[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

说明书

本发明涉及一种针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，包括以下步骤：设置初始俘获截面预设值数列，根据俘获截面预设值数列生成对应的中子寿命预设值数列；根据中子寿命预设值数列构建多指数衰减方程；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，得到线性超定方程组的等价方程组；求解等价方程组得到衰减项幅度值，进而构建俘获截面预设值的贡献分布图以获取俘获截面近似值；根据俘获截面近似值对俘获截面预设值数列进行优化，基于优化后的俘获截面预设值数列构建优化贡献分布图以获取最终的俘获截面值。本发明具有计算精度高的技术效果。

技术领域

本发明涉及中子寿命测井技术领域，尤其涉及一种针对中子寿命测井的俘获截面计算方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

中子寿命测井通过记录脉冲中子源放出的高能快中子在地层中产生的热中子或俘获伽马时间谱来进行地层宏观俘获截面Σ和中子寿命τ测量，在储层含水饱和度计算、油水和气水界面划分等方面有广泛的应用，对油田剩余油动态监测和提高油气采收率具有非常重要的意义。

目前，中子寿命测井计算地层宏观俘获截面的主要方法有时间门法和双指数拟合法。时间门法通过在时间谱中选取两个固定时间窗，利用窗计数来计算时间谱曲线的指数衰减速率，进而求得地层的宏观俘获截面；双指数拟合法通过在时间谱中选取特定时间窗的信息进行函数拟合，得到地层宏观俘获截面。

然而，常规时间门法易受井眼信息的干扰，双指数拟合法对数据统计性要求较高，因此，现有方法对时间窗的选择要求极高，靠前或靠后的时间窗都会引入较大井眼干扰或者统计误差。此外，在复杂的测井条件下，中子和伽马时间谱形态和统计性会产生剧烈变化，基于固定时间窗的时间门法和双指数拟合法会产生较大的误差，严重降低了中子寿命测井在复杂测井条件下的精度。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种针对中子寿命测井的俘获截面计算方法、装置及计算机存储介质，用以解决现有时间谱处理方法在计算俘获截面时，计算精度受限于时间窗选择和测井条件的问题。

本发明提供一种针对中子寿命测井的俘获截面计算方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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/Σ_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。