§ 9- 1 中子测井的物理基础
1 .核反应与人工放射性
利用α粒子、质子、中子轰击稳定元素,通过核反应产生放射性核素,产生的放射性核素其衰变规律与天然放射性核素相同。
测井常用人工放射性核素: 60 C o 、 65 Z n- 、 131 I 等。
测井中常用的核反应: (n, γ ), ( α , n), (d , n) 等。
2 .中子与物质相互作用
中子与物质作用可发生不同的反应,发生哪种反应与中子能量与物质成分有关。
1 )中子按能量的分级:
快中子、中能中子、慢中子(超热中子、热中子)。
2 )中子与物质(原子核)的相互作用。
①非弹性散射
②弹性散射
③放射性俘获
3 )截面
①有效截面 ②散射截面 ③俘获截面 ④全有效截面 ⑤宏观有效截面 ⑥微观有效截面
4 )中子吸收过程的表述参数
①平均对数能量缩减ξ
②减速长度 L f
③扩散长度 L d
④热中子平均寿命τ
3 .中子—中子测井和中子—伽马测井理论
实质是研究中子的空间分布、时间分布与物质性质之间的关系。
1 )热中子的空间分布
氢是最重要的减速物质,中子方的分布与介质中氢含量有密切的关系。
中子—中子测井与中子—γ测井就是通过中子方的半径的变化来研究介质中含氢量的大小。
2 )中子—γ射线的空间分布
中子—γ射线的空间分布,基本上取决于热中子的空间分布。
§ 9- 2 中子测井的解释与应用
1 .中子测井的影响因素
1 )探测范围:与井的条件及地层中含流体性质、孔隙度大小等因系有关,在 20cm ~ 60cm 之间变化。
2 )井的影响
3 )侵入带影响
2 .解释与应用
1 )确定孔隙度
应用条件:地层中不含带结晶水的矿物,地层孔隙为油、水充满。
N = - Alg Φ +B
2 )划分岩性剖面
3 )划分含气层
4 )划分油水界面
5 )定位射孔时定深用
§ 9- 3 中子测井测量原理及刻度
1 .中子源
连续式中子源(普通中子源)—常用镅-铍源。
脉冲式中子源(中子发生器)。
2 .中子测井测量原理
热中子探测器:含硼盖革计数管
闪烁计数器(晶体含硼、锂)
超热中子探测器:利用含氢介质减速,再用镉过滤器去掉热中子。
3 .补偿中子测井仪
采用长、短源距组合进行测量、探测深度大,受井眼(泥饼、井径等)影响小。
4 .中子测井刻度
在石灰岩标准井中进行。
本章内容重点
1 .中子与物质的相互作用。
2 .截面的概念。
3 .中子—中子,中子—伽马测井原理。
4 .中子测井的应用。
5 .中子源、中子的探测、仪器刻度。
基本概念
弹性散射 非弹性散射 放射性俘获 快中子 热中子 超热中子 有效截面 宏观有效截面 平均对数能量缩减 减速长度 扩散长度
思考问题
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