-temperature silicone sealant 15, which provides more reliable screening of the detectors NNCt from direct radiation of a neutron source and a stream of thermal neutrons coming from the side of the wellbore. Since the probes of the equipment are located on one side of the center of the neutron source in the following sequence: MZNKnt, MZNKnt, BZNKnt, BZ NNKt, the detector MZNKnt serves as an additional screen for the detector MZNKnt, and the detector BZNKnt, in turn, serves as a screen for the detector BZNKnt, which reduces the effect of direct radiation from a neutron source to the readings of NKt probes.

Экран-конвертор 10 из кадмия, в который помещены детекторы 3 и 4 зондов СНГК, обеспечивает преобразование потока тепловых нейтронов, идущих со стороны горных пород, в поток гамма излучения за счет аномально высоких поглощающих свойств кадмия по тепловым нейтронам с последующим излучением гамма квантов с широким спектром энергий, которые используются для калибровки энергетической шкалы сцинтилляционного детектора и значительно повышают дифференциацию горных пород по водосодержанию.The cadmium converter screen 10, in which the detectors 3 and 4 of the LPG probes are placed, provides the conversion of the thermal neutron flux coming from the rocks into the gamma radiation flux due to the abnormally high absorption properties of cadmium by thermal neutrons, followed by the emission of wide gamma quanta energy spectrum, which are used to calibrate the energy scale of the scintillation detector and significantly increase the differentiation of rocks by water content.

При исследовании скважин в процессе бурения сцинтилляционные детекторы 3 и 4 зондов СНГК могут быть заменены газоразрядными счетчиками, регистрирующими интегральный поток нейтронного гамма излучения с минимальным потреблением электроэнергии, что является преимуществом для применения в автономных приборах.When researching wells while drilling, scintillation detectors 3 and 4 of the LPG probes can be replaced by gas-discharge counters that record the integrated neutron gamma-ray flux with minimal energy consumption, which is an advantage for use in stand-alone devices.

Таким образом для анализа насыщения порового пространства коллектора углеводородами на разном удалении от стенки скважины (колонны) одновременно используют основные виды взаимодействия нейтронов с горными породами, вскрытыми скважиной, рассеивание нейтронов - ННКнт, поглощение нейтронов - ННКт, гамма-излучение радиационного захвата тепловых нейтронов - СНГК с использованием многозондовых измерительных установок типа 2ННКт+2ННКнт+2СНГК.Thus, to analyze the saturation of the pore space of the reservoir with hydrocarbons at different distances from the borehole wall (columns), the main types of neutron interaction with rocks exposed by the borehole are simultaneously used, neutron scattering - NNCnt, neutron absorption - NNCt, gamma radiation of thermal neutron capture - LPG using multi-probe measuring devices of the type 2NNKt + 2NNKnt + 2SNGK.

Применение для исследования скважин разноглубинного комплекса 2ННКт+2ННКнт+2СНГК улучшает достоверность получаемых результатов, расширяет возможности качественного и количественного анализа показаний нейтронного каротажа и упрощает их интерпретацию.The use of 2NNKt + 2NNKnt + 2СНГК for the deep-well complex for studying wells improves the reliability of the results obtained, expands the possibilities of qualitative and quantitative analysis of neutron logging readings and simplifies their interpretation.

Claims (5)

1. Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа, включающая установленные в охранном кожухе по его оси общий источник нейтронов, детектор гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов малого зонда спектрометрического нейтронного гамма-каротажа - СНГК и детектор гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов большого зонда СНГК, которые защищены свинцовыми экранами от сопутствующего гамма-излучения, идущего от источника нейтронов и гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов от химических элементов в составе флюидов, заполняющих скважину, два детектора тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам -ННКт, отличающаяся тем, что дополнительно содержит два детектора надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам -ННКнт, детекторы СНГК разделены между собой свинцовым экраном и помещены в общий экран-конвертор из кадмия для формирования и калибровки энергетической шкалы гамма-излучения от радиационного захвата кадмием тепловых нейтронов метода СНГК, а детекторы надтепловых нейтронов зондов ННКнт помещены в кадмиевые экраны и отделены от детекторов тепловых нейтронов зондов ННКт экранами из полиамида, зазоры между экранами пропитаны высокотемпературным силиконовым герметиком, при этом все зонды СНГК, ННКт и ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов в следующем порядке малый зонд ННКнт, малый зонд ННКт, большой зонд ННКнт, большой зонд ННКт, малый зонд СНГК, большой зонд СНГК, вследствие чего детекторы малого зонда ННКнт образуют экраны, снижающие влияние прямого излучения от источника нейтронов на показания зондов ННКт, при этом детектор малого зонда ННКнт служит экраном для детектора малого зонда ННКт, а детектор большого зонда ННКнт, в свою очередь, служит экраном для детектора большого зонда ННКт.1. Integrated neutron logging spectrometric equipment, including a common neutron source installed in the guard along its axis, a gamma radiation detector for radiation capture of thermal neutrons from a small probe, spectrometric neutron gamma ray logger - LPG and a gamma radiation detector for radiation capture of thermal neutrons from a large LPG probe, which are protected by lead shields from concomitant gamma radiation coming from a neutron source and gamma radiation of thermal neutron capture from x of thermal elements in the fluid filling the well, two thermal neutron detectors forming small and large neutron-neutron logging probes based on thermal neutrons - NNCT, characterized in that it additionally contains two epithermal neutron detectors forming small and large neutron-neutron logging probes epithermal neutrons-NNCnt, CIS detectors are separated by a lead screen and placed in a common cadmium converter screen to form and calibrate the energy scale of gamma radiation from rad cadmium capture of thermal neutrons by the LPG method, and epithermal neutron detectors of NKNT probes are placed in cadmium screens and separated from the thermal neutron detectors of NKN probes by polyamide screens, the gaps between the screens are impregnated with high-temperature silicone sealant, while all the CISK, NNKt and NNKt probes are located to the side of the neutron source, in the following order, a small probe of the NKNT, a small probe of the NKnt, a large probe of the NKnt, a large probe of the NKnt, a small probe of the SSC, a large probe of the SSC, so that NNCNTs form screens that reduce the effect of direct radiation from a neutron source on the readings of NNCt probes, while the NNCnt small probe detector serves as a screen for the NNCt small probe detector, and the NNCnt large probe detector, in turn, serves as a screen for the detector of a large NNCt probe. 2. Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве детекторов зондов ННКнт использованы гелиевые нейтронные счетчики надтепловых нейтронов с повышенным давлением гелия.2. Integrated neutron logging spectrometric equipment according to claim 1, characterized in that helium neutron counters of epithermal neutrons with increased helium pressure are used as detectors of NNCnt probes. 3. Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве детекторов СНГК, помещенных в общий экран-конвертор, могут быть использованы сцинтилляционные детекторы.3. Integrated neutron logging spectrometric equipment according to claim 1, characterized in that scintillation detectors can be used as LPG detectors placed in a common converter screen. 4. Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа по п. 1 и 3, отличающаяся тем, что при исследовании скважин в процессе бурения сцинтилляционные детекторы зондов СНГК могут быть заменены помещенными в общий экран-конвертор газоразрядными счетчиками, регистрирующими интегральный поток нейтронного гамма-излучения.4. Integrated neutron logging spectrometric equipment according to Claims 1 and 3, characterized in that when studying wells during drilling, the scintillation detectors of LPG probes can be replaced by gas-discharge counters that record the integral gamma-ray neutron flux placed in a common converter screen. 5. Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве общего источника нейтронов может быть использован импульсный источник нейтронов или стационарный источник нейтронов.5. Complex spectrometric neutron logging equipment according to claim 1, characterized in that a pulsed neutron source or a stationary neutron source can be used as a common neutron source.
RU2017146734A 2017-12-28 2017-12-28 Complex spectrometric equipment for neutron logging RU2672783C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146734A RU2672783C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Complex spectrometric equipment for neutron logging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146734A RU2672783C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Complex spectrometric equipment for neutron logging

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2672783C1 true RU2672783C1 (en) 2018-11-19

Family

ID=64328071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146734A RU2672783C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Complex spectrometric equipment for neutron logging

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2672783C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732804C1 (en) * 2019-11-25 2020-09-22 Сергей Алексеевич Егурцов Method of diagnostics of filling of casing annulus of oil and gas wells with light and light-weight cements by neutron method and scanning device for its implementation
RU2769169C1 (en) * 2021-08-31 2022-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for sector-sector scanning of sections of oil and gas wells
RU2771437C1 (en) * 2021-08-31 2022-05-04 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells
RU2788331C1 (en) * 2022-08-05 2023-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Small multi-method multi-probe device for pulse neutron logging of oil and gas wells

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU525038A1 (en) * 1974-07-01 1976-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии Device for conducting a complex of pulsed neutron logging methods
US4021666A (en) * 1975-08-18 1977-05-03 Mobil Oil Corporation Neutron-neutron logging for both porosity and macroscopic absorption cross section
RU2351962C1 (en) * 2007-09-18 2009-04-10 ПетроАльянс Сервисис Компани лимитед (Кипр) Method of assessment of reservoir bed saturation with implementation of neutron generator and spectrometric registration of gamma radiation
RU2439622C1 (en) * 2010-08-26 2012-01-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (ОАО НПП "ВНИИГИС") Method for determining compound of hydrocarbons in reservoir beds of oil-gas wells
RU127487U1 (en) * 2012-12-04 2013-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") INTEGRATED SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF NUCLEAR LOGGING
RU152169U1 (en) * 2014-11-25 2015-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Borehole Device with Neutral Measuring Probes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU525038A1 (en) * 1974-07-01 1976-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии Device for conducting a complex of pulsed neutron logging methods
US4021666A (en) * 1975-08-18 1977-05-03 Mobil Oil Corporation Neutron-neutron logging for both porosity and macroscopic absorption cross section
RU2351962C1 (en) * 2007-09-18 2009-04-10 ПетроАльянс Сервисис Компани лимитед (Кипр) Method of assessment of reservoir bed saturation with implementation of neutron generator and spectrometric registration of gamma radiation
RU2439622C1 (en) * 2010-08-26 2012-01-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (ОАО НПП "ВНИИГИС") Method for determining compound of hydrocarbons in reservoir beds of oil-gas wells
RU127487U1 (en) * 2012-12-04 2013-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") INTEGRATED SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF NUCLEAR LOGGING
RU152169U1 (en) * 2014-11-25 2015-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Borehole Device with Neutral Measuring Probes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732804C1 (en) * 2019-11-25 2020-09-22 Сергей Алексеевич Егурцов Method of diagnostics of filling of casing annulus of oil and gas wells with light and light-weight cements by neutron method and scanning device for its implementation
RU2769169C1 (en) * 2021-08-31 2022-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for sector-sector scanning of sections of oil and gas wells
RU2771437C1 (en) * 2021-08-31 2022-05-04 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells
RU2789613C1 (en) * 2022-05-16 2023-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Integrated equipment for pulse multimethod neutron logging for production and geophysical investigations of cased gas and oil and gas wells
RU2788331C1 (en) * 2022-08-05 2023-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Small multi-method multi-probe device for pulse neutron logging of oil and gas wells
RU2811376C1 (en) * 2023-11-01 2024-01-11 Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") Complex device for multi-method multi-probe neutron-neutron logging of cased oil and gas and oil and gas condensate wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7642507B2 (en) Apparatus and methods for interlaced density and neutron measurements
US9599743B2 (en) Density measurements using detectors on a pulsed neutron measurement platform
US7361886B2 (en) Corrections of gamma-ray responses
US10488548B2 (en) Method for evaluating formations using neutron induced gamma ray measurements
MXPA97001937A (en) Methods based on accelerator and lamination appliance during perforation
CA2788605A1 (en) Method and apparatus for measuring the vertical separation of two stations in a borehole
US10895661B2 (en) Determination of near wellbore properties using natural gamma rays
WO2010144579A2 (en) Source compensated formation density measurement method by using a pulsed neutron generator
RU2672783C1 (en) Complex spectrometric equipment for neutron logging
US20170315260A1 (en) Method and apparatus for separating gamma and neutron signals from a radiation detector and for gain-stabilizing the detector
WO2010118119A2 (en) Gamma ray generator
WO2010118120A2 (en) Method for taking gamma-gamma density measurements
US10429540B2 (en) Combining inelastic and capture gamma ray spectroscopy for determining formation elemental
US20150268376A1 (en) Method for using neutron interaction cross section to interpret neutron measurements
RU2351962C1 (en) Method of assessment of reservoir bed saturation with implementation of neutron generator and spectrometric registration of gamma radiation
RU2680102C2 (en) Complex spectrometric equipment for neutron logging
RU2672782C1 (en) Integrated spectrometric equipment of pulse neutron logging
RU2769169C1 (en) Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for sector-sector scanning of sections of oil and gas wells
US10061056B2 (en) Neutron tool with dual-purpose detector
US11474277B2 (en) Acquiring formation porosity using multiple dual-function detectors and neural network
Caldwell et al. Gamma-ray spectroscopy in well logging
KR102064557B1 (en) Platform for developing borehole elemental concentration logging sonde
US10280738B2 (en) Determination of radiation tracer distribution using natural gamma rays
RU2788331C1 (en) Small multi-method multi-probe device for pulse neutron logging of oil and gas wells
KR102064562B1 (en) Platform for developing borehole elemental concentration logging sonde

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201229