ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ КАРОТАЖ Нейтронный каротаж Нейтронный

ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ КАРОТАЖ

Нейтронный каротаж • Нейтронный каротаж - метод геофизических исследований, основанный на взаимодействии нейтронов с веществом горных пород.

Взаимодействие нейтронов с веществом Среди различных типов взаимодействия нейтронов с веществом наиболее характерны ионизация, упругое и неупругое рассеяние и ядерные реакции (поглощение нейтрона). Ионизация представляет собой отрыв электронов от атомов под действием кинетической энергии нейтрона. При ионизации нейтрон теряет ничтожную часть энергии (порядка 10 э. В), тогда как при столкновении с ядром потери энергии значительны.

Рассеяние нейтронов Различают упругое и неупругое. Упругое рассеивание подобно сталкиванию двух абсолютно упругих шаров. При столкновении нейтрона с ядром атома, нейтрон теряет часть своей энергии. При этом ядро не меняет своего внутреннего состояния. Важные характеристики упругих столкновений – сечение упругого рассеивания и масса сталкивающихся частиц. 1)Сечение упругого рассеивания – величина, характеризующая вероятность перехода системы двух сталкивающихся частиц, в результате рассеивания, в определенное конечное состояние. Вычисляется как, d. S=dn/NV , где dn – число таких переходов в еденицу времени, а NV – плотность потока рассеиваемых частиц. Наибольшее сечение характерно для водорода. 2)Кроме того масса ядра водорода близка к массе нейтрона и при их столкновении нейтрон теряет примерно половину своей энергии. Благодаря этим двум повышенным характеристикам водород является аномальным замедлителем нейтронов. При неупругом рассеянии энергия нейтронов расходуется на создание кинетической энергии ядра и его возбуждение.

Поглощение нейтронов Поглощение сопровождается испусканием какой-либо ядерной частицы. Это может быть протон, альфа-частица или гаммакванты. Радиационных захват нейтронов – реакция поглощения нейтронов с испускание гаммаквантов.

В зависимости от метода регистрируются: 1) нейтроны рассеянные ядрами атомов 2) гамма-кванты, испускаемые при радиационном захвате нейтрона 3) гамма-кванты искусственных (возбужденных) радиоактивных изотопов

По виду источника испускающего нейтроны различают виды каротажа: 1) Импульсный 2) Стационарный

Импульсные нейтронные методы Различают две модификации: 1) импульсный нейтрон-нейтрон метод (регистрируются тепловых нейтронов, т. е. нейтроны с малой энергией) - ИННМ 2) импульсный нейтрон-гамма метод (регистрируются гамма-кванты радиационного захвата) – ИНГМ Испускание нейтронов происходит отдельными импульсами, а регистрация в определенный промежуток времени между ними. Стационарные методы Испускание нейтронов происходит непрерывно

Стационарные нейтронные методы не расчленяют между собой пласты, насыщенные водой и нефтью, так как они как замедлители нейтронов неразличимы. Для этой цели подходит нейтронный метод с импульсным источником. Пластовая вода обычно содержит минеральные соли, например Na. CI, в то время как в нефти они отсутствуют. Из-за поглощения нейтронов в Cl время жизни t тепловых нейтронов в пласте, содержащем воду, меньше, чем в нефтяном пласте. При этом число регистрируемых сигналов будет зависеть от t. В пласте, содержащем воду, для которого t невелико, к моменту регистрации остаётся мало нейтронов и интенсивность регистрации мала. В пласте же, насыщенном нефтью, t больше и нейтронов остаётся больше. В районах с сильной минерализацией пластовых вод (200 г Na. CI на 1 л) достигаются десятикратные различия в показателях прибора против нефте- и водонасыщенных участков пласта.

Регистрируемый параметр Естественная радиоактивность горных пород оценивается в следующих единицах: 1) Числом распадов в секунду и единицей Кюри (Ки) Единице Кюри соответствует такое количество вещества в котором распадается такое же количество атомов сколько в 1 гр радия. 2) Эквивалентное содержание радия (по гамма излучению) За еденицу массового эквивалента радия по гамма излучению принимают грамм эквивалента радия на грамм породы (г*экв Ra/г) Грамм эквивалента радия равен суммарной концентрации радиоактивных элементов при которой в среднем в секунду в грамме вещества происходит излучение того же числа гаммаквантов как и в грамме радия.

Технические особенности Установка содержит источник нейтронов и соответствующий детектор нейтронов или гамма- квантов (в зависимости от метода). , расположенный на нектором расстоянии от источника, называемом размером ( длиной) зонда. Между источником и детектором размещается фильстр задерживающий прямое излучение от источника. Импульсные методы используются преимущественно в обсаженных скважинах.

Приминение При помощи этого метода устанавливают ВНК, ГНК, контуры насыщения коллекторов. По насыщению определяют запасы и границы, т. е. делают качественный и количественный анализ.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ