Pencatatan Neutron. Metode pencatatan sumur

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Penebangan neutron dan varietasnya termasuk dalam metode radiasi penelitian geofisika. Tergantung pada jenis radiasi yang terdeteksi (neutron atau foton gamma), ada beberapa modifikasi dari teknologi ini. Peralatan downhole memiliki tata letak yang serupa. Pencatatan neutron memungkinkan untuk menentukan salah satu indikator terpenting dari formasi bantalan minyak dan gas - koefisien porositas, serta untuk membagi reservoir berdasarkan jenis cairan yang terkandung di dalamnya.

Metode survei geofisika

Dalam geofisika digunakan beberapa metode untuk mempelajari batuan, yang dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar: elektrik (elektromagnetik) dan non-listrik. Grup pertama mencakup metode berikut:

• Penelitian dengan probe tidak fokus: o metode resistivitas semu; o pemeriksaan mikro; o resistivitas; o logging saat ini.
• Metode penyelidikan terfokus: openebangan lateral; o logging divergen.
• Teknik elektromagnetik: o pencatatan induksi; o gelombang elektromagnetik logging; o metode gelombang radio downhole.
• Metode untuk mengukur aktivitas elektrokimia: o metode potensial orientasi spontan; o metode potensial elektroda; o membangkitkan metode potensial.

Grup kedua mencakup teknologi berikut:

• Metode seismoakustik: o akustik logging (termasuk metode gelombang pantul); o pembuatan profil sumur vertikal; o transiluminasi akustik lintas sumur; o seismik.
• Metode fisika nuklir.
• Logging termal.
• Metode penelitian magnetik: o pencarian magnet lubang bor; o logging kerentanan magnetik; o logging magnetik nuklir.
• Eksplorasi gravitasi lubang bawah.
• Gas dan logging mekanik.

Metode radiometrik

Metode penelitian fisika nuklir mencakup sekelompok besar teknologi:

• gamma ray logging (pengukuran radioaktivitas alam);
• gamma-gamma-method;
• metode neutron;
• tagged teknologi atom;
• metode gamma aktivasi.

Metode ini adalah alat yang ampuh untuk mempelajari formasi geologi yang berpotongan dengan sumur. Mereka didasarkan pada pengukuran parameter radiasi pengion yang dipancarkan oleh inti atom zat yang terkandung dalam batuan. Seperti pencatatan akustik, metode radiometrikdapat dibagi menjadi metode yang mengukur medan alam dan buatan (radiasi). Sebagai partikel radioaktif digunakan partikel yang memiliki daya tembus tertinggi - neutron (n) dan gamma quanta.

Inti dari teknologi neutron

Neutron logging adalah salah satu metode penelitian geofisika, yang didasarkan pada dampak fluks neutron cepat. Akibatnya, mereka melambat, tersebar dan terserap di batu.

Probe lubang bawah untuk pencatatan neutron berisi unit utama berikut:

• sumber radiasi radioaktif;
• penghitung partikel (n atau gamma quanta);
• filter yang mengecualikan radiasi langsung dari sumber ke detektor.

Karakteristik neutron batuan

Saat menabrak batu, neutron cepat melambat dan kehilangan energi karena interaksi dengan atom. Dalam keadaan ini, mereka menghilang dalam materi dan ditangkap oleh inti atom unsur kimia dalam fraksi milidetik.

Moderator paling intens adalah hidrogen. Jalur pendek yang dilalui neutron sebelum mencapai keadaan termal adalah karakteristik batuan dengan kandungan hidrogen yang tinggi (reservoir jenuh minyak dan air, mineral, yang mengandung banyak air kristalisasi).

Karakteristik neutron batuan berikut dibedakan:

1. Cara melambat dengan cepatneutron ke keadaan termal (di mana energi partikel mendekati nilai energi kinetik rata-rata dari gerakan termal molekul dan atom batuan).
2. Panjang difusi (jalur dari tempat munculnya neutron termal hingga penyerapannya).
3. Masa pakai partikel dalam keadaan termal.
4. Indeks Hamburan dalam batuan.
5. Panjang migrasi partikel (jarak total yang ditempuh selama deselerasi dan difusi).

Dalam praktiknya, sifat-sifat ini dievaluasi menggunakan koefisien porositas neutron bersyarat.

Varietas

Neutron logging mencakup beberapa jenis survei yang berbeda dalam 2 kriteria utama:

• Mode operasi sumber radiasi: o metode stasioner; o metode impuls (digunakan terutama setelah selubung sumur).
• Sifat radiasi sekunder yang terekam: o n-neutron logging (mengukur jumlah n zat batuan yang dihamburkan oleh inti atom); o metode gamma neutron (radiasi yang dihasilkan dari penangkapan n); o pencatatan aktivasi neutron (radiasi dari radionuklida buatan yang dilepaskan selama penyerapan n).

Modifikasi pencatatan tergantung terutama pada jenis detektor (helium, kilau, penghitung semikonduktor) dan filter sekitarnya. Metode stasioner termasuk dalam kompleks studi wajib saat mengebor sumur eksplorasi.

Teknik neutron-neutron

Metode penelitian geofisika ini didasarkan pada yang pertamakarakteristik neutron batuan dan memiliki 2 varietas: registrasi neutron termal atau epitermal. Energi yang terakhir agak lebih besar dari energi termal atom.

Hidrogen di antara semua elemen adalah anomali tidak hanya dalam hal geometri hamburan, tetapi juga dalam hal kehilangan energi neutron saat bertabrakan dengannya. Reservoir gas dicirikan oleh pembacaan yang lebih tinggi daripada reservoir jenuh air dan minyak, karena kandungan hidrogen spesifik di dalamnya lebih rendah.

Semakin besar porositas reservoir minyak dan gas, semakin rendah pembacaan metode epitermal n. Data yang diperoleh selama pencatatan neutron-neutron memungkinkan Anda menghitung faktor porositas. Karena sensitivitas penghitung partikel epitermal yang berkurang, metode ini memiliki akurasi statistik yang lebih rendah.

Netron termal dikeluarkan dari sumber radioaktif untuk jalur yang lebih panjang daripada yang epitermal, dan umur rata-ratanya ditentukan oleh hubungan berbanding terbalik sehubungan dengan kandungan klorin, boron, dan elemen tanah jarang. Klorin hadir di perairan formasi dengan salinitas tinggi. Batuan yang mengandung minyak dan gas dicirikan oleh keberadaan partikel termal yang lebih lama. Sifat ini adalah dasar dari prinsip metode pengukuran neutron-neutron dengan termal n.

Pencatatan sinar gamma neutron

Penelitian sinar gamma neutron mengukur radiasi gamma, yang terbentuk selama penangkapan termal n. Akuifer dibedakan oleh pembacaan yang lebih besar, dibandingkan dengan yang mengandung minyak, sebesar 15-20%(dengan porositas yang sama). Perbedaan yang signifikan dari metode sebelumnya adalah bahwa pembacaan teknologi ini meningkat dengan peningkatan salinitas cairan pengeboran.

Karena log neutron-gamma juga mencatat latar belakang radioaktif alami dalam batuan, faktor koreksi diperkenalkan untuk menginterpretasikan hasilnya. Dalam sumur minyak dan gas, metode ini digunakan untuk tujuan yang sama seperti teknik neutron-neutron - pemisahan batuan menurut kandungan hidrogen yang berbeda, penentuan koefisien porositas, identifikasi kontak gas-cair dan air-minyak di sumur berselubung. Ada juga metode gabungan yang mendeteksi radiasi n dan gamma, yang meningkatkan akurasi pengukuran.

Teknologi pulsa

Pulse logging adalah jenis metode penelitian neutron berdasarkan emisi neutron dalam interval waktu yang singkat (100-200 mikrodetik). Ada juga 2 modifikasi dari teknologi ini:

• registrasi termal n;
• pengukuran -kuanta penangkapan radiasi.

Mendaftarkan salah satu parameter ini untuk 2 nilai waktu, diperoleh rata-rata masa pakai neutron termal di batuan reservoir. Ini memungkinkan Anda untuk menilai keberadaan unsur-unsur kimia tertentu. Akuifer memiliki pembacaan yang jauh lebih rendah untuk waktu tunda yang lebih lama daripada reservoir minyak dan gas.