Neytron jurnali. Quduqlarni ro'yxatga olish usullari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Neytron loging va uning navlari geofizik tadqiqotning radiatsion usullariga kiradi. Aniqlangan nurlanish turiga (neytronlar yoki gamma-fotonlar) qarab, ushbu texnologiyaning bir nechta modifikatsiyalari mavjud. Tuynuk uskunasi shunga o'xshash tartibga ega. Neytronli loging neft va gaz tarkibidagi qatlamning eng muhim ko'rsatkichlaridan biri - g'ovaklik koeffitsientini aniqlash, shuningdek, rezervuarlarni ulardagi suyuqliklar turi bo'yicha ajratish imkonini beradi.

Geofizik tadqiqotlar usullari

Geofizikada tog’ jinslarini o’rganishning bir qancha usullari qo’llaniladi, ularni 2 ta katta guruhga bo’lish mumkin: elektr (elektromagnit) va elektr bo’lmagan. Birinchi guruhga quyidagi usullar kiradi:

• Fokuslanmagan zondlar bilan tadqiqot: o ko'rinadigan qarshilik usuli; o mikroprobing; o qarshilik; o joriy jurnal.
• Fokuslangan tekshirish usullari: oyon tomondan kesish; o divergent jurnali.
• Elektromagnit texnikasi: o induksion jurnal; o to'lqinli elektromagnit jurnali; o quduqdagi radio to'lqin usuli.
• Elektrokimyoviy faollikni o'lchash usullari: o'z-o'zidan orientatsiya potentsial usuli; o elektrod potensiallari usuli; o potentsial usul.

Ikkinchi guruhga quyidagi texnologiyalar kiradi:

• Seysmoakustik usullar: o akustik logging (shu jumladan, aks ettirilgan to'lqin usuli); o vertikal quduqni profillash; o quduqlar orasidagi akustik transilluminatsiya; o seysmik.
• Yadro fizikasi usullari.
• Termik jurnal.
• Magnit tadqiqot usullari: o quduq magnit qidiruvi; o magnit sezuvchanlik jurnali; o yadro magnit jurnali.
• Quyiq ostidagi gravitatsiyaviy tadqiqotlar.
• Gaz va mexanik jurnallar.

Radiometrik usullar

Yadro fizikasi tadqiqot usullari katta texnologiyalar guruhini o'z ichiga oladi:

• gamma-nurlarini qayd qilish (tabiiy radioaktivlikni o'lchash);
• gamma-gamma-usuli;
• neytron usullari;
• tagged atom texnologiyasi;
• faollashtirish gamma usuli.

Bu usullar quduq bilan kesishgan geologik tuzilmalarni oʻrganishda kuchli vositadir. Ular tosh tarkibidagi moddalar atomlarining yadrolari tomonidan chiqariladigan ionlashtiruvchi nurlanish parametrlarini o'lchashga asoslangan. Akustik jurnal kabi, radiometrik usullartabiiy va sun'iy maydonlarni (radiatsiya) o'lchaydigan usullarga bo'linishi mumkin. Radioaktiv zarralar sifatida eng yuqori o'tish kuchiga ega bo'lganlar - neytronlar (n) va gamma kvantlardan foydalaniladi.

Neytron texnologiyalarining mohiyati

Neytron logging geofizik tadqiqot usullaridan biri boʻlib, u tez neytron oqimining taʼsiriga asoslangan. Natijada, ular sekinlashadi, tarqaladi va toshga singib ketadi.

Neytron jurnali uchun chuqurlikdagi zondlar quyidagi asosiy birliklarni o'z ichiga oladi:

• radioaktiv nurlanish manbai;
• zarrachalar hisoblagichi (n yoki gamma kvantlar);
• manbadan detektorga toʻgʻridan-toʻgʻri nurlanishni istisno qiluvchi filtrlar.

Togʻ jinslarining neytron xususiyatlari

Toshlarga urilayotganda tez neytronlar atomlar bilan oʻzaro taʼsir qilish natijasida sekinlashadi va energiyani yoʻqotadi. Bu holatda ular moddada tarqalib ketadi va kimyoviy elementlar atomlari yadrolari tomonidan millisekundlarda ushlanadi.

Eng kuchli moderator vodoroddir. Neytronning termal holatga etgunga qadar bosib o'tadigan qisqa yo'li vodorod miqdori yuqori bo'lgan tog' jinslariga xosdir (neft va suvga to'yingan qatlamlar, kristallanish suvi ko'p bo'lgan minerallar).

Togʻ jinslarining quyidagi neytron xarakteristikalari ajralib turadi:

1. Tez sekinlashish usulineytronlarni termal holatga (bunda zarrachaning energiyasi tog 'jins molekulalari va atomlarining issiqlik harakatining o'rtacha kinetik energiyasi qiymatiga yaqinlashadi).
2. Diffuziya uzunligi (termal neytron paydo bo'lgan joydan uning yutilishigacha bo'lgan yo'l).
3. Issiqlik holatidagi zarrachalarning ishlash muddati.
4. Toshdagi tarqalish indeksi.
5. Zarrachalar migratsiyasining uzunligi (sekinlashuv va diffuziya paytida bosilgan umumiy masofa).

Amalda bu xususiyatlar shartli neytron porozlik koeffitsienti yordamida baholanadi.

turlar

Neytron jurnali ikkita asosiy mezon boʻyicha farq qiluvchi bir necha turdagi soʻrovlarni oʻz ichiga oladi:

• Radiatsiya manbasining ishlash tartibi: o statsionar usullar; o impuls usullari (asosan quduqni qoplagandan keyin qo'llaniladi).
• Roʻyxatga olingan ikkilamchi nurlanishning tabiati: o n-neytronli loging (atom yadrolari tomonidan sochilgan togʻ jinslarining n sonini oʻlchash); o neytron gamma usuli (ɣ n ning tutilishi natijasida hosil bo'lgan nurlanish); o neytron faollashuvi jurnali (ɣ-n ning yutilishi paytida ajralib chiqadigan sun'iy radionuklidlarning nurlanishi).

Jurnalni oʻzgartirish asosan detektor turiga (geliy, sintillyatsiya, yarimoʻtkazgich hisoblagichlari) va atrofdagi filtrlarga bogʻliq. Statsionar usullar qidiruv quduqlarini burg'ilashda majburiy tadqiqotlar majmuasiga kiritilgan.

Neytron-neytron texnikasi

Bu geofizik tadqiqot usuli birinchisiga asoslanaditog' jinslarining neytron xususiyatlari va 2 xili bor: termal yoki epitermik neytronlarni ro'yxatga olish. Ikkinchisining energiyasi atomlarning issiqlik energiyasidan biroz kattaroqdir.

Vodorod barcha elementlar orasida nafaqat tarqalish geometriyasi, balki neytron bilan toʻqnashganda energiyani yoʻqotishi jihatidan ham anomaldir. Gaz rezervuarlari suv va neft bilan to'yingan kollektorlarga qaraganda yuqori ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi, chunki ulardagi vodorodning o'ziga xos miqdori kamroq.

Neft va gaz kollektorining g'ovakligi qanchalik katta bo'lsa, epitermik n usulining ko'rsatkichlari shunchalik past bo'ladi. Neytron-neytron jurnali paytida olingan ma'lumotlar g'ovaklik omilini hisoblash imkonini beradi. Epitermik zarracha hisoblagichlarining sezgirligi pasayganligi sababli, bu usul pastroq statistik aniqlikka ega.

Issiqlik neytronlari radioaktiv manbadan epitermiklarga qaraganda uzoqroq yoʻl uchun chiqariladi va ularning oʻrtacha umri xlor, bor va noyob yer elementlari tarkibiga nisbatan teskari proportsional bogʻliqlik bilan aniqlanadi. Xlor yuqori sho'rlangan qatlam suvlarida mavjud. Neft va gazli jinslar termal zarrachalarning uzoqroq mavjudligi bilan ajralib turadi. Bu xususiyat neytron-neytron usulining termik n orqali o'lchash printsipining asosidir.

Neytron gamma-nurlari jurnali

Neytron gamma-nurlarini tadqiq qilish gamma-nurlanishni o'lchaydi, bu termal n ni qo'lga olish jarayonida hosil bo'ladi. Suvli qatlamlar yog'li qatlamlarga nisbatan 15-20% ko'proq ko'rsatkichlar bilan ajralib turadi.(bir xil g'ovaklik bilan). Oldingi usullardan sezilarli farq shundaki, bu texnologiya ko'rsatkichlari burg'ulash suyuqligining sho'rligi oshishi bilan ortadi.

Neytron-gamma jurnali jinslardagi tabiiy radioaktiv fonni ham qayd etganligi sababli natijalarni izohlash uchun tuzatish omillari kiritiladi. Neft va gaz quduqlarida bu usul neytron-neytron texnikasi bilan bir xil maqsadlarda - jinslarni turli vodorod tarkibiga ko'ra ajratish, g'ovaklik koeffitsientini aniqlash, gaz-suyuqlik va suv-neft aloqasini aniqlash uchun ishlatiladi. qutili quduq. Shuningdek, n va gamma-nurlanishni aniqlaydigan kombinatsiyalangan usullar mavjud, bu oʻlchovlarning aniqligini oshiradi.

Puls texnologiyasi

Impuls jurnali - bu qisqa vaqt oralig'ida (100-200 mikrosekund) neytronlarning emissiyasiga asoslangan neytron tadqiqot usullarining bir turi. Ushbu texnologiyaning 2 ta modifikatsiyasi ham mavjud:

• termal n ro'yxatga olish;
• nurlanishning ɣ-kvantasini o'lchash.

Ushbu parametrlardan birini 2 vaqt qiymati uchun qayd qilib, kollektor jinslaridagi termal neytronlarning oʻrtacha ishlash muddati olinadi. Bu sizga ma'lum kimyoviy elementlarning mavjudligini aniqlash imkonini beradi. Suvli qatlamlar neft va gaz rezervuarlariga qaraganda uzoqroq kechikishlar uchun ancha past ko'rsatkichlarga ega.