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项目编号： 文件编号： 密 级： 补偿中子测井仪器 培训手册 中国石油集团测井有限公司 技术中心 大家好！ 很高兴有机会和大家一起交流一下放射性测井仪器的基本知识。 我们研制测井仪器的目的，就是要探测地层信息，寻找地下石油天然气储层。我们是采取什么手段来探测地下信息的呢？ 图： 测井仪器探测地层信息最基本的手段就是：仪器往地层发射信号，这个信号通过与地层物质的作用，信号的某些参数将会发生变化。这些经过地层影响，发生变化了的信号就带有地层信息。然后利用相应的探测器来接收自己发射出去的信号。通过对探测到的信号进行分析，就能得到我们想知道的地层信息。 比如电法仪器，代表仪器有微球、侧向、微电极等。这些仪器往地层发射电流。 图： 我们知道，不同地层的电阻率是不相同的。电阻小的地层，发射出去的电流很快就回到仪器的探测电极。电阻大的地层相反。通过分析仪器探测电极接受到电流的大小，就可以判断出地层的电阻率参数。我们知道，地层水和石油天然气的电阻率的区别很大，通过探测地层电阻率参数，就可以划分油水层。 声波测井仪器也是一样。不过声波仪器往地层发射的不是电流，而是声波。不同密度的地层对声波的反映是不一样的。如果地层密度大，发射的声波很快就被放射回来。如果地层密度较小，发射的声波就需要一个比较长的时间才能回到仪器的声波探测器。通过分析声波从发射到接受的时间间隔，就能判断地层密度值。 为了避免声波沿着仪器外壁直接到达仪器的探测器，所以声波仪器的外壳被加工成： 图： 同样，电法仪器为了避免发射的电流过快就回到仪器探测器，仪器在发射电流 补偿中子测井仪属于放射性强度测井仪器。是（密度、声波。中子）等三大孔隙度测井仪器的其中之一。今天我准备从下面5个方面来介绍补偿中子测井仪器： 仪器简介 仪器测井原理 探测器 电路简介 仪器的刻度 1. 仪器简介 补偿中子测井仪是一种确定泥质含量可以。 仪器测量精度： 当地层孔隙度为： 0 ( 10 P.u. 时， 仪器误差为：(1P.u. 当地层孔隙度为：10 ( 45 P.u. 时， 仪器误差为：(3P.u. 当地层孔隙度： 45 P.u. 时， 仪器误差为：(7P.u. 2.仪器原理： 中子测井核物理基础 补偿中子测井仪上装载着20居里的Am—Be中子源，能量约为几百万电子伏特。每秒钟将产生4(107 个快中子，这些快中子射入地层，与地层的物质发生一系列的核反应。其中包括：快中子的非弹性散射、快中子对原子核的活化、快中子的弹性散射及减速。快中子经过一系列的非弹性碰撞及弹性碰撞，能量逐渐减小，最后当中子能量与地层的原子处于热平衡状态时，中子不再减速。这种能量状态的中子叫热中子。标准热中子的能量为：0.025ev,速度为2.2×105厘米/秒。根据碰撞学说，中子碰撞中的能量损失与被碰撞物质的质量和入射角有关，与中子质量相当的物质碰撞(弹性碰撞)，中子损失的能量最大。在地层中，氢原子具有与中子非常接近的质量，因此地层对快中子的减速能力主要决定于地层的含氢量含氢量高的地层宏观减速能力强，减速长度小。经过几次碰撞后，快中子将被减速，能量从快中子的平均能量5.6MeV衰减到0.025eV的热中子。这些热中子部分进入探测器，撞击He-3核，引起核反应，产生H3(氚)子，该质子使其它一部分He-3电离，产生带电的离子和电子，在高压电场的作用下，电子向阳极运动，产生一负脉冲，该脉冲被电子线路放大并记录下来，探测器接受中子的多少直接反映了地层中氢原子的多少。因此He-3探测器及其电子线路组成的下井仪可以测量地层中的含氢量。地层孔隙是充满流体的细微空间，水及碳氢化合物中含有氢原子，无油地层与矿岩中极少或根本没有氢。这样仪器的相应基本上反映了充满流体的地层的细微空间，即孔隙度。 在这部分内容中，主要讲了3个方面的问题： 1：中子从发射到吸收的具体过程为： 20居里的Am—Be中子源―――――――――― 4(107 个快中子、能量约为几百万电子伏特、快中子―――――― －――― 非弹性散射、快中子对原子核的活化、快中子的弹性散射及减速――――――――――――― 能量为：0.025ev,速度为2.2×105厘米/秒 的热中子。――――――― 中子探测器吸收――――――――脉冲信号 2:热中子为什么带有地层的含氢量信息： 根据碰撞学说，中子碰撞中的能量损失与被碰撞物质的质量和入射角有关，与中子质量相当的物质碰撞(弹性碰撞)，中子损失的能量最大。在地层中，氢原子具有与中子非常接近的质量，因此地层对快中子的减速能力主要决定于地层的含氢量含氢量高的地层宏观减速能力强，减速长度小。 3:含氢量与地层孔隙度之间的关系： 地层孔隙是充满流体的细微空间，水及碳氢化合物中