[发明专利]一种针对中子寿命测井的俘获截面计算方法及装置

权利要求书

1.一种针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置初始的俘获截面预设值数列，根据所述俘获截面预设值数列生成对应的中子寿命预设值数列；

根据所述中子寿命预设值数列，基于热中子和伽马时间谱指数衰减规律，构建描述时间谱计数率随时间衰减规律的多指数衰减方程；

从时间谱衰减区域中选取多个数据点，代入所述多指数衰减方程，构建多阶多元线性超定方程组；

采用正则化方法对非负最小二乘法的约束条件进行修正，基于修正后的约束条件，得到所述线性超定方程组的等价方程组；

采用非负约束最小二乘法求解所述等价方程组，得到衰减项幅度值，根据所述衰减项幅度值构建俘获截面预设值的贡献分布图，根据所述贡献分布图获取俘获截面近似值；

根据所述俘获截面近似值对所述俘获截面预设值数列进行二次优化，基于优化后的俘获截面预设值数列重新构建优化贡献分布图，根据所述优化贡献分布图获取俘获截面值。

2.根据权利要求1所述的针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，其特征在于，设置初始的俘获截面预设值数列，具体为：

设定地层中子宏观俘获截面初始范围，根据所述俘获截面初始范围生成一组地层宏观俘获截面预设值数列。

3.根据权利要求1所述的针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，其特征在于，根据所述俘获截面预设值数列生成对应的中子寿命预设值数列具体为：

τ_i＝4545.5/∑_i

其中，∑_i表示俘获截面预设值数列的第i个值，τ_i为中子寿命预设值数列的第i个值，i＝1,2,…,m，俘获截面预设值数列和中子寿命预设值数列的项数均为m。

4.根据权利要求1所述的针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，其特征在于，根据所述中子寿命预设值数列，基于热中子和伽马时间谱指数衰减规律，构建描述时间谱计数率随时间衰减规律的多指数衰减方程，具体为：

其中，c(t)为t时刻的时间谱计数率，τ_i为中子寿命预设值数列的第i个值，i＝1,2,…,m，m为中子寿命预设值数列的项数，a_i速率1/τ_i对应的指数衰减项幅度值。

5.根据权利要求1所述的针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，其特征在于，从时间谱衰减区域中选取多个数据点，代入所述多指数衰减方程，构建多阶多元线性超定方程组，具体为：

其中，c_k表示t_k时刻的数据点的时间谱计数率，k＝1,2,…,n，n为选取的数据点的数量，τ_i为中子寿命预设值数列的第i个值，a_i为速率1/τ_i对应的指数衰减项幅度值，i＝1,2,…,m，m为中子寿命预设值数列的项数；

当n＞m时，所述线性超定方程组为n阶m元超定方程组，其矩阵形式为：

其中，A为衰减项幅度值矩阵，H为系数矩阵，C为时间谱计数率矩阵。

6.根据权利要求5所述的针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，其特征在于，采用正则化方法对非负最小二乘法的约束条件进行修正，具体为：

其中，λ为正则化因子，h_ik＝exp(-t_k/τ_i)，即系数矩阵H第i行第k列的元素，a_i为速率1/τ_i对应的指数衰减项幅度值，即衰减项幅度值矩阵A的第i个元素，c_k表示t_k时刻的数据点的时间谱计数率，即时间谱计数率矩阵C的第k个元素；

基于修正后的约束条件，得到所述线性超定方程组的等价方程组，具体为：

其中，I为m×m阶单位对角矩阵。