Способ импульсного нейтронного каротажа Советский патент 1975 года по МПК G01V5/00 

1

Изобретенне относится к способам нроведения нейтронного каротажа и быть использовано для определения пористости горных пород и их водородсодержания путем измерения плотности тепловых или надтепловых нейтронов.

Известны способы нейтронного каротажа, которые в зависимости от типа применяемого источника нейтронов делятся на стационарные и импульсные. Способ стационарного нейтрон-нейтронного каротажа (ННК) заключается в исследовании пространственного распределения поля тепловых (ННК-Т) и/или надтепловых (ННК-НТ) нейтронов, образованных в результате взаимодействия с перодои быстрых нейтронов, непрерывно испускаемых стационарными нейтронными источниками.

Способ импульсного нейтрон-нейтронного каротажа (ИННК) состоит в изучении пространственно-временного распределения теплоных (ИННК-Т) и надтепловых (ИННК-НТ) нейтронов, возникающих в породе после действия импульса быстрых нейтронов.

По характеру исследуемых полей тепловых и надтепловых нейтронов судят о физических свойствах горных пород.

Наиболее существенными недостатками известных способов проведения нейтронного каротажа являются следующие:

1.Сравнительно низкая чувствительность ННК, обусловленная высоким уровнем фона за счет прямого излучения источника и влияния скважины.

2.Относительно невысокая статистическая точность и связанная с ней большая длительность замеров при проведении ННК, вызванная ограниченным выходом применяемых изотопных нейтронных источников.

3.Потери значительной части информации, заключенной в импульсе тепловых и надтепловых нейтронов, за счет того, что при проведении ИННК измерения начинаются через некоторые интервалы времени после импульса быстрых нейтронов (время задержки ty), в течение которых плотность потока тепловых и надтепловых нейтронов падает в 10-100 и более раз по сравнению с максимальной.

Цель изобретения - повыщение информативности, точности и эффективности нейтроннейтронного каротажа.

Сущность изобретения заключается в облучении горных пород импульсами быстрых нейтронов и регистрации интегрального потока в импульсе тепловых и/или надтепловых нейтронов от момента возникновения до полного поглощения.

Данный способ позволяет расчленять коллекторы по газоводонасыщенности, может служить для литологического расчленения

горных пород по их водородосодержанию н для количественной оценки коэффициента пористости, и в известной степени является аналогом ННК, но на базе импульсного источника нейтронов - ННК-И. Применение в качестве импульсных нейтронных источников импульсных генераторов нейтронов (ИГН), обладающих по сравнению с изотопными источниками большими значениями выхода нейтронов, способствует повышению статистической точности и производительности измерений. Регистрация суммарного импульса тепловых и надтепловых нейтронов и сопоставление полученных результатов с показаниями известных модификаций ИНК приводит к повышению его информативности и эффективности. Применение в качестве индикаторов нейтронов специальных изотопов, избирательно регистрирующих тепловые или надтепловые нейтроны в присутствии мощных потоков быстрых нейтронов позволяет существенно снизить уровень фона за счет прямого излучения источника. И, наконец, использование ИГН, генерирующих нейтроны 14 Мэв, также благоприятствует решению этой задачи, так как нейтроны со столь высокой энергией обладают меньшими сечениями взаимодействия с чувствительным веществом детектора

по сравнению с нейтронами изотопных источников.

Предмет изобретения

1.Способ импульсного нейтронного каротажа, состоящий в облучении горных пород в скважине импульсными потоками быстрых нейтронов и в регистрации рассеянных и замедленных в породе нейтронов, по характеру потоков которых оценивают физические свойства горных пород, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности исследования разреза скважины, осуществляют

регистрацию тепловых и надтепловых нейтронов в интервале времени с момента их возникновения до полного спада и по измеренной величине интегрального потока оценивают физические свойства пород, например, пористость.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что интегральный поток в импульсе тепловых и надтепловых нейтронов измеряют путем активации эталонного образца известного химического состава во время действия нейтронного импульса и регистрации излучения наведенной активности образца в паузе между импульсами.