利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性及蒙特卡罗模拟研究

脉冲中子伽马能谱测井是利用多探测器获取非弹性散射伽马、热中子俘获伽马能谱及伽马时间谱,通过C/O和地层宏观吸收截面来确定饱和度,但俘获伽马能谱的信息没有得到很好利用,在地层水矿化度较高的情况下,由于俘获伽马能谱的Si,Ca和H的能窗内总的伽马计数与Fe能窗内的伽马计数比值与含氯量有关,因此由俘获伽马能谱确定含水饱和度是可行的,利用MCNP(蒙特卡罗方法)模拟研究了三能窗计数与Fe能窗计数比值与饱和度、岩性、孔隙度、泥质含量、井眼持水率、地层水矿化度以及井眼套管等条件下的关系,为在高矿化度地区利用俘获伽马能谱确定饱和度的可行性在理论上提供了支持.     

脉冲中子双伽马谱饱和度测井方法及数值模拟研究

脉冲中子双伽马谱饱和度测井方法是利用特定的脉冲和测量时序设计,采用远、近伽马探测器记录非弹性散射和俘获伽马能谱以及伽马射线时间谱,通过获取C/O和地层宏观俘获截面等信息来确定地层含油饱和度.采用大直径仪器和BGO晶体探测器时,其采集的非弹性散射和俘获伽马能谱计数统计性优于国外仪器,重复脉冲发射中子后伽马射线时间谱仍满足指数衰减规律,且能使伽马射线时间谱的道计数累积,计数统计性好于常规中子寿命测井,得到的地层宏观俘获截面与单脉冲发射近似相同.在地层孔隙度未知的情况下,利用C/O和地层宏观俘获截面交会技术可以定量确定含油饱和度.     

元素俘获能谱测井标准谱测量与模拟(英文)

为了解决目前元素俘获能谱测井解释中,根据原始测量谱难以准确获得各个元素产额的困难,本文建立了一套先进的测量元素俘获伽马能谱实验方法,首次获得了硅、钙和铁等10种元素的标准俘获伽马能谱;并利用蒙托卡罗方法在同样条件下模拟得到了上述10种元素的标准模拟俘获伽马能谱。将这两种方式获得的元素标准俘获伽马能谱与国际原子能机构核数据中心数据进行对比分析,从中确定了可用于实际元素俘获能谱测井解谱计算的硅、钙和铁等10种元素的俘获伽马能谱。这一结果有效解决了元素俘获能谱测井资料处理过程中由原始测量谱到各元素产额转换过程中的关键技术难点,可有效提高元素产额的计算精度。     

基于Monte-Carlo模拟的元素俘获能谱测井中元素谱特征分析（英文）

为了使用简易的方法获取可靠的单元素伽马能谱,本文针对元素俘获能谱测井仪器单元素中子伽马能谱的获取进行了仿真模拟计算,包括中子源的选择、地层模型的设计以及探测器的布置。采用Monte Carlo方法中具有代表性的MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code System)程序模拟了Am-Be中子源产生的中子经过慢化后与地层元素发生热中子俘获反应的中子和光子的输运过程,记录了元素的特征γ射线和伽马能谱,获得的了十种元素的中子俘获伽马能谱。经过对比分析,模拟计算结果与斯伦贝谢公司公布的单元素标准γ能谱在特征峰位位置及谱形变化方面具有很好的一致性,且主要特征峰位所在的位置与国际原子能机构核数据中心数据一致,用实际测量谱验证表明了利用该方法获得的中子伽马能谱具有较强的实用性,对于元素俘获能谱测井数据处理的深化研究具有一定的实用价值,同时也为其他类型元素测井仪器数据处理提供了重要的借鉴意义。     

基于伽马能谱的元素测井发展历程及技术展望

随着对油气勘探开发的不断深入,勘探对象复杂,给测井解释评价带来极大的挑战.基于伽马能谱的元素测井是通过测量地层元素自发产生或中子源激发的次生伽马能谱,利用谱解析方法获得地层元素含量,为复杂储层测井评价提供一种有效手段.本文全面归纳总结了伽马元素能谱测井的发展历程,认为其可分为四个大的阶段:自然伽马能谱测井、地球化学测井、元素俘获能谱测井和基于脉冲中子源的元素能谱测井;并对其测井技术进行展望,认为基于伽马能谱的元素测井应遵循"三多"发展趋势,即:多功能仪器设计、多参数成果解释和多方位近钻头测量.     

基于MDT测试资料的储层油水界面自动提取方法研究

通过对MDT地层压力数据以及地层压力梯度线形态的分析,提出了利用三次样条插值函数将有限个数据点的地层压力梯度线进行深度等间距采样,以得到连续分布的地层压力梯度线.在抛物线形式的地层压力梯度线上,油水界面对应于该抛物线的顶点.根据最大值原理可以在地层压力梯度线上提取油藏油水界面深度,利用Fortran语言编制了相应的计算机程序,实现了油藏油水界面自动提取的目的.利用该程序可以减小油田现场处理过程中带入的额外误差,节省操作人员的处理时间,减少工作量.实际应用表明,该方法是可靠的,计算结果完全符合油田储量计算的误差标准,利用其获取的结果真实有效.     

注水井温度场模型及其数值模拟研究

油田注水开发中后期,井温测井在常规注水工艺的条件下,难以准确地反映注水剖面的实际情况．为此,本文根据注水井井筒与地层的传热机理,针对注水井多层注入的实际情况,建立了井筒及其周围地层的温度场数学模型．用该模型模拟计算了大庆油田某注水井的井下温度场分布,计算结果与实测结果接近,说明模型是适用的．通过对不同注入条件和地质条件的数值模拟,得出注水温度同井眼温度差别越大或注水速度越快,井温曲线越易于识别注入剖面．同时,对如何改善注水工艺,以提高井温测井识别注入剖面的能力提出了合理化建议．     

基于单能窄束伽马射线算法计算高分辨率屏蔽自然伽马探测器的三维测井响应

本文应用单能窄束伽马射线理论建立高分辨率屏蔽自然伽马探测器三维测井响应的数值模拟算法.首先利用单能窄束原理,用稳态扩散方程描述伽马光子密度的空间分布,根据扩散方程基本解、放射源空间分布、探测器位置和屏蔽情况,将屏蔽探测器上的总伽马通量表示成放射性地层中的有效探测区域上的体积分和晶体表面上有效接收面的面积分形式.并根据伽马射线传播路径和探测器屏蔽情况,给出有效探测区域的解析表达式,通过数值积分法计算任意复杂情况下探测器上的自然伽马通量,获得伽马测井响应的3D数值模拟算法.并通过数值模拟结果与模型井数据的对比验证了该算法的有效性.最后通过3D数值模拟算法系统研究考察晶体形状（圆柱形晶体、方形晶体）、晶体长度、仪器在井轴中的位置（居中屏蔽探测器、贴井壁屏蔽探测器）、以及测速等不同情况下自然伽马测井响应,设计出新型高分辨率自然伽马测井仪器.     

脉冲中子源密度测井进展

密度是储层评价的重要参数.传统的密度测井是测量137Cs同位素放出的伽马射线与地层作用后的剩余伽马射线强度.虽然在密度测量方面已经非常成熟,但是由于同位素源具有放射性危害,使得脉冲中子源密度测井技术应运而生.脉冲中子密度测井使用电控脉冲中子源,中子源发射14MeV的快中子,通过非弹散射和俘获放出伽马射线,伽马射线在伽马源和探测器之间的地层中衰减,据此计算地层密度.脉冲中子密度测井可以计算密度、识别地层骨架,且探测深度大,没有放射性危害,因此越来越受到青睐,商用测井仪器已投入使用.另一方面,因为脉冲中子源密度测井与传统密度测井本质上有所区别,次生伽马源能量不单一、位置不固定,使得该方法的研究也面临着一些新的挑战,需要进一步深入的研究与测试.本文对脉冲中子源密度测井的方法原理、γ场特性、仪器的研究与应用以及未来发展方向进行介绍,以期对我国未来此类仪器的研发与解释方法研究提供一定的借鉴.     

元素测井产额计算及影响因素分析

元素测井是非常规储层测井评价的主要测井方法之一.元素测井是以元素测量为基础,从矿物成分的角度提供地层信息,有效地将测井资料与地质信息结合起来.元素产额获取会受地层矿物和井眼环境的影响.为了提高元素产额计算的准确性,有必要对影响元素产额计算的因素进行分析.本文利用蒙特卡罗方法分析加权最小二乘逆矩阵法在地层矿物相对复杂的情况下求取元素产额时,地层减速作用、地层俘获作用、地层密度与井眼尺寸对元素产额计算精度的影响.研究结果表明,地层密度对元素产额计算的精度影响较大,地层密度越低,地层元素之间的相互影响越大,使得元素产额计算的误差变大,而元素产额计算受地层减速作用与地层俘获作用的影响较小,仅在地层减速能力较弱或地层俘获作用较强时对元素产额计算有一定影响,井眼尺寸对元素产额计算的精度影响取决于井内介质.