[发明专利]一种基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别装置及方法

权利要求书

1.一种基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法，其特征在于，该方法对应的基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别装置包括开槽钻铤、可控中子源、源强探测器及伽马探测器，所述可控中子源、所述源强探测器及所述伽马探测器均固定于所述开槽钻铤上，所述源强探测器位于所述可控中子源与所述伽马探测器之间且用于获取所述可控中子源释放的高能中子通量，所述源强探测器被由钨镍铁材料制成的壳体所包裹，所述伽马探测器用于获取非弹性散射伽马能谱中的铁非弹性散射伽马信息，以进行气层识别；

所述基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法包括：

获取地层孔隙度，通过所述源强探测器获取源强探测器计数，并通过所述伽马探测器获取非弹性散射伽马能谱；

在所述非弹性散射伽马能谱上确定铁非弹性散射伽马峰的能量范围，并获取纯净铁非弹性散射伽马峰计数；

通过所述地层孔隙度、所述源强探测器计数及所述纯净铁非弹性散射伽马峰计数确定地层的含气饱和度；

其中，通过所述地层孔隙度、所述源强探测器计数及所述纯净铁非弹性散射伽马峰计数确定地层的含气饱和度，具体包括：

获取R_Fe与孔隙度及含气饱和度的刻度关系，其中，R_Fe为源强探测器计数与纯净铁非弹性散射伽马峰计数的比值；

根据所述源强探测器计数及所述纯净铁非弹性散射伽马峰计数确定地层的源强探测器计数与纯净铁非弹性散射伽马峰计数的比值R_Fe；

根据获取到的R_Fe与孔隙度及含气饱和度的刻度关系、地层孔隙度及地层的R_Fe，确定地层的含气饱和度。

2.根据权利要求1所述的基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法，其特征在于，所述伽马探测器与所述可控中子源之间的距离为70cm。

3.根据权利要求1所述的基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法，其特征在于，获取地层孔隙度，通过所述源强探测器获取源强探测器计数，并通过所述伽马探测器获取非弹性散射伽马能谱，具体包括：

将所述基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别装置下入到实际地层的钻孔的一预设位置；

通过所述可控中子源持续释放中子，通过所述源强探测器获取源强探测器计数，通过所述伽马探测器获取非弹性散射伽马能谱；

获取所述钻孔在所述预设位置处的孔隙度。

4.根据权利要求1所述的基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法，其特征在于，在所述非弹性散射伽马能谱上确定铁非弹性散射伽马峰的能量范围，并获取纯净铁非弹性散射伽马峰计数，具体包括：

在所述非弹性散射伽马能谱上确定铁非弹性散射伽马峰的能量范围，得到所述铁非弹性散射伽马峰的起点和终点；

将所述铁非弹性散射伽马峰的起点和终点进行连线，确定一条分界线方程；

获取所述铁非弹性散射伽马峰位于所述分界线上方的面积，作为纯净铁非弹性散射伽马峰计数。

5.根据权利要求4所述的基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法，其特征在于，在所述非弹性散射伽马能谱上确定铁非弹性散射伽马峰的能量范围的具体方法是：

在所述非弹性散射伽马能谱上选取能量峰值为0.84MeV的非弹性散射伽马峰，作为铁非弹性散射伽马峰，并确定其能量范围。

6.根据权利要求1所述的基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别方法，其特征在于，获取R_Fe与孔隙度及含气饱和度的刻度关系，其中，R_Fe为源强探测器计数与纯净铁非弹性散射伽马峰计数的比值，具体包括：

将所述基于铁非弹性散射伽马的随钻气层识别装置下入到刻度井内，所述刻度井的不同位置处的孔隙度及含气饱和度均为已知；

获取刻度井内不同位置处的孔隙度、含气饱和度及R_Fe，其中，R_Fe为源强探测器计数与纯净铁非弹性散射伽马峰计数的比值；

建立孔隙度、含气饱和度及R_Fe的刻度关系。