Neytron qeydi. Quyuların qazılması üsulları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Neytron karotajı və onun növləri geofiziki tədqiqatların radiasiya üsullarına aiddir. Aşkar edilmiş şüalanmanın növündən (neytronlar və ya qamma fotonlar) asılı olaraq, bu texnologiyanın bir neçə modifikasiyası var. Aşağı quyu avadanlığı oxşar quruluşa malikdir. Neytron karotajı neft və qaz laylarının ən mühüm göstəricilərindən birini - məsaməlilik əmsalını təyin etməyə, həmçinin layları onların tərkibində olan mayelərin növünə görə bölməyə imkan verir.

Geofiziki tədqiqatların üsulları

Geofizikada süxurların öyrənilməsi üçün bir neçə üsuldan istifadə olunur ki, onları 2 böyük qrupa bölmək olar: elektrik (elektromaqnit) və qeyri-elektrik. Birinci qrupa aşağıdakı üsullar daxildir:

• Fokuzlaşdırılmamış zondlarla tədqiqat: o görünən müqavimət metodu; o mikrozondlama; o müqavimət; o cari giriş.
• Fokuslanmış tədqiqat üsulları: oyanal karotaj; o divergent giriş.
• Elektromaqnit üsulları: o induksiya girişi; o dalğalı elektromaqnit karotajı; o quyuda radio dalğa üsulu.
• Elektrokimyəvi aktivliyin ölçülməsi üsulları: o spontan oriyentasiya potensialı üsulu; o elektrod potensiallarının metodu; o evoked potensial metod.

İkinci qrupa aşağıdakı texnologiyalar daxildir:

• Seysmoakustik üsullar: o akustik karotaj (əks olunan dalğa üsulu daxil olmaqla); o quyuların şaquli profillənməsi; o quyular arası akustik transillüminasiya; o seysmik.
• Nüvə fizikası üsulları.
• Termal qeyd.
• Maqnit tədqiqat metodları: o quyuların maqnit axtarışı; o maqnit həssaslığının qeydiyyatı; o nüvə maqnit girişi.
• Quruda cazibənin kəşfiyyatı.
• Qaz və mexaniki karotaj.

Radiometrik üsullar

Nüvə fizikası tədqiqat metodlarına böyük bir texnologiya qrupu daxildir:

• qamma şüalarının qeydiyyatı (təbii radioaktivliyin ölçülməsi);
• qamma-qamma-metod;
• neytron üsulları;
• etiketli atom texnologiyası;
• aktivləşdirmə qamma metodu.

Bu üsullar quyu ilə kəsişən geoloji birləşmələri öyrənmək üçün güclü vasitədir. Onlar süxurun tərkibində olan maddələrin atomlarının nüvələri tərəfindən buraxılan ionlaşdırıcı şüalanmanın parametrlərinin ölçülməsinə əsaslanır. Akustik logging, radiometrik üsullar kimitəbii və süni sahələri (radiasiya) ölçən üsullara bölmək olar. Radioaktiv hissəciklər kimi ən yüksək nüfuzetmə gücünə malik olanlar istifadə olunur - neytronlar (n) və qamma kvantları.

Neytron texnologiyalarının mahiyyəti

Neytron karotajı sürətli neytron axınının təsirinə əsaslanan geofiziki tədqiqat üsullarından biridir. Nəticədə, onlar yavaşlayır, səpələnir və qayaya hopdurulur.

Neytron qeydi üçün quyu zondları aşağıdakı əsas vahidləri ehtiva edir:

• radioaktiv şüalanma mənbəyi;
• hissəcik sayğacı (n və ya qamma kvant);
• mənbədən detektora birbaşa şüalanmanı istisna edən filtrlər.

Süxurların neytron xüsusiyyətləri

Dayalara dəyən zaman sürətli neytronlar atomlarla qarşılıqlı təsir nəticəsində yavaşlayır və enerji itirirlər. Bu vəziyyətdə onlar maddədə dağılır və kimyəvi elementlərin atomlarının nüvələri tərəfindən millisaniyə fraksiyaları ilə tutulur.

Ən intensiv moderator hidrogendir. Neytronun termal vəziyyətə çatmazdan əvvəl keçdiyi qısa yol yüksək hidrogen tərkibli süxurlar üçün xarakterikdir (neft və su ilə doymuş rezervuarlar, çoxlu kristallaşma suyu olan minerallar).

Süxurların aşağıdakı neytron xüsusiyyətləri fərqləndirilir:

1. Sürətlə yavaşlamağın yoluneytronları termal vəziyyətə gətirir (burada hissəciyin enerjisi süxurun molekullarının və atomlarının istilik hərəkətinin orta kinetik enerjisinin dəyərinə yaxınlaşır).
2. Diffuziya uzunluğu (termal neytronun yaranma yerindən onun udulmasına qədər olan yol).
3. Termal vəziyyətdə hissəciklərin ömrü.
4. Daşda səpilmə indeksi.
5. Zərrəciklərin miqrasiya uzunluğu (yavaşlama və diffuziya zamanı qət edilən ümumi məsafə).

Praktikada bu xüsusiyyətlər şərti neytron məsaməlilik əmsalı ilə qiymətləndirilir.

çeşidlər

Neytron qeydinə 2 əsas meyarda fərqlənən bir neçə növ sorğu daxildir:

• Radiasiya mənbəyinin iş rejimi: o stasionar üsullar; o impuls üsulları (əsasən quyuların qapağından sonra istifadə olunur).
• Qeyd olunmuş ikinci dərəcəli şüalanmanın təbiəti: o n-neytron logging (atom nüvələri ilə səpələnmiş qaya maddələrinin n sayını ölçün); o neytron qamma üsulu (ɣ n-nin tutulması nəticəsində yaranan şüalanma); o neytronların aktivləşdirilməsinin qeydiyyatı (ɣ-n-in udulması zamanı buraxılan süni radionuklidlərin şüalanması).

Qeydiyyatın modifikasiyası əsasən detektorun növündən (helium, sintillyasiya, yarımkeçirici sayğaclar) və ətrafdakı filtrlərdən asılıdır. Kəşfiyyat quyularının qazılması zamanı stasionar üsullar məcburi tədqiqatlar kompleksinə daxildir.

Neytron-neytron texnikası

Bu geofiziki tədqiqat metodu birinciyə əsaslanırsüxurların neytron xüsusiyyətləri və 2 növü var: termal və ya epitermal neytronların qeydiyyatı. Sonuncunun enerjisi atomların istilik enerjisindən bir qədər böyükdür.

Bütün elementlər arasında hidrogen təkcə səpilmə həndəsəsi baxımından deyil, həm də neytronla toqquşma zamanı onun enerji itkisi baxımından anormaldır. Qaz anbarları su və neftlə doymuş laylar ilə müqayisədə daha yüksək göstəricilərlə xarakterizə olunur, çünki onlarda xüsusi hidrogen miqdarı daha azdır.

Neft və qaz layının məsaməliliyi nə qədər çox olarsa, epitermal n metodunun göstəriciləri bir o qədər aşağı olur. Neytron-neytron logging zamanı əldə edilən məlumatlar məsaməlilik əmsalını hesablamağa imkan verir. Epitermal hissəcik sayğaclarının həssaslığının azalması səbəbindən bu metodun statistik dəqiqliyi daha aşağıdır.

Termal neytronlar radioaktiv mənbədən epitermallardan daha uzun bir yol üçün çıxarılır və onların orta ömrü xlor, bor və nadir torpaq elementlərinin tərkibinə görə tərs mütənasib əlaqə ilə müəyyən edilir. Xlor yüksək duzlu lay sularında olur. Neft və qaz tərkibli süxurlar istilik hissəciklərinin daha uzun müddət mövcudluğu ilə xarakterizə olunur. Bu xüsusiyyət termal n ilə ölçmələrin neytron-neytron metodu prinsipinin əsasını təşkil edir.

Neytron qamma şüalarının qeydi

Neytron qamma-şüaları tədqiqatı termal n-nin tutulması zamanı əmələ gələn qamma şüalanmanı ölçür. Sulu təbəqələr neftli olanlarla müqayisədə 15-20% daha böyük göstəricilərlə fərqlənir.(eyni məsaməliliklə). Əvvəlki üsullardan əhəmiyyətli fərq ondan ibarətdir ki, bu texnologiyanın göstəriciləri qazma məhlulunun duzluluğunun artması ilə artır.

Neytron-qamma karotajı süxurlarda təbii radioaktiv fonu da qeyd etdiyi üçün nəticələri şərh etmək üçün korreksiya faktorları tətbiq edilir. Neft və qaz quyularında bu üsul neytron-neytron texnikası ilə eyni məqsədlər üçün - süxurların müxtəlif hidrogen tərkibinə görə ayrılması, məsaməlilik əmsalının təyini, qaz-maye və su-neft kontaktının müəyyən edilməsi üçün istifadə olunur. qutulu quyu. Ölçmələrin dəqiqliyini yaxşılaşdıran n və qamma radiasiyasını aşkar edən birləşmiş üsullar da mövcuddur.

Nəbz texnologiyası

Pulse logging qısa zaman intervalları (100-200 mikrosaniyə) ərzində neytronların emissiyasına əsaslanan neytron tədqiqat metodlarının bir növüdür. Bu texnologiyanın 2 modifikasiyası da var:

• termal n-nin qeydiyyatı;
• şüalanmanın ɣ-kvantasının ölçülməsi.

Bu parametrlərdən birini 2 zaman dəyəri üçün qeyd etməklə, lay süxurlarında termal neytronların orta istifadə müddəti əldə edilir. Bu, müəyyən kimyəvi elementlərin mövcudluğunu mühakimə etməyə imkan verir. Sulu təbəqələr neft və qaz rezervuarlarına nisbətən daha uzun gecikmələr üçün əhəmiyyətli dərəcədə aşağı göstəricilərə malikdir.