RU2771437C1 - Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells - Google Patents

Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells Download PDF

Info

Publication number
RU2771437C1
RU2771437C1 RU2021125783A RU2021125783A RU2771437C1 RU 2771437 C1 RU2771437 C1 RU 2771437C1 RU 2021125783 A RU2021125783 A RU 2021125783A RU 2021125783 A RU2021125783 A RU 2021125783A RU 2771437 C1 RU2771437 C1 RU 2771437C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutron
logging
probes
oil
2nnknt
Prior art date
Application number
RU2021125783A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Егурцов
Александр Иванович Лысенков
Юрий Владимирович Иванов
Сергей Каснулович Ахмедсафин
Сергей Александрович Кирсанов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр")
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 "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Институт нефтегазовых технологий "ГеоСпектр" (ООО "ИНТ "ГеоСпектр")
Priority to RU2021125783A priority Critical patent/RU2771437C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771437C1 publication Critical patent/RU2771437C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/04—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
    • G01V5/08—Prospecting 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
    • G01V5/10—Prospecting 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
    • G01V5/101—Prospecting 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 and detecting the secondary Y-rays produced in the surrounding layers of the bore hole

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)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas industry, to the field of nuclear physics methods for researching wells and can be used in devices that carry out diagnostics of the annular space in the rotational scanning mode. Proposed equipment for multi-method multi-probe neutron logging - MMNL for rotational scanning of oil and gas well sections, which includes a neutron source, a spectrometric neutron gamma ray logging (SNGRL) detector, thermal neutron detectors that form small and large probes of neutron-neutron logging by thermal neutrons (2NNLt), and epithermal neutron detectors forming small and large epithermal neutron neutron logging probes (2NNLtn). The detectors 2NNKnt and 2NNKt are made in the form of cassettes with neutron counters, each of which contains a central neutron counter and a neutron counter installed in the annular zone close to the perimeter of the inner wall of the instrument. All SNGRL, 2NNLt and 2NNLtn probes with screens are installed in an additional housing that can be forced to rotate around the longitudinal axis of the device inside a protective casing, while the additional housing is made of a material that is transparent for the passage of neutrons and is not subject to bending and torsion deformations.EFFECT: expanding the functionality of neutron methods, which makes it possible to investigate the near-wellbore zone of the reservoir with increased reliability in terms of the fluid composition of hydrocarbons and the content of formation waters in the pore space of the reservoir and their distribution in the radial direction from the casing string wall of the well.7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к области ядерно-физических методов исследований скважин и может быть использовано в приборах, осуществляющих в режиме вращательного сканирования диагностику заколонного пространства, заполненного легкими и облегченными цементами, а также - определение пористости коллекторов горных пород и их насыщения углеводородами на разном удалении от стенки обсадной колонны (ОК) и по периметру скважины.The invention relates to the oil and gas industry, to the field of nuclear physics methods of well research and can be used in devices that carry out in the rotational scanning mode the diagnostics of the annular space filled with light and lightweight cements, as well as the determination of the porosity of rock reservoirs and their saturation with hydrocarbons at different away from the wall of the casing (OC) and along the perimeter of the well.

Известен прибор нейтронного каротажа скважин многозондовый, содержащий герметичный корпус, включающий источник нейтронов, установленный на съемном штоке, двухзондовый измерительный блок, состоящий из детекторов тепловых и надтепловых нейтронов, расположенных по разные стороны от источника нейтронов, фильтров из нейтронно-поглощающего материала, расположенных между источником и детекторами, подключенными к электронному блоку, причем, один из детекторов измерительного зонда выполнен в виде однотипных детекторов, размещенных параллельно оси фильтра и прибора в кольцевой зоне, снабжен вторым двухзондовым измерительным блоком, состоящим из последовательно соединенных фильтров из нейтронно-поглощающего материала и детекторов тепловых и надтепловых нейтронов, и переходником, соединяющим между собой двухзондовые измерительные блоки, помещенные в герметичные охранные кожуха, а в переходнике выполнена перпендикулярно оси прибора герметичная полость, в которую установлен съемный шток с источником нейтронов (пат. РФ на полезную модель №46367, заявл. 21.02.2005, опубл. 27.06.2005, Бюл. №18).A well-known neutron well logging tool is multi-probe, containing a sealed housing, including a neutron source mounted on a removable rod, a two-probe measuring unit consisting of thermal and epithermal neutron detectors located on opposite sides of the neutron source, filters made of neutron-absorbing material located between the source and detectors connected to the electronic unit, moreover, one of the detectors of the measuring probe is made in the form of detectors of the same type, placed parallel to the axis of the filter and the device in the annular zone, equipped with a second two-probe measuring unit, consisting of filters connected in series from a neutron-absorbing material and thermal detectors. and epithermal neutrons, and an adapter connecting two-probe measuring units placed in sealed protective casings, and in the adapter there is a sealed cavity perpendicular to the instrument axis, in which a removable rod with a source is installed neutrons (pat. RF for utility model No. 46367, Appl. February 21, 2005, publ. 06/27/2005, Bull. No. 18).

Особенностью известного прибора является то, что в конструкцию введен второй двухзондовый измерительный блок, состоящий из одного зонда надтепловых и одного зонда тепловых нейтронов, включающий последовательно установленные фильтры из нейтронно-поглощающего материала и детекторы тепловых и надтепловых нейтронов, благодаря чему, прибор существенно расширяет свои функциональные возможности, так как все зонды измерительных блоков прибора имеют разную длину, а следовательно, глубину и область исследования.A feature of the known device is that the second two-probe measuring unit is introduced into the design, consisting of one epithermal and one thermal neutron probe, including successively installed filters of neutron-absorbing material and detectors of thermal and epithermal neutrons, due to which the device significantly expands its functionality. opportunities, since all the probes of the measuring units of the device have different lengths, and, consequently, the depth and area of study.

Недостаток известного прибора заключается в следующем.The disadvantage of the known device is as follows.

Применение в зондах нейтронного каротажа по одному (центральному) детектору нейтронов, расположенному по оси прибора, позволяет получить обобщенную и усредненную величину измерений по всему периметру скважины, недостаточную для детальной диагностики заполнения заколонного пространства легкими и облегченными цементами, а также -определения пористости коллекторов горных пород и их насыщения по периметру скважины, что снижает информативность измерений.The use of neutron logging probes using one (central) neutron detector located along the axis of the tool makes it possible to obtain a generalized and averaged value of measurements along the entire perimeter of the well, which is insufficient for detailed diagnostics of filling the annular space with light and lightweight cements, as well as determining the porosity of rock reservoirs and their saturation along the well perimeter, which reduces the information content of measurements.

Кроме того, известный прибор не обеспечивает диагностику заколонного пространства в режиме вращательного сканирования скважин.In addition, the known device does not provide diagnostics of the annulus in the mode of rotational scanning of wells.

Известен прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной в скважинах и магистральных трубопроводах, содержащий измерительный зонд гамма-гамма каротажа (ГГК), включающий источник гамма-излучения, неподвижный экран с круговым коллимационным окном для источника гамма-излучения, детектор гамма-излучения, размещенный в корпусе внутри полого вала, неподвижно зажатого по оси прибора, экран с секторным коллимационным окном для детектора-гамма излучения, подвижно установленный на полом валу, систему, обеспечивающую равномерное вращение подвижного экрана детектора гамма-излучения, регистрирующее устройство и датчики направления и положения, отличающийся тем, что коаксиально подвижного экрана детектора гамма-излучения установлен неподвижный экран с круговым коллимационным окном, и дополнительно в приборе установлен измерительный зонд гамма-гамма каротажа, детектор гамма-излучения которого размещен соосно с первым детектором гамма-излучения, в одном корпусе, вне зоны подвижного экрана, при этом неподвижный экран с круговым коллимационным окном установлен в корпусе прибора (пат. РФ 2309437, G01V 5/12, приор. 08.11.2005, опубл. 20.05.2007).A known device for the study of the cement ring behind the casing in wells and main pipelines, containing a measuring probe gamma-gamma logging (GGC), including a source of gamma radiation, a fixed screen with a circular collimation window for a gamma radiation source, a gamma radiation detector placed in a housing inside a hollow shaft fixedly clamped along the axis of the device, a screen with a sector collimation window for the gamma radiation detector, movably mounted on the hollow shaft, a system that ensures uniform rotation of the movable screen of the gamma radiation detector, a recording device and direction and position sensors, different by the fact that a fixed screen with a circular collimation window is installed coaxially on the movable screen of the gamma radiation detector, and additionally, a gamma-gamma logging measuring probe is installed in the tool, the gamma radiation detector of which is located coaxially with the first gamma radiation detector, in one housing, outside the zone moving screen on, while a fixed screen with a circular collimation window is installed in the instrument housing (US Pat. RF 2309437, G01V 5/12, prior. 11/08/2005, publ. May 20, 2007).

В известном приборе на подшипниках установлен подвижный (вращающийся) экран детектора гамма-излучения с коллимационным окном, благодаря чему обеспечивается послойное сканирование исследуемого пространства, выполняемое детекторами гамма-излучения.In the known device, a movable (rotating) gamma radiation detector screen with a collimation window is installed on bearings, which ensures layer-by-layer scanning of the investigated space, performed by gamma radiation detectors.

Известное устройство реализует метод ГГК и осуществляет измерения плотности цемента в заколонном пространстве при условии в разнице между плотностями цемента и промывочной жидкости более 0,3-0,4 г/см3, при этом плотность нормальных цементов составляет 1,7-1,9 г/см3, а промывочной жидкости - 1,0-1,3 г/см3. Вследствие этого, не обеспечивается решения задач по диагностике заколонного пространства, заполненного легкими и облегченными цементами, плотность которых 0,9-1,4 г/см3, а также по определению пористости коллекторов горных пород и их насыщения углеводородами на разном удалении от стенки ОК и по периметру скважины из-за отсутствия физических основ для реализации вышеперечисленных задач методом ГГК.The known device implements the GGK method and measures the density of cement in the annular space, provided that the difference between the densities of cement and drilling fluid is more than 0.3-0.4 g/cm 3 , while the density of normal cements is 1.7-1.9 g /cm 3 and flushing liquid - 1.0-1.3 g/cm 3 . As a result, it does not provide a solution to the problems of diagnosing the annular space filled with light and lightweight cements, the density of which is 0.9-1.4 g/cm 3 , as well as determining the porosity of rock reservoirs and their saturation with hydrocarbons at different distances from the OK wall and along the perimeter of the well due to the lack of physical foundations for the implementation of the above tasks by the GGC method.

Известна аппаратура, которая обладает технической возможностью для диагностики заполнения заколонного пространства легкими и облегченными цементами и определения пористости коллекторов горных пород и их насыщения углеводородами на разном удалении от стенки обсадной колонны, благодаря высокой чувствительности показаний методов двухзондового нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым (2ННКнт) и тепловым (2ННКт) нейтронам, спектрометрического нейтронного гамма-излучения (СНГК) к дефициту плотности, водородосодержания и хлорсодержания сред, заполняющих заколонное кольцевое пространство скважины (патенты РФ №2680102, №2672783).Known equipment that has the technical ability to diagnose the filling of the annular space with light and lightweight cements and determine the porosity of rock reservoirs and their saturation with hydrocarbons at different distances from the casing wall, due to the high sensitivity of the readings of the two-probe neutron-neutron logging methods for epithermal (2HNKnt) and thermal (2NNKt) neutrons, spectrometric neutron gamma radiation (SGNG) to the deficit of density, hydrogen content and chlorine content of the media filling the annular space of the well (RF patents No. 2680102, No. 2672783).

Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа включает установленные в охранном кожухе по его оси общий стационарный источник нейтронов, зонды с первым и вторым спектрометрическими детекторами нейтронного гамма-излучения (СНГК), зонды, содержащие детекторы тепловых нейтронов (ННКт), расположенные по одну из сторон от источника нейтронов, при этом большой зонд СНГК и малый и большой зонды детекторов тепловых нейтронов ННКт развернуты по оси в противоположные стороны относительно источника нейтронов (патент РФ №2680102, G01V 5/10, заявл. 11.07.2017, опубл. 11.01.2019, Бюл. №2).Integrated spectrometric equipment for neutron logging includes a common stationary neutron source installed in a protective casing along its axis, probes with the first and second spectrometric detectors of neutron gamma radiation (NGKR), probes containing thermal neutron detectors (NNKt) located on one side of the source neutrons, while the large SNGK probe and the small and large probes of thermal neutron detectors NNKt are deployed along the axis in opposite directions relative to the neutron source (RF patent No. No. 2).

Кроме того, известная аппаратура дополнительно содержит установленные в охранном кожухе восемь экранов, большой и малый зонды детектора надтепловых нейтронов (ННКнт), расположенные по одну сторону от источника нейтронов, а первый и второй спектрометрические детекторы нейтронного гамма-излучения (СНГК) расположены по разные стороны от нейтронного источника, причем детекторы большого и малого зондов тепловых нейтронов (ННКт), установленные по одну сторону от источника нейтронов, расположены на противоположной стороне относительно детекторов надтепловых нейтронов (ННКнт), при этом первый и второй экраны установлены соответственно между источником нейтронов и детекторами надтепловых и тепловых нейтронов (ННКнт) и (ННКт), третий и четвертый экраны - между детекторами надтепловых и тепловых нейтронов (ННКнт) и (ННКт) и спектрометрическими детекторами нейтронного гамма-излучения (СНГК), пятый и шестой экраны защищают детекторы надтепловых нейтронов (ННКнт) от тепловых нейтронов, а седьмой и восьмой экраны спектрометрических детекторов - от сопутствующего гамма-излучения нейтронного источника и гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов, идущего со ствола скважины.In addition, the known equipment additionally contains eight screens installed in the protective casing, large and small probes of the epithermal neutron detector (NNKNT) located on one side of the neutron source, and the first and second spectrometric detectors of neutron gamma radiation (NGKR) are located on opposite sides. from the neutron source, and the detectors of large and small thermal neutron probes (NNKt), installed on one side of the neutron source, are located on the opposite side relative to the epithermal neutron detectors (NNKt), while the first and second screens are installed respectively between the neutron source and the epithermal neutron detectors. and thermal neutrons (NNKnt) and (NNKt), the third and fourth screens - between the epithermal and thermal neutron detectors (NNKnt) and (NNKt) and spectrometric detectors of neutron gamma radiation (NGNK), the fifth and sixth screens protect the epithermal neutron detectors (NNKnt ) from thermal neutrons, and the seventh and in the eighth screens of spectrometric detectors - from the accompanying gamma radiation of a neutron source and gamma radiation of the radiation capture of thermal neutrons coming from the wellbore.

При этом первый и второй спектрометрические детекторы нейтронного гамма-излучения (СНГК) выполнены зондами длиной более 60 см.At the same time, the first and second spectrometric detectors of neutron gamma radiation (NGKR) are made by probes with a length of more than 60 cm.

Третий и четвертый экраны выполнены из свинца, пятый и шестой экраны выполнены из кадмия, а седьмой и восьмой экраны выполнены из капролона с высоким содержанием бора.The third and fourth screens are made of lead, the fifth and sixth screens are made of cadmium, and the seventh and eighth screens are made of caprolon with a high boron content.

Техническим результатом, получаемым от использования известного изобретения, является расширение круга решаемых задач на всех этапах жизни газовых и нефтегазовых скважин на основе использования практически всех основных нейтронных ядерно-физических характеристик пород и насыщающих их флюидов, связанных с процессами замедления нейтронов - 2ННКнт, поглощения тепловых нейтронов - 2ННКт, гамма-активностью химических элементов при поглощении тепловых нейтронов и существенными различиями ядерно-физических свойств жидких и газообразных углеводородных флюидов - 2СНГК, что позволяет осуществлять диагностику заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, определять пористость коллекторов и характер их насыщения.The technical result obtained from the use of the known invention is the expansion of the range of tasks to be solved at all stages of the life of gas and oil and gas wells based on the use of almost all the main neutron nuclear-physical characteristics of rocks and fluids saturating them, associated with the processes of neutron moderation - 2ННННн, absorption of thermal neutrons - 2NNKt, gamma-activity of chemical elements during the absorption of thermal neutrons and significant differences in the nuclear-physical properties of liquid and gaseous hydrocarbon fluids - 2SONGK, which allows diagnosing the annulus filling with cement, including light and lightweight cements, determining reservoir porosity and the nature of their saturation.

Недостаток известной аппаратуры заключается в том, что при размещении детекторов нейтронов методов 2ННКнт и 2ННКт по разные стороны от источника нейтронов, на результаты измерений зондов оказывают влияние переходные характеристики показаний детекторов при пересечении нейтронами границы противоположного расположения зондов относительно источника нейтронов, что приводит к возникновению ложных флуктуаций, не связанных с диагностикой заполнения цементом заколонного пространства и пористостью горных пород. Из-за малого диаметра скважинного прибора (менее 50 мм) в пространстве между прибором и стенкой скважины возникает расстояние, которое может быть заполнено разнородной по составу скважинной жидкостью, влияющей на показания зондов, по этой причине предъявляются повышенные требования к однородности скважинной жидкости по стволу скважины, которые трудно обеспечить в производственных условиях.A disadvantage of the known equipment is that when neutron detectors of the 2NNKnt and 2NNKt methods are placed on opposite sides of the neutron source, the probe measurement results are affected by the transient characteristics of the detector readings when neutrons cross the border of the opposite location of the probes relative to the neutron source, which leads to false fluctuations. , not related to the diagnosis of cement filling the annular space and the porosity of rocks. Due to the small diameter of the downhole tool (less than 50 mm), a distance arises in the space between the tool and the well wall, which can be filled with a heterogeneous downhole fluid that affects the readings of the probes, for this reason there are increased requirements for the uniformity of the downhole fluid along the wellbore , which are difficult to provide in a production environment.

Кроме того, аппаратура не обеспечивает осуществление в сканирующем режиме диагностики сред в околоскважинном пространстве по периметру скважины.In addition, the equipment does not provide for the implementation in the scanning mode of diagnosing media in the near-wellbore space along the perimeter of the well.

Известна аппаратура нейтронного каротажа, включающая установленные в охранном кожухе по его оси общий источник нейтронов, два спектрометрических детектора нейтронного гамма-каротажа (СНГК), два детектора тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (ННКт), которая дополнительно содержит два детектора надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (ННКнт), при этом детекторы СНГК разделены между собой свинцовым экраном и помещены в общий экран-конвертер из кадмия, а детекторы зондов ННКнт помещены в кадмиевые экраны и отделены от детекторов зондов ННКт экранами из полиамида, а зазоры между экранами пропитаны высокотемпературным силиконовым герметиком, кроме того, все зонды СНГК, ННКт и ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов (пат. РФ №2672783, G01V 5/10, заявл. 28.12.2017, опубл. 19.11.2018, выбран в качестве прототипа к заявляемому устройству).Neutron logging equipment is known, including a common neutron source installed in a guard housing along its axis, two spectrometric detectors of neutron gamma ray logging (SNGC), two thermal neutron detectors that form small and large probes of neutron-neutron logging by thermal neutrons (NNKt), which additionally contains two epithermal neutron detectors, forming small and large epithermal neutron neutron logging probes (NNKNT), while the SNGK detectors are separated from each other by a lead screen and placed in a common cadmium converter screen, and the detectors of the NNKNT probes are placed in cadmium screens and are separated from the NNKt probe detectors by polyamide screens, and the gaps between the screens are impregnated with high-temperature silicone sealant, in addition, all SNGK, NNKt and NNKt probes are located on one side of the neutron source (US Pat. RF No. 2672783, G01V 5/10, Appl. 12/28/2017, published 11/19/2018, selected as a prototype for the claimed device).

Технический результат, достигаемый известным изобретением, заключается в расширении 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 ОК скважины, что обеспечивает проведение диагностики заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, и определение пористости коллекторов и характера их насыщения.The technical result achieved by the known invention is to expand the functionality of neutron methods, allowing with increased reliability to investigate the near-wellbore zone of the reservoir by the fluid composition of hydrocarbons and the content of formation waters in the pore space of the reservoir and their distribution in the radial direction from the wall of the OK well, which ensures diagnostics filling the annular space with cement, including light and lightweight cements, and determining the porosity of the reservoirs and the nature of their saturation.

Известному прибору присущ недостаток, заключающийся в том, что из-за применения в зондах по одному (центральному) детектору нейтронов, расположенному по оси прибора, регистрируют обобщенную и усредненную по периметру скважины информацию, что не обеспечивает осуществления в режиме вращательного сканирования детальной диагностики сред в околоскважинном пространстве по периметру скважины.The well-known device has a drawback, which consists in the fact that due to the use in probes, one (central) neutron detector located along the axis of the device registers generalized and averaged information along the well perimeter, which does not provide detailed diagnostics of media in the rotational scanning mode in near-wellbore space along the perimeter of the well.

Техническим результатом, достигаемым применением заявляемой аппаратурой мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин, является расширение функциональных возможностей нейтронных методов, позволяющих с повышенной достоверностью осуществлять детальное изучение особенностей заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, определять пористость коллекторов и характер их насыщения, в круговом сканирующем режиме по периметру нефтегазовых скважин и на разном удалении от стенки ОК.The technical result achieved by the use of the claimed equipment for multi-method multi-probe neutron logging - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections is the expansion of the functionality of neutron methods, allowing with increased reliability to carry out a detailed study of the features of filling the annular space with cement, including light and lightweight cements, to determine the porosity of reservoirs and the nature of their saturation, in a circular scanning mode along the perimeter of oil and gas wells and at different distances from the OK wall.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявляемой аппаратуре нейтронного каротажа, включающей спускаемый в скважину на каротажном кабеле охранный кожух скважинного прибора, содержащий общий источник нейтронов, детектор спектрометрического нейтронного гамма-каротажа (СНГК), детекторы тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ННКт), и детекторы надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (2ННКнт), и в котором все зонды СНГК, 2ННКт и 2ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов и экранированы от него, в отличие от известного, детекторы 2ННКнт и 2ННКт выполнены в виде кассет со счетчиками нейтронов, каждая из которых содержит центральный счетчик нейтронов и счетчик нейтронов, установленный в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, и экранированный от центрального счетчика полиамидным экраном, при этом кассеты зондов метода 2ННКнт экранированы со стороны скважины и источника нейтронов кадмиевым экраном, малый зонд метода 2ННКнт со стороны источника нейтронов экранирован полиамидным экраном, кроме того, сами кассеты являются экранами между зондами методов 2ННКнт и 2ННКт, детектор СНГК экранирован со стороны скважины и источника нейтронов борным экраном, а со стороны кассет счетчиков надтепловых и тепловых нейтронов 2ННКнт и 2ННКт - свинцовым экраном, кроме того, все зонды СНГК, 2ННКнт и 2ННКт с экранами установлены в дополнительном корпусе, имеющем возможность принудительного вращения вокруг продольной оси прибора внутри охранного кожуха, при этом дополнительный корпус выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения.This technical result is achieved due to the fact that in the claimed neutron logging equipment, including a downhole tool security casing lowered into the well on a logging cable, containing a common source of neutrons, a spectrometric neutron gamma ray logging detector (SNGK), thermal neutron detectors forming small and thermal neutron neutron logging probes (2NNKt), and epithermal neutron detectors that form small and large epithermal neutron neutron logging probes (2NNKt), and in which all SNGK, 2NNKt and 2NNKt probes are located on one side of the neutron source and shielded from it, in contrast to the known, the detectors 2NNKnt and 2NNKt are made in the form of cassettes with neutron counters, each of which contains a central neutron counter and a neutron counter installed in the annular zone close to the perimeter of the inner wall of the device, and shielded from the central counter polyamide screen, pr and in this case, the cassettes of the 2NNKnt method probes are shielded from the side of the well and the neutron source by a cadmium screen, the small probe of the 2NNKnt method is shielded from the side of the neutron source by a polyamide screen, in addition, the cassettes themselves are screens between the probes of the 2NNKnt and 2NNKt methods, the SNGK detector is shielded from the borehole and the source neutrons with a boron screen, and on the side of the cassettes of counters of epithermal and thermal neutrons 2NNKnt and 2NNKt - with a lead screen, in addition, all SNGK, 2NNKnt and 2NNKt probes with screens are installed in an additional housing that has the possibility of forced rotation around the longitudinal axis of the device inside the protective casing, with In this case, the additional body is made of a material that is transparent for the passage of neutrons and is not subject to bending and torsion deformations.

Дополнительный корпус в охранном кожухе установлен на подшипнике и кинематически соединен с электродвигателем, электропитание которого обеспечивается по жиле каротажного кабеля.The additional housing in the protective casing is mounted on a bearing and is kinematically connected to the electric motor, the power supply of which is provided through the core of the logging cable.

Все счетчики нейтронов - однотипны с длиной не более 100 мм и диаметром не более 18 мм и установлены соосно друг другу.All neutron counters are of the same type with a length of no more than 100 mm and a diameter of no more than 18 mm and are installed coaxially to each other.

Охранный кожух прибора снабжен верхним и нижним центраторами.The protective casing of the device is equipped with upper and lower centralizers.

Охранный кожух прибора должен иметь диаметр, близкий к диаметру ОК, и обеспечивать свободное прохождение внутри ОК, например, с допуском для прохождения в ОК с диаметром 146 мм и 168 мм.The protective casing of the device must have a diameter close to the diameter of the test tube and ensure free passage inside the test tube, for example, with a permit for passing through test tubes with a diameter of 146 mm and 168 mm.

На прилагаемом чертеже представлена принципиальная схема зондовой части заявляемого прибора.The attached drawing shows a schematic diagram of the probe part of the proposed device.

В охранном кожухе 1 прибора, диаметр которого должен быть близок к диаметру ОК 146 мм, 168 мм и обеспечивать нормальное прохождение по стволу скважины, размещен общий стационарный плутоний-бериллиевый (Pu+Ве) источник нейтронов 2, по одну сторону от которого расположены: малый зонд (МЗ) метода 2ННКнт с детекторами нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 3 надтепловых нейтронов и счетчиком 4 надтепловых нейтронов, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора (вид по Б-Б) и большой зонд (БЗ) метода 2ННКнт с детекторами нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 5 надтепловых нейтронов и счетчиком надтепловых нейтронов 6, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, при этом малый зонд метода 2ННКнт со стороны источника нейтронов экранирован полиамидным экраном 7.In the protective casing 1 of the device, the diameter of which should be close to the diameter of the OK 146 mm, 168 mm and ensure normal passage along the wellbore, there is a common stationary plutonium-beryllium (Pu + Be) neutron source 2, on one side of which are located: probe (MS) of the 2ННННNT method with neutron detectors in the form of a cassette with a central counter of 3 epithermal neutrons and a counter of 4 epithermal neutrons installed in the annular zone close to the perimeter of the inner wall of the device (view along B-B) and a large probe (BZ) of the 2ННННNT method with neutron detectors in the form of a cassette with a central counter 5 of epithermal neutrons and a counter of epithermal neutrons 6 installed in the annular zone close to the perimeter of the inner wall of the device, while the small probe of the 2HNKnt method is shielded from the side of the neutron source by a polyamide screen 7.

Кассеты зондов метода 2ННКнт экранированы со стороны скважины и источника нейтронов 2 кадмиевыми экранами 8 и 9. Счетчики 4 и 6, расположенные в кассетах в кольцевой зоне, экранированы от центрального счетчика 3 и 5 полиамидными экранами 10 и 11.The probe cassettes of the 2HNKNT method are shielded from the side of the well and neutron source 2 by cadmium screens 8 and 9. Counters 4 and 6, located in the cassettes in the annular zone, are shielded from the central counter 3 and 5 by polyamide screens 10 and 11.

Большой зонд (БЗ) метода 2ННКт содержит детекторы тепловых нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 12 и счетчиком 13, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора (вид по А-А), малый зонд (МЗ) метода 2ННКт содержит детекторы тепловых нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 14 и счетчиком 15, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, при этом счетчики 13 и 15 экранированы от центральных счетчиков 12 и 14 полиамидными экранами 16, которые, в свою очередь, являются экранами между зондами нейтронных методов.The large probe (BZ) of the 2NNKt method contains thermal neutron detectors in the form of a cassette with a central counter 12 and a counter 13 installed in the annular zone close to the perimeter of the inner wall of the device (view along A-A), the small probe (MZ) of the 2NNKt method contains detectors thermal neutrons in the form of a cassette with a central counter 14 and a counter 15 installed in the annular zone close to the perimeter of the inner wall of the device, while the counters 13 and 15 are shielded from the central counters 12 and 14 by polyamide screens 16, which, in turn, are screens between neutron probes.

Счетчики нейтронных методов 2ННКнт и 2ННКт 4 и 6, 13 и 15 находятся на одних осях по длине прибора (друг против друга). Все счетчики выполнены однотипными с длиной не более 100 мм и диаметром не более 18 мм.Counters of neutron methods 2NNKnt and 2NNKt 4 and 6, 13 and 15 are located on the same axes along the length of the device (against each other). All counters are made of the same type with a length of no more than 100 mm and a diameter of no more than 18 mm.

Кассеты детекторов надтепловых и тепловых нейтронов и детектор СНГК большого зонда (БЗ) разделены свинцовым экраном 17.The cassettes of epithermal and thermal neutron detectors and the SNSG detector of the large probe (BZ) are separated by a lead shield 17.

Детектор СНГК состоит из фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 18, сцинтилляционного кристалла 19, помещенного в борный экран-конвертер 20, и экранирован со стороны источника нейтронов 2 свинцовым экраном 17 для уменьшения влияния прямого гамма-излучения от источника нейтронов 2 и сопутствующего гамма-излучения, не связанного с определяемыми характеристиками исследуемых сред.The SNGK detector consists of a photomultiplier tube (PMT) 18, a scintillation crystal 19 placed in a boron converter screen 20, and shielded from the side of the neutron source 2 by a lead screen 17 to reduce the effect of direct gamma radiation from the neutron source 2 and accompanying gamma radiation, not related to the determined characteristics of the media under study.

Сцинтилляционный кристалл 19 экранирован со стороны скважины и источника нейтронов 2 борным экраном 20, который предотвращает активацию кристалла типа NaI(Tl) (йодистый натрий, активированный таллием) тепловыми нейтронами и служит экраном-конвертером для преобразования потока тепловых нейтронов в поток гамма квантов с энергией 478 кэВ для калибровки энергетической шкалы спектрометра метода СНГК.The scintillation crystal 19 is shielded from the side of the well and the neutron source 2 by a boron shield 20, which prevents the activation of the NaI(Tl) type crystal (sodium iodide activated by thallium) by thermal neutrons and serves as a converter screen for converting the thermal neutron flux into a flux of gamma quanta with an energy of 478 keV to calibrate the energy scale of the SNGK method spectrometer.

Зонд СНГК с детектором 19 и экранами 17 и 20, зонды 2ННКнт с детекторами 4 и 6, зонды 2ННКт с детекторами 13 и 15 и экранами 7, 8, 9, 10, 11 и 16 размещены в дополнительном корпусе 21, имеющем возможность вращения вокруг продольной оси внутри охранного кожуха 1 на подшипнике 22, установленном внутри охранного кожуха 1, при помощи электродвигателя 23, установленного в охранном кожухе 1 и соединенного с одной из электрических жил каротажного кабеля 24, на котором спускается скважинный прибор. Электрическая жила, идущая от электронной схемы внутри дополнительного корпуса 21, подведена к коллектору (на чертеже не показано, ввиду общеизвестности), соединенному с каротажным кабелем 24.SNGK probe with detector 19 and screens 17 and 20; axis inside the guard housing 1 on the bearing 22 installed inside the guard housing 1 by means of an electric motor 23 installed in the guard housing 1 and connected to one of the electric conductors of the logging cable 24, on which the downhole tool is lowered. The electrical conductor coming from the electronic circuit inside the additional housing 21 is connected to a collector (not shown in the drawing, due to well-known) connected to the logging cable 24.

При этом дополнительный корпус 21 должен быть выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения, например, из твердого металла, достаточной толщины, выдерживающей деформацию, возникающую при вращении дополнительного корпуса 21.In this case, the additional body 21 must be made of a material that is transparent for the passage of neutrons and is not subject to bending and torsion deformations, for example, from a hard metal of sufficient thickness to withstand the deformation that occurs during the rotation of the additional body 21.

Прибор центрируется в скважине при помощи центраторов 25 и 26.The device is centered in the well using centralizers 25 and 26.

Охранный кожух прибора изготавливается с диаметром, близким к диаметру ОК, для свободного прохождения внутри ОК, например, диаметром 146 мм или 168 мм. Небольшое расстояние между корпусом прибора и стенкой ОК обеспечивает незначительный объем скважинной жидкости между ними, тем самым максимально снижается влияние неоднородного состава скважинной жидкости на показания зондов нейтронных методов.The protective casing of the device is made with a diameter close to the diameter of the OK, for free passage inside the OK, for example, with a diameter of 146 mm or 168 mm. A small distance between the tool body and the OC wall provides a small volume of well fluid between them, thereby minimizing the influence of the heterogeneous composition of the well fluid on the readings of neutron methods probes.

Прибор спускается в скважину на каротажном кабеле 24, по которому с поверхности подается питание на электродвигатель 23.The device is lowered into the well on a logging cable 24, through which power is supplied from the surface to the electric motor 23.

Во время подъема прибора с поверхности приводится в действие электродвигатель 23, который обеспечивает равномерное вращение дополнительного корпуса 21, установленного на подшипнике 22, вследствие чего счетчики 4 и 6 надтепловых нейтронов метода 2ННКнт и счетчики 13 и 15 тепловых нейтронов метода ННКт, находящиеся на некотором удалении от центра, где размещены центральные счетчики 3, 5, 12, 14, поворачиваются по периметру скважины, делая полный оборот, при этом проводится многозондовый и многометодный нейтронный каротаж в вращательном режиме сканирования (2ННКнт+2ННКт+СНГК) обсаженной скважины.During the lifting of the device from the surface, the electric motor 23 is actuated, which ensures uniform rotation of the additional housing 21 mounted on the bearing 22, as a result of which the counters 4 and 6 of the epithermal neutrons of the 2HNKt method and the counters 13 and 15 of the thermal neutrons of the NNKt method, located at some distance from center, where the central counters 3, 5, 12, 14 are located, rotate along the well perimeter, making a full turn, while multi-probe and multi-method neutron logging is carried out in rotational scanning mode (2NNKnt + 2NNKt + NGNK) of the cased well.

Нейтронный каротаж основан на облучении цементной крепи скважины и окружающих ее пород нейтронами, испускаемыми ампульным источником нейтронов 2, и измерении плотностей потоков надтепловых нейтронов зондами 2ННКнт при помощи кассет со счетчиками 3, 4 и 5, 6 и тепловых нейтронов зондами 2ННКт при помощи кассет со счетчиками 12, 13 и 14, 15.Neutron logging is based on irradiating the cement lining of the well and its surrounding rocks with neutrons emitted by an ampoule neutron source 2, and measuring the flux densities of epithermal neutrons with probes 2NNKnt using cassettes with counters 3, 4 and 5, 6 and thermal neutrons with probes 2NNKt using cassettes with counters 12, 13 and 14, 15.

Все основные виды взаимодействия нейтронов с цементной крепью скважины, породой и насыщающими ее флюидами выполняют с помощью измерительных зондов: БЗ СНГК, БЗ 2ННКт, БЗ 2ННКнт, МЗ 2ННКт, МЗ 2ННКнт, а далее полученную информацию обрабатывают, интерпретируют и представляют в виде количественных оценок заполнения заколонного пространства цементами, определения пористости и насыщения коллекторов горных пород.All main types of interaction of neutrons with the cement lining of the well, rock and fluids saturating it are performed using measuring probes: BZ SNGK, BZ 2NNKt, BZ 2NNKnt, MZ 2NNKt, MZ 2NNKnt, and then the information obtained is processed, interpreted and presented in the form of quantitative assessments of filling annular space with cements, determination of porosity and saturation of rock reservoirs.

Спектрометрическим детектором БЗ СНГК 19 проводится регистрация спектрального распределения гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов (ГИРЗ) химическими элементами горных пород и насыщающих их флюидов по энергии, образующейся в результате ядерных реакций при захвате тепловых нейтронов. По результатам регистрации ГИРЗ оценивается содержание химических элементов в горных породах и насыщающих их флюидов.Spectrometric detector BZ SNGK 19 registers the spectral distribution of gamma radiation of radiative capture of thermal neutrons (GIRZ) by chemical elements of rocks and fluids saturating them in terms of the energy generated as a result of nuclear reactions during the capture of thermal neutrons. Based on the results of registration of the GIRZ, the content of chemical elements in rocks and fluids saturating them is estimated.

В нейтронных счетчиках методов 2ННКнт и 2ННКт сканирующего устройства нейтронного каротажа во время каротажа потоки нейтронов преобразуются в электрический сигнал, при этом детектор гамма-излучения СНГК преобразует потоки гамма-квантов в световые вспышки, пропорциональные энергии гамма-квантов, а ФЭУ 18 преобразует световые вспышки в амплитуды импульсов тока. Далее в электронной схеме прибора (на чертеже не показана) осуществляется усиление и оцифровка по амплитуде импульсов, выходящих с ФЭУ 18 и оцифровка импульсов со счетчиков нейтронов, и передача накопленной информации по электрической жиле, подведенной к коллектору (на чертеже не показано, ввиду общеизвестности), соединенному с каротажным кабелем 24, по которому информация передается на регистратор и далее - на компьютер каротажной станции (на чертеже не показаны).In the neutron counters of the 2NNKnt and 2NNKt methods of the scanning device for neutron logging, during logging, neutron fluxes are converted into an electrical signal, while the gamma radiation detector SNGK converts gamma quanta fluxes into light flashes proportional to the energy of gamma quanta, and PMT 18 converts light flashes into current pulse amplitudes. Further, in the electronic circuit of the device (not shown in the drawing), the amplification and digitization of the amplitude of the pulses coming from the PMT 18 and the digitization of the pulses from the neutron counters are carried out, and the accumulated information is transmitted through the electric conductor connected to the collector (not shown in the drawing, due to well-known) connected to the logging cable 24, through which information is transmitted to the recorder and then to the computer of the logging station (not shown in the drawing).

Экраны обеспечивают снижение влияния мешающих геолого-технических факторов, осложняющих связь между регистрируемыми показаниями нейтронных методов и параметрами, характеризующими заполнение заколонного пространства цементом и геологическими параметрами насыщения коллекторов горных пород.The screens provide a reduction in the influence of interfering geological and technical factors that complicate the relationship between the recorded readings of neutron methods and the parameters characterizing the filling of the annular space with cement and the geological parameters of saturation of rock reservoirs.

Многозондовый и многометодный нейтронный каротаж (2ННКнт+2ННКт+СНГК) обсаженной скважины позволяет обеспечить «разноглубинность» исследований разрезов нефтегазовых скважин в радиальном направлении от стенки обсадной колонны, при этом определяется характеристика заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, вычисляются пористость и насыщение коллекторов горных пород на разном удалении от стенки.Multi-probe and multi-method neutron logging (2NNKnt + 2NNKt + NGK) of a cased well allows for “different depth” of studies of oil and gas well sections in the radial direction from the casing string wall, while determining the characteristics of filling the annular space with cement, including light and lightweight cements, porosity and saturation are calculated rock collectors at different distances from the wall.

Вращательное сканирование заколонного пространства многодетекторными зондами позволяет детально изучить особенности распределения вышеперечисленных параметров по периметру скважины. Кассетное расположение детекторов, при котором центральный счетчик нейтронов расположен по оси устройства, а один счетчик расположен в кольцевой зоне, приближенной к внутренней стенке зондового прибора, позволяет производить диагностику анизотропии исследуемых сред путем сопоставления показаний счетчика, расположенного в кольцевой зоне и показаний центрального счетчика, исходя из того, что центральный счетчик дает общую усредненную характеристику нейтронных свойств изучаемых сред, а счетчик, расположенный в кольцевой зоне, - характеристику в режиме вращательного сканирования по всему периметру скважины.Rotational scanning of the annulus with multi-detector probes makes it possible to study in detail the features of the distribution of the above parameters along the well perimeter. The cassette arrangement of the detectors, in which the central neutron counter is located along the axis of the device, and one counter is located in the annular zone close to the inner wall of the probe device, makes it possible to diagnose the anisotropy of the studied media by comparing the readings of the counter located in the annular zone and the readings of the central counter, based on from the fact that the central counter gives a general average characteristic of the neutron properties of the studied media, and the counter located in the annular zone - a characteristic in the rotational scanning mode along the entire perimeter of the well.

Возможны и другие сопоставления показаний счетчиков, расположенных в кольцевой зоне, и показаний центральных счетчиков по результатам измерений одного из указанных методов, так и между методами, с вычислением функционалов с применением показаний различных нейтронных методов, что в первую очередь определяется решаемыми задачами и геолого-техническими условиями скважины.Other comparisons of readings of meters located in the annular zone and readings of central meters based on the results of measurements of one of the indicated methods, and between methods, are also possible, with the calculation of functionals using the readings of various neutron methods, which is primarily determined by the tasks being solved and geological and technical well conditions.

При исследовании скважины проводится детальная оценка, в радиальном направлении и по периметру скважины, состояния цементной крепи скважины за 1-2 обсадными колонами, пористости и насыщения коллекторов, вычисление коэффициентов газонасыщенности, нефтенасыщенности, объемной газонасыщенности и объемной нефтенасыщенности. По результатам исследований также определяется глубина положения газожидкостного и водонефтяного контактов.During the well survey, a detailed assessment is carried out, in the radial direction and along the well perimeter, of the state of the cement lining of the well behind 1-2 casing strings, the porosity and saturation of reservoirs, the calculation of gas saturation coefficients, oil saturation, volumetric gas saturation and volumetric oil saturation. Based on the results of the research, the depth of the position of the gas-liquid and water-oil contacts is also determined.

Детальная оценка состояния цементной крепи за колоннами производится по малому и большому зондам метода 2ННКнт и малому зонду метода ННКт на основе вычисляемых функционалов с использованием показаний зондов вышеперечисленных методов, как наиболее информативных в конкретных геолого-технических условиях, в зависимости от решаемых задач.A detailed assessment of the state of the cement lining behind the columns is carried out using the small and large probes of the 2NNKnt method and the small probe of the NNKT method based on the calculated functionals using the readings of the probes of the above methods, as the most informative in specific geological and technical conditions, depending on the tasks being solved.

Детальная оценка пористости и насыщения коллекторов, коэффициентов газонасыщенности, нефтенасыщенности, объемной газонасыщенности и объемной нефтенасыщености производится на основе применения всего комплекса нейтронных методов 2ННКнт+2ННКт+СНГК на основе вычисляемых функционалов с использованием показаний зондов вышеперечисленных методов, как наиболее информативных в конкретных геолого-технических условиях, в зависимости от решаемых задач.A detailed assessment of porosity and saturation of reservoirs, gas saturation coefficients, oil saturation, volumetric gas saturation and volumetric oil saturation is carried out based on the use of the entire complex of neutron methods 2NNKnt + 2NNKt + SNGK based on calculated functionals using the readings of the probes of the above methods, as the most informative in specific geological and technical conditions , depending on the tasks to be solved.

Примером использования комплекса нейтронных методов 2ННКнт+2ННКт+СНГК является представленный в пат. РФ №2672696 «Способ оценки фазового состояния углеводородов в пластах-коллекторах обсаженных газовых и нефтегазовых скважин», авторы: Егурцов С.А., Арно О.Б., Арабский А.К., Иванов Ю.В., Кирсанов С.А., Меркулов А.В., Лысенков А.И., Филобоков Е.И., заявл. 28.12.2017, опубл. 19.11.2018, Бюл. №32.An example of the use of a complex of neutron methods 2NNKnt + 2NNKt + SNGK is presented in US Pat. Russian Federation No. 2672696 “Method for assessing the phase state of hydrocarbons in reservoirs of cased gas and oil and gas wells”, authors: Egurtsov S.A., Arno O.B., Arabsky A.K., Ivanov Yu.V., Kirsanov S.A. ., Merkulov A.V., Lysenkov A.I., Filobokov E.I., Appl. 12/28/2017, publ. November 19, 2018, Bull. No. 32.

Предлагаемое устройство реализует практически все имеющиеся аналитические возможности модификаций нейтронных методов по детальному изучению, в радиальном направлении от стенки колонны скважины и по ее периметру, цементной крепи скважин, пористости и характера насыщения коллекторов горных пород, основанных на особенностях процесса замедления нейтронов (2ННКнт), поглощения тепловых нейтронов (2ННКт) и радиационной гамма-активности химических элементов (СНГК), связанных с различием ядерно-физических свойств исследуемых сред.The proposed device implements almost all available analytical capabilities of modifications of neutron methods for a detailed study, in the radial direction from the wall of the well string and along its perimeter, cement lining of wells, porosity and saturation nature of rock reservoirs, based on the features of the neutron moderation process (2НННН), absorption thermal neutrons (2NNKt) and radiative gamma-activity of chemical elements (NGK) associated with the difference in the nuclear-physical properties of the studied media.

Claims (7)

1. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин, включающая спускаемый в скважину на каротажном кабеле охранный кожух скважинного прибора, содержащий общий источник нейтронов, детектор спектрометрического нейтронного гамма-каротажа - СНГК, детекторы тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам - 2ННКт, и детекторы надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам - 2ННКнт, при этом все зонды СНГК, 2ННКт и 2ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов и экранированы от него, отличающаяся тем, что детекторы 2ННКнт и 2ННКт выполнены в виде кассет со счетчиками нейтронов, каждая из которых содержит центральный счетчик нейтронов и счетчик нейтронов, установленный в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, и экранированный от центрального счетчика полиамидным экраном, при этом кассеты зондов метода 2ННКнт экранированы со стороны скважины и источника нейтронов кадмиевым экраном, малый зонд метода 2ННКнт со стороны источника нейтронов экранирован полиамидным экраном, кроме того, сами кассеты являются экранами между зондами методов 2ННКнт и 2ННКт, детектор СНГК экранирован со стороны скважины и источника нейтронов борным экраном, а со стороны кассет счетчиков надтепловых и тепловых нейтронов 2ННКнт и 2ННКт - свинцовым экраном, кроме того, все зонды СНГК, 2ННКнт и 2ННКт с экранами установлены в дополнительном корпусе, имеющем возможность принудительного вращения вокруг продольной оси прибора внутри охранного кожуха, при этом дополнительный корпус выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения.1. Equipment for multi-method multiprobe neutron logging - MMNK for rotational scanning of sections of oil and gas wells, including a downhole tool security casing lowered into the well on a logging cable containing a common neutron source, a spectrometric neutron gamma-ray logging detector - SNGK, thermal neutron detectors that form small and large neutron-neutron logging probes for thermal neutrons - 2NNKt, and epithermal neutron detectors that form small and large neutron-neutron logging probes for epithermal neutrons - 2NNKnt, while all probes SNGK, 2NNKt and 2NNKnt are located on one side of the neutron source and shielded from it, characterized in that the detectors 2NNKnt and 2NNKt are made in the form of cassettes with neutron counters, each of which contains a central neutron counter and a neutron counter installed in an annular zone close to the perimeter of the inner wall of the device and shielded from the central counter along with a polyamide screen, while the cassettes of the 2HNKnt method probes are shielded from the side of the well and the neutron source by a cadmium screen, the small probe of the 2NNKnt method is shielded from the side of the neutron source by a polyamide screen, in addition, the cassettes themselves are screens between the probes of the 2NNKnt and 2NNKt methods, the SNGK detector is shielded from the side borehole and neutron source with a boron screen, and on the side of the cassettes of counters of epithermal and thermal neutrons 2NNKnt and 2NNKt - with a lead screen, in addition, all probes SNGK, 2NNKnt and 2NNKt with screens are installed in an additional housing that has the possibility of forced rotation around the longitudinal axis of the device inside the security casing, while the additional casing is made of a material that is transparent for the passage of neutrons and is not subject to bending and torsion deformations. 2. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный корпус в охранном кожухе установлен на подшипнике и кинематически соединен с электродвигателем, к которому подведена электрическая жила каротажного кабеля для обеспечения электропитания.2. Multi-method multiprobe neutron logging equipment - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections according to claim 1, characterized in that an additional housing in a protective casing is mounted on a bearing and is kinematically connected to an electric motor, to which an electric core of a logging cable is connected to provide power. 3. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что все счетчики нейтронов - однотипны с длиной не более 100 мм и диаметром не более 18 мм и установлены соосно друг другу.3. Multi-method multi-probe neutron logging equipment - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections according to claim 1, characterized in that all neutron counters are of the same type with a length of no more than 100 mm and a diameter of no more than 18 mm and are installed coaxially to each other. 4. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что охранный кожух прибора снабжен верхним и нижним центраторами.4. Equipment for multi-method multi-probe neutron logging - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections according to claim 1, characterized in that the protective casing of the device is equipped with upper and lower centralizers. 5. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что охранный корпус прибора должен иметь диаметр, близкий к диаметру обсадной колонны, и обеспечивать свободное прохождение внутри обсадной колонны.5. Equipment for multi-method multiprobe neutron logging - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections according to claim 1, characterized in that the guard body of the device must have a diameter close to the diameter of the casing string and ensure free passage inside the casing string. 6. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 5, отличающаяся тем, что охранный корпус прибора выполнен с диаметром, близким к диаметру обсадной колонны, составляющим 146 мм.6. Equipment for multi-method multi-probe neutron logging - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections according to claim 5, characterized in that the guard body of the device is made with a diameter close to the diameter of the casing string, which is 146 mm. 7. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 5, отличающаяся тем, что охранный корпус прибора выполнен с диаметром, близким к диаметру обсадной колонны, составляющим 168 мм.7. Equipment for multi-method multiprobe neutron logging - MMNK for rotational scanning of oil and gas well sections according to claim 5, characterized in that the guard housing of the device is made with a diameter close to the diameter of the casing string, which is 168 mm.
RU2021125783A 2021-08-31 2021-08-31 Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells RU2771437C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021125783A RU2771437C1 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021125783A RU2771437C1 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771437C1 true RU2771437C1 (en) 2022-05-04

Family

ID=81458956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021125783A RU2771437C1 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771437C1 (en)

Citations (8)

* 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
US7148471B2 (en) * 2001-05-18 2006-12-12 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method for measuring formation properties
RU127487U1 (en) * 2012-12-04 2013-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") INTEGRATED SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF NUCLEAR LOGGING
RU2578050C1 (en) * 2014-11-25 2016-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Downhole device with double-sided location measuring probes
US9575207B1 (en) * 2016-03-07 2017-02-21 Baker Hughes Incorporated Nanostructured glass ceramic neutron shield for down-hole thermal neutron porosity measurement tools
RU2672782C1 (en) * 2017-12-28 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ") Integrated spectrometric equipment of pulse neutron logging
RU2672783C1 (en) * 2017-12-28 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ") Complex spectrometric equipment for neutron logging
RU2680102C2 (en) * 2017-07-11 2019-02-15 Александр Иванович Лысенков Complex spectrometric equipment for neutron logging

Patent Citations (8)

* 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
US7148471B2 (en) * 2001-05-18 2006-12-12 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus and method for measuring formation properties
RU127487U1 (en) * 2012-12-04 2013-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") INTEGRATED SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF NUCLEAR LOGGING
RU2578050C1 (en) * 2014-11-25 2016-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Downhole device with double-sided location measuring probes
US9575207B1 (en) * 2016-03-07 2017-02-21 Baker Hughes Incorporated Nanostructured glass ceramic neutron shield for down-hole thermal neutron porosity measurement tools
RU2680102C2 (en) * 2017-07-11 2019-02-15 Александр Иванович Лысенков Complex spectrometric equipment for neutron logging
RU2672782C1 (en) * 2017-12-28 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ") Integrated spectrometric equipment of pulse neutron logging
RU2672783C1 (en) * 2017-12-28 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные нефтегазовые технологии" (ООО "ИНГТ") Complex spectrometric equipment for neutron logging

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1122860C (en) Accelerator-based method and apparatus for measurement -while -drilling
AU2009202086B8 (en) Borehole measurements using a fast and high energy resolution gamma ray detector assembly
US9057795B2 (en) Azimuthal cement density image measurements
US20210349234A1 (en) Detecting Anomalies in Annular Materials of Single and Dual Casing String Environments
CA2090393C (en) Method and apparatus for locating stratification in production fluid in a well
EP0443936A1 (en) Method and apparatus for evaluating the cement in a well
US3843881A (en) Detection of elements by irradiating material and measuring scattered radiation at two energy levels
US4233508A (en) Water injection profiling
BR9700909B1 (en) process for determining the density of underground formations surrounding a borehole.
CN101377128A (en) Downhole tools with solid-state neutron monitors
BR112019017447A2 (en) IMPROVEMENT OF THE RESOLUTION OF DETECTION OF A AZIMUTAL DISTRIBUTION OF MATERIALS IN MULTI-COATING WELL HOLE ENVIRONMENTS
SU659108A3 (en) Device for determining soil composition
WO2014190244A1 (en) Well-logging tool with azimuthal and spectral radiation detectors and related methods
WO2012068057A2 (en) Neutron wellbore imaging tool
RU2672783C1 (en) Complex spectrometric equipment for neutron logging
RU2769169C1 (en) Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for sector-sector scanning of sections of oil and gas wells
CN109444972A (en) A kind of dual-energy x-ray measurement formation density log device and method
RU2771437C1 (en) Multi-method multi-probe neutron logging equipment - mmnl for rotational scanning of sections of oil and gas wells
US4189638A (en) Water injection profiling by nuclear logging
US20160154141A1 (en) Neutron tool with dual-purpose detector
US20140346337A1 (en) Well-Logging Tool With First And Second Azimuthal Radiation Detectors And Related Methods
US4085323A (en) Calibrator for radioactivity well logging tools
US20100187412A1 (en) Sigma measurement downhole
RU2732804C1 (en) 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
CN212003157U (en) High-temperature-resistant while-drilling azimuth gamma logging detector