[实用新型]脉冲中子双谱流体饱和度测井仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲中子测井仪。

背景技术

目前广泛采用的脉冲中子测井仪只能测量中子激发的伽马射线，测得的计数率正比于地层中的热中子衰减率与每俘获一个热中子平均发射的伽马光子数的乘积。只有当地层水矿化度大于50000ppm且孔隙度较高时，用这种模式求出的剩余油气和含水饱和度才能满足石油测井要求的精确度。而地层水矿化度较低和孔隙度也较低时地层热中子寿命长，单位时间内被俘获的热中子少，产生的伽马光子少，对中子-伽马测量模式不利。中国油气田地层水矿化度变化范围大，而当注水开发进入中晚期，孔隙水的矿化度远低于50000ppm这一下限，用这种仪器采集的数据不能做定量解释。

中子寿命较长的地层热中子衰减得慢，经过较长的衰减时间仍有较多的热中子，对直接测量热中子的中子-中子测量模式有利。用中子-中子测量模式，地层水矿化度在10000ppm以上对剩余油气和含水饱和度可做定量解释，矿化度在5000～10000ppm之间可做定性解释，是低孔、低渗、低矿化度地区剩余油饱和度测量的一种理想模式。但仅用中子-中子测量模式，得不到岩性和流体中与俘获辐射相关的信息。

发明内容

本实用新型提出了一种脉冲中子双谱流体饱和度测井仪，它解决了现有的中子-伽马测量模式在地层水矿化度较低和孔隙度也较低时不能做定量解释，以及现有的中子-中子测量模式得不到岩性和流体中与俘获辐射相关的信息的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种脉冲中子双谱流体饱和度测井仪，包括测井仪壳体5，其特殊之处是，所述测井仪壳体5内自下而上依次设置有脉冲中子发生器1、热中子探测器2、俘获伽马探测器3和自然伽马探测器4。

上述热中子探测器2与脉冲中子发生器1之间的距离为300-400mm；俘获伽马探测器3与脉冲中子发生器1之间的距离为450-550mm；自然伽马探测器4与脉冲中子发生器1之间的距离为700-1000mm。

上述热中子探测器2与脉冲中子发生器1之间的距离为350mm；俘获伽马探测器3与脉冲中子发生器1之间的距离为500mm；自然伽马探测器4与脉冲中子发生器1之间的距离为900mm。

上述热中子探测器2为³He计数管；所述俘获伽马探测器3为闪烁谱仪；所述自然伽马探测器4为闪烁谱仪。

本实用新型具有的优点是：

(1)可同时测量热中子和俘获伽马时间谱，实时进行时域-寿命域转换，并实现时间谱和寿命谱实时图像显示，快速直观识别油气水层。利用双时间谱求地层中子寿命或其宏观截面，可相互校验限制多解性，提高定量计算地层剩余油气饱和度的可信度。经综合分析可区分水层和潜力层，评价产层的水淹级别，认识油藏水淹规律，寻找出水层位，提高措施效果，为控水增油提供依据。还可用于检验固井质量，寻找窜槽和漏失层位。

(2)可同时记录热中子和俘获伽马总计数率、时间门和能窗计数率及其比值。充分利用不同时间道和能窗计数率中包含的有用信息，如伽马和热中子计数率及其比值可以用来识别油气水层，寻找漏失气层，检查注灰、封堵效果，盐间油识别等。利用同次下井采集的俘获伽马能谱、自然伽马能谱和井温、压力及套管接箍等辅助资料，可得到定量解释所需要的岩性、流体矿化度和井眼环境等有用信息。

(3)一次下井能可完成中子中子寿命测井、中子伽马寿命测井、中子俘获伽马能谱测井、自然伽马能谱测井以及井温、压力、套管接箍等测量任务。

总的来说，两种测量模式相集合形成的综合功能，使本实用新型仪器具有采集信息全面、对地层水矿化度适应范围宽、定性识别油气水层的可选模式多、综合解释成果多解性得到限制、剩余油气和含水饱和度精确度高、时效和经济效益高等优点。

附图说明

图1是脉冲中子双谱流体饱和度测井仪结构示意图；

其中：1-脉冲中子发生器，2-热中子探测器，3-俘获伽马探测器，4-自然伽马探测器，5-测井仪壳体。

具体实施方式

本实用新型脉冲中子双谱流体饱和度测井仪结构见图1：在钢制测井仪壳体5内自下而上安装了脉冲中子发生器1、热中子探测器2、俘获伽马探测器3和自然伽马探测器4。其中热中子探测器2为³He计数管，与脉冲中子发生器1之间的距离为300-400mm；俘获伽马探测器3为闪烁谱仪，和脉冲中子发生器1之间的距离为450-550mm；自然伽马探测器4也为闪烁谱仪，离脉冲中子发生器700-1000mm。脉冲中子双谱饱和度测井仪还可包括温度计、压力计和套管接箍定位器。

本实用新型的参数如下：