Nötron günlüğü. Kuyu günlüğü yöntemleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Nötron günlüğü ve çeşitleri jeofizik araştırmaların radyasyon yöntemlerine aittir. Tespit edilen radyasyonun tipine (nötronlar veya gama fotonları) bağlı olarak, bu teknolojinin çeşitli modifikasyonları vardır. Kuyu içi ekipman benzer bir düzene sahiptir. Nötron kaydı, bir petrol ve gaz yatağı oluşumunun en önemli göstergelerinden biri olan gözeneklilik katsayısını belirlemeyi ve rezervuarları içerdikleri sıvıların türüne göre bölmeyi mümkün kılar.

Jeofizik araştırma yöntemleri

Jeofizikte, kayaları incelemek için 2 büyük gruba ayrılabilecek çeşitli yöntemler kullanılır: elektrikli (elektromanyetik) ve elektriksiz. İlk grup aşağıdaki yöntemleri içerir:

• Odaklanmamış problarla araştırma: o görünen özdirenç yöntemi; o mikro sondalama; o direnç; o mevcut günlük kaydı.
• Odaklanmış araştırma yöntemleri: oyanal kayıt; o ıraksak günlüğe kaydetme.
• Elektromanyetik teknikler: o indüksiyon günlüğü; o dalga elektromanyetik kaydı; o kuyu içi radyo dalgası yöntemi.
• Elektrokimyasal aktiviteyi ölçmek için yöntemler: o kendiliğinden yönlenme potansiyeli yöntemi; o elektrot potansiyelleri yöntemi; o uyarılmış potansiyel yöntemi.

İkinci grup aşağıdaki teknolojileri içerir:

• Sismoakustik yöntemler: o akustik kayıt (yansıyan dalga yöntemi dahil); o dikey kuyu profilleme; o çapraz kuyulu akustik transillüminasyon; o sismik.
• Nükleer fizik yöntemleri.
• Termal kayıt.
• Manyetik araştırma yöntemleri: o kuyuda manyetik arama; o manyetik duyarlılık günlüğü; o nükleer manyetik kayıt.
• Kuyu içi yerçekimi keşfi.
• Gaz ve mekanik kayıt.

Radyometrik yöntemler

Nükleer fizik araştırma yöntemleri büyük bir teknoloji grubunu içerir:

• gama ışını günlüğü (doğal radyoaktivite ölçümü);
• gama-gama-yöntemi;
• nötron yöntemleri;
• etiketli atom teknolojisi;
• aktivasyon gama yöntemi.

Bu yöntemler, bir kuyuyla kesişen jeolojik oluşumları incelemek için güçlü bir araçtır. Kayada bulunan maddelerin atomlarının çekirdekleri tarafından yayılan iyonlaştırıcı radyasyon parametrelerinin ölçülmesine dayanırlar. Akustik kayıt, radyometrik yöntemler gibidoğal ve yapay alanları (radyasyon) ölçen yöntemlere ayrılabilir. Radyoaktif parçacıklar olarak, en yüksek nüfuz gücüne sahip olanlar kullanılır - nötronlar (n) ve gama kuantum.

Nötron teknolojilerinin özü

Nötron günlüğü, hızlı bir nötron akışının etkisine dayanan jeofizik araştırma yöntemlerinden biridir. Sonuç olarak yavaşlar, dağılır ve kayanın içinde emilirler.

Nötron kaydı için kuyu içi sondalar aşağıdaki ana birimleri içerir:

• radyoaktif radyasyon kaynağı;
• partikül sayacı (n veya gama quanta);
• Kaynaktan dedektöre gelen doğrudan radyasyonu hariç tutan filtreler.

Kayaların nötron özellikleri

Kayalara çarptığında, hızlı nötronlar yavaşlar ve atomlarla etkileşim nedeniyle enerji kaybederler. Bu durumda, madde içinde dağılırlar ve kimyasal elementlerin atomlarının çekirdekleri tarafından milisaniyelik kesirlerde yakalanırlar.

En yoğun moderatör hidrojendir. Bir nötronun termal duruma ulaşmadan önce kat ettiği kısa yol, yüksek hidrojen içeriğine sahip kayaların (petrol ve suya doymuş rezervuarlar, çok fazla kristalleşme suyu içeren mineraller) özelliğidir.

Kayaların aşağıdaki nötron özellikleri ayırt edilir:

1. Hızlı yavaşlamanın yolunötronları bir termal duruma (bir parçacığın enerjisinin, moleküllerin ve kaya atomlarının termal hareketinin ortalama kinetik enerjisinin değerine yaklaştığı) getirir.
2. Difüzyon uzunluğu (bir termal nötronun göründüğü yerden absorpsiyonuna kadar olan yol).
3. Termal haldeki parçacıkların ömrü.
4. Kayada saçılma indeksi.
5. Parçacık geçiş uzunluğu (yavaşlama ve difüzyon sırasında kat edilen toplam mesafe).

Uygulamada, bu özellikler koşullu nötron gözeneklilik katsayısı kullanılarak değerlendirilir.

Çeşitler

Nötron günlüğü, 2 ana kriterde farklılık gösteren çeşitli anket türleri içerir:

• Radyasyon kaynağı çalışma modu: o sabit yöntemler; o impuls yöntemleri (esas olarak kuyu muhafazasından sonra kullanılır).
• Kaydedilen ikincil radyasyonun doğası: o n-nötron kaydı (atom çekirdeği tarafından saçılan kaya maddelerinin n sayısını ölçün); o nötron gama yöntemi (ɣ n'nin yakalanmasından kaynaklanan radyasyon); o nötron aktivasyon kaydı (n'nin absorpsiyonu sırasında salınan yapay radyonüklidlerin ɣ-radyasyonu).

Günlük kaydı değişikliği, esas olarak dedektörün tipine (helyum, sintilasyon, yarı iletken sayaçlar) ve çevreleyen filtrelere bağlıdır. Keşif kuyularını açarken sabit yöntemler zorunlu çalışma kompleksine dahil edilmiştir.

Nötron-nötron tekniği

Bu jeofizik araştırma yöntemi, ilkkayaların nötron özellikleri ve 2 çeşidi vardır: termal veya epitermal nötronların kaydı. İkincisinin enerjisi, atomların termal enerjisinden biraz daha fazladır.

Hidrojen, tüm elementler arasında sadece saçılma geometrisi açısından değil, aynı zamanda bir nötronun onunla çarpışması üzerine enerji kaybı açısından da anormaldir. Gaz rezervuarları, içlerindeki spesifik hidrojen içeriği daha düşük olduğundan, suya ve yağa doymuş rezervuarlardan daha yüksek okumalarla karakterize edilir.

Petrol ve gaz rezervuarının gözenekliliği ne kadar büyük olursa, epitermal n yönteminin okumaları o kadar düşük olur. Nötron-nötron günlüğü sırasında elde edilen veriler, gözeneklilik faktörünü hesaplamanıza izin verir. Epitermal parçacık sayaçlarının az altılmış duyarlılığı nedeniyle, bu yöntemin istatistiksel doğruluğu daha düşüktür.

Termal nötronlar, bir radyoaktif kaynaktan epitermal olanlardan daha uzun bir yoldan uzaklaştırılır ve ortalama ömürleri klor, bor ve nadir toprak elementlerinin içeriği ile ters orantılı bir ilişki ile belirlenir. Klor, yüksek tuzluluktaki oluşum sularında bulunur. Petrol ve gaz içeren kayaçlar, termal parçacıkların daha uzun süre varlığı ile karakterize edilir. Bu özellik, termal n ile nötron-nötron ölçüm yöntemi ilkesinin temelidir.

Nötron gama ışını günlüğü

Nötron gama ışını araştırması, termal n'nin yakalanması sırasında oluşan gama radyasyonunu ölçer. Akiferler, petrol içerenlere kıyasla% 15-20 oranında daha yüksek okumalarla ayırt edilir(aynı gözeneklilik ile). Önceki yöntemlerden önemli bir fark, sondaj sıvısının tuzluluğunun artmasıyla bu teknolojinin okumalarının artmasıdır.

Nötron-gama kaydı aynı zamanda kayalardaki doğal radyoaktif arka planı da kaydettiğinden, sonuçları yorumlamak için düzeltme faktörleri tanıtılır. Petrol ve gaz kuyularında, bu yöntem nötron-nötron tekniği ile aynı amaçlar için kullanılır - kayaların farklı hidrojen içeriğine göre ayrılması, gözeneklilik katsayısının belirlenmesi, gaz-sıvı ve su-yağ temasının belirlenmesi. kasalı bir kuyu. Ayrıca, ölçümlerin doğruluğunu artıran n ve gama radyasyonunu saptayan birleşik yöntemler de vardır.

Darbe teknolojisi

Darbe kaydı, kısa zaman aralıklarında (100-200 mikrosaniye) nötron emisyonuna dayanan bir tür nötron araştırma yöntemidir. Bu teknolojinin 2 modifikasyonu da var:

• termal n kaydı;
• radyasyon yakalamanın ɣ-kuantasının ölçümü.

Bu parametrelerden biri 2 zaman değeri için kaydedildiğinde, rezervuar kayalarındaki termal nötronların ortalama ömrü elde edilir. Bu, belirli kimyasal elementlerin varlığını yargılamanıza izin verir. Akiferler, petrol ve gaz rezervuarlarına göre daha uzun gecikmeler için önemli ölçüde daha düşük değerlere sahiptir.