การบันทึกนิวตรอน วิธีการบันทึกอย่างดี

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การตัดไม้นิวตรอนและความหลากหลายของมันเป็นวิธีการฉายรังสีของการวิจัยธรณีฟิสิกส์ เทคโนโลยีนี้มีการดัดแปลงหลายอย่างขึ้นอยู่กับประเภทของรังสีที่ตรวจพบ (นิวตรอนหรือโฟตอนแกมมา) อุปกรณ์ Downhole มีเลย์เอาต์ที่คล้ายกัน การตัดไม้นิวตรอนทำให้สามารถระบุหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของการก่อตัวของแบริ่งน้ำมันและก๊าซ - สัมประสิทธิ์ความพรุน เช่นเดียวกับการแบ่งอ่างเก็บน้ำตามประเภทของของเหลวที่มีอยู่ในนั้น

วิธีการสำรวจธรณีฟิสิกส์

ในทางธรณีฟิสิกส์ ใช้วิธีการศึกษาหินหลายวิธี ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือ ไฟฟ้า (แม่เหล็กไฟฟ้า) และไม่ใช้ไฟฟ้า กลุ่มแรกมีวิธีการดังต่อไปนี้:

• การวิจัยด้วยโพรบที่ไม่โฟกัส: o วิธีต้านทานแบบปรากฏ; ไมโครโพรบ o ความต้านทาน; o การบันทึกปัจจุบัน
• วิธีการสอบสวนที่เน้น: oการบันทึกด้านข้าง o การบันทึกที่แตกต่างกัน
• เทคนิคแม่เหล็กไฟฟ้า: o บันทึกการเหนี่ยวนำ; o การบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า o วิธีคลื่นวิทยุแบบ downhole
• วิธีการวัดกิจกรรมไฟฟ้าเคมี: o วิธีที่เป็นไปได้ในการวางแนวที่เกิดขึ้นเอง; o วิธีการของศักย์ไฟฟ้า o ทำให้เกิดวิธีที่เป็นไปได้

กลุ่มที่สองประกอบด้วยเทคโนโลยีต่อไปนี้:

• วิธีแผ่นดินไหว: o การบันทึกเสียง (รวมถึงวิธีคลื่นสะท้อน) o การทำโปรไฟล์แนวตั้ง o transillumination อะคูสติกข้ามหลุม; แผ่นดินไหว
• วิธีฟิสิกส์นิวเคลียร์
• การบันทึกความร้อน
• วิธีการวิจัยทางแม่เหล็ก: o การขุดหาด้วยแม่เหล็กแบบเจาะหลุม; o การบันทึกความไวต่อสนามแม่เหล็ก o การบันทึกสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์
• สำรวจแรงโน้มถ่วงในหลุม
• ก๊าซและการบันทึกทางกล

วิธีเรดิโอเมตริก

วิธีการวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์ประกอบด้วยเทคโนโลยีกลุ่มใหญ่:

• การบันทึกรังสีแกมมา (การวัดกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติ);
• แกมมา-แกมมา-เมธอด;
• วิธีนิวตรอน
• tagged เทคโนโลยีอะตอม;
• วิธีเปิดใช้งานแกมมา

วิธีการเหล่านี้เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการศึกษาการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่ตัดกันด้วยบ่อน้ำ สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการวัดค่าพารามิเตอร์ของการแผ่รังสีไอออไนซ์ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมของสารที่มีอยู่ในหิน เช่นเดียวกับการบันทึกอะคูสติก วิธีเรดิโอเมตริกสามารถแบ่งออกเป็นวิธีการวัดสนามธรรมชาติและสนามประดิษฐ์ (รังสี) ในฐานะที่เป็นอนุภาคกัมมันตภาพรังสี อนุภาคที่มีกำลังแทรกซึมสูงสุดจะถูกใช้ - นิวตรอน (n) และแกมมาควอนตา

สาระสำคัญของเทคโนโลยีนิวตรอน

การบันทึกนิวตรอนเป็นหนึ่งในวิธีการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ซึ่งอิงจากผลกระทบของฟลักซ์นิวตรอนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้พวกมันช้าลง กระจัดกระจาย และซึมซับในหิน

Downhole probes สำหรับการบันทึกนิวตรอนมีหน่วยหลักดังต่อไปนี้:

• แหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสี
• ตัวนับอนุภาค (n หรือ gamma quanta);
• ตัวกรองที่แยกรังสีโดยตรงจากแหล่งกำเนิดไปยังเครื่องตรวจจับ

ลักษณะนิวตรอนของหิน

เมื่อชนกับหิน นิวตรอนเร็วจะเคลื่อนที่ช้าลงและสูญเสียพลังงานเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอม ในสถานะนี้ พวกมันจะสลายตัวในสสารและถูกจับโดยนิวเคลียสของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในเสี้ยววินาที

โมเดอเรเตอร์ที่เข้มข้นที่สุดคือไฮโดรเจน เส้นทางสั้นๆ ที่นิวตรอนเดินทางก่อนถึงสภาวะความร้อนคือลักษณะของหินที่มีปริมาณไฮโดรเจนสูง (แหล่งกักเก็บน้ำมันและน้ำที่อิ่มตัว แร่ธาตุซึ่งมีน้ำที่ตกผลึกเป็นจำนวนมาก)

ลักษณะพิเศษของนิวตรอนของหินดังต่อไปนี้:

1. วิธีชะลอเร็วนิวตรอนสู่สถานะความร้อน (ซึ่งพลังงานของอนุภาคเข้าใกล้ค่าพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลและอะตอมของหิน)
2. ความยาวการแพร่กระจาย (เส้นทางจากตำแหน่งของนิวตรอนความร้อนไปสู่การดูดซึม)
3. อายุขัยของอนุภาคในสภาวะความร้อน
4. ดัชนีกระเจิงในหิน
5. ความยาวการเคลื่อนตัวของอนุภาค (ระยะทางทั้งหมดที่เดินทางระหว่างการชะลอตัวและการแพร่กระจาย)

ในทางปฏิบัติ คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการประเมินโดยใช้สัมประสิทธิ์ความพรุนของนิวตรอนแบบมีเงื่อนไข

พันธุ์

การบันทึกนิวตรอนประกอบด้วยแบบสำรวจหลายประเภทที่แตกต่างกันใน 2 เกณฑ์หลัก:

• โหมดการทำงานของแหล่งกำเนิดรังสี: o วิธีการนิ่ง; o วิธีแรงกระตุ้น (ใช้เป็นหลักหลังจากปลอกหุ้มอย่างดี)
• ธรรมชาติของการแผ่รังสีทุติยภูมิที่บันทึกไว้: o การตัดไม้นิวตรอน (วัดจำนวน n ของสารหินที่กระจัดกระจายโดยนิวเคลียสของอะตอม); o วิธีแกมมานิวตรอน (ɣ รังสีที่เกิดจากการจับของ n); o การบันทึกการเปิดใช้งานนิวตรอน (ɣ-รังสีของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมาในระหว่างการดูดกลืนของ n)

การดัดแปลงการบันทึกขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องตรวจจับเป็นหลัก (ฮีเลียม การเรืองแสงวาบ ตัวนับเซมิคอนดักเตอร์) และตัวกรองโดยรอบ วิธีการแบบอยู่กับที่รวมอยู่ในความซับซ้อนของการศึกษาภาคบังคับเมื่อเจาะหลุมสำรวจ

เทคนิคนิวตรอน-นิวตรอน

วิธีการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์นี้มีพื้นฐานมาจากวิธีแรกลักษณะนิวตรอนของหินและมี 2 แบบ คือ การขึ้นทะเบียนนิวตรอนความร้อนหรือนิวตรอน พลังงานของอะตอมค่อนข้างมากกว่าพลังงานความร้อนของอะตอม

ไฮโดรเจนในองค์ประกอบทั้งหมดนั้นผิดปกติไม่เพียงแต่ในแง่ของเรขาคณิตการกระเจิง แต่ยังในแง่ของการสูญเสียพลังงานของนิวตรอนเมื่อชนกับมันด้วย อ่างเก็บน้ำก๊าซมีลักษณะเฉพาะโดยการอ่านค่าที่สูงกว่าอ่างเก็บน้ำที่มีน้ำและน้ำมันอิ่มตัว เนื่องจากปริมาณไฮโดรเจนจำเพาะในอ่างเก็บน้ำนั้นต่ำกว่า

ยิ่งความพรุนของอ่างเก็บน้ำน้ำมันและก๊าซมากเท่าใด ค่าที่อ่านได้จากวิธี epithermal n จะยิ่งต่ำลง ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการบันทึกนิวตรอน-นิวตรอน ช่วยให้คุณคำนวณปัจจัยความพรุนได้ เนื่องจากความไวที่ลดลงของตัวนับอนุภาคความร้อนใต้พิภพ วิธีการนี้มีความแม่นยำทางสถิติที่ต่ำกว่า

นิวตรอนความร้อนถูกกำจัดออกจากแหล่งกัมมันตภาพรังสีในเส้นทางที่ยาวกว่านิวตรอนแบบอิพิเทอร์มอล และอายุขัยเฉลี่ยของพวกมันถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ตามสัดส่วนผกผันตามปริมาณธาตุคลอรีน โบรอน และแรร์เอิร์ธ คลอรีนมีอยู่ในน้ำก่อตัวที่มีความเค็มสูง หินที่มีน้ำมันและก๊าซมีลักษณะเป็นอนุภาคความร้อนที่ยาวนานกว่า คุณสมบัตินี้เป็นพื้นฐานของหลักการของวิธีการวัดนิวตรอน-นิวตรอนด้วยความร้อน n.

การบันทึกรังสีนิวตรอน

การวิจัยรังสีแกมมานิวตรอนวัดการแผ่รังสีแกมมาซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการดักจับความร้อน ชั้นหินอุ้มน้ำมีความโดดเด่นด้วยการอ่านค่าที่มากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับชั้นหินอุ้มน้ำ 15-20%(มีความพรุนเท่ากัน) ความแตกต่างที่สำคัญจากวิธีการก่อนหน้านี้คือการอ่านค่าเทคโนโลยีนี้เพิ่มขึ้นตามความเค็มของน้ำมันเจาะที่เพิ่มขึ้น

เนื่องจากการบันทึกนิวตรอน-แกมมายังบันทึกพื้นหลังกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติในหิน ปัจจัยการแก้ไขจึงถูกนำมาใช้เพื่อตีความผลลัพธ์ ในบ่อน้ำมันและก๊าซ วิธีนี้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกับเทคนิคนิวตรอน-นิวตรอน - การแยกหินตามปริมาณไฮโดรเจนที่ต่างกัน การหาค่าสัมประสิทธิ์ความพรุน การระบุการสัมผัสกับแก๊ส-ของเหลว และน้ำ-น้ำมัน กล่องอย่างดี นอกจากนี้ยังมีวิธีการร่วมกันในการตรวจจับรังสี n และแกมมา ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัด

เทคโนโลยีพัลส์

การบันทึกพัลส์เป็นวิธีการวิจัยนิวตรอนประเภทหนึ่งโดยพิจารณาจากการปล่อยนิวตรอนในช่วงเวลาสั้นๆ (100-200 ไมโครวินาที) นอกจากนี้ยังมีการปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีนี้ 2 แบบ:

• ลงทะเบียนความร้อน n;
• การวัด ɣ-ควอนตัมของการจับรังสี

การลงทะเบียนหนึ่งในพารามิเตอร์เหล่านี้สำหรับค่าเวลา 2 ค่า พารามิเตอร์จะได้รับอายุการใช้งานเฉลี่ยของนิวตรอนความร้อนในหินในอ่างเก็บน้ำ นี้ช่วยให้คุณตัดสินการปรากฏตัวขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่าง ชั้นหินอุ้มน้ำมีค่าการอ่านที่ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัดสำหรับความล่าช้าเป็นเวลานานกว่าแหล่งน้ำมันและก๊าซ