氧活化测井技术18页PPT
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单芯多功能水流测井仪操作方法及测井工艺一、测量原理氧活化测井的基本原理是依据脉冲中子活化氧原子,使活化的氧原子产生特征伽马射线。
流动的活化水流经四个探测器,各个探测器连续纪录Υ计数率随时间推移变化的时间谱,并根据时间谱计算出谱峰的渡越时间,由各个探测器的源距和计算出的时间谱的渡越时间得到活化水的流速,并根据实际测量的空间截面积和一天24小时的时间长度计算得到该测量点一天的流量。
二、测量要求:1、总注入量稳定:由于采用点测方式,因此要求在水站连续监测被测井的总注水量一段时间,确认注入量稳定(实际测量时,在200米处进行第一点的总流量测量,在喇叭口或分层配注之上测量第二点总流量,两个测量结果进行对比,总流量应基本相同)。
变化的注入量将导致氧活化测量资料产生误差,甚至无法解释。
所以要求测量时段内,注水井的注入量必须稳定。
2、测量过程监控:(1)在实际测量过程中,要对于当前测量的流量进行监控,对时间谱峰,操作员应监控时间谱的测量质量和测量结果,对于每个测量点的时间谱进行现场的初步计算,计算得到的流量结果应符合流量变化的总体趋势。
(2)根据管柱情况判断水流的方向,对下水流,应从上至下顺着水的流动方向进行测量,直到测量到零流量。
对于上水流从下至上顺着水的流动方向进行测量,直到测量到零流量。
(3)如果有明显流量增加,必须重复测量来证实。
源和探头要尽量避开油管节箍。
对于异常的测量结果,如:谱峰质量不好、油管峰与环空峰不易区分、流量计算结果不合理等情况应采取补测、加密测量、追踪谱峰异常的变化点,以及复测正常时间谱测量点的方式,找出异常点的变化原因,为测后处理提供足够的解释信息。
3、校深:仪器断电上提或下放,在目的层上方选择合适深度点开始进行四参数连续测量(下测),测速500米/小时,监视节箍曲线防止遇阻;选择一测量段上提连续测量四参数,测速600米/小时,通过GR、CCL曲线校深;修改深度后,仪器应重新上提测量四参数,确定深度正确。
脉冲中子氧活化上下水流组合测井技术一、脉冲中子氧活化上下水流组合测井原理简述脉冲中子水流测井的物理基础是脉冲中子与氧元素相互作用后能放射出特征伽马射线,通过检测伽马射线来确定仪器周围含氧流体的流动情况。
用能量大于10MeV的快中子轰击氧原子,使流动的水具备了在短时间内能被伽马探测器探测到的放射性;氧核被激化后,产生的氮放射性同位素N16处于激发态,经衰变后还原成氧,其半衰期为7.13s,同时释放出能量为6.13MeV的特征伽马射线,这些高能的伽马射线在井眼中辐射达200-300mm,能够穿透井中流体、油管、套管和水泥环,被伽马探测器探测到并记录其活化的时间谱线。
脉冲中子水流测井仪器由地面数控测井仪和井下仪2个部分组成。
地面数控测井仪负责给井下仪供电、发送控制指令和测试数据采集处理;井下仪依次为磁性定位器、中子发生器和近、中、远3台伽马射线探测器。
采用点测非集流工作方式,井下仪器使用单芯电缆。
井下仪器下井后,用远探测器先测一条自然伽马曲线,该曲线与磁性定位曲线共同完成校深工作,然后将仪器下到指定层位深度,开始流体流速测量。
脉冲中子水流测井时,每次测量都包括一个短的活化期(一般为1,2,10s)和一个相对较长的数据采集期(典型值为60s);当水流经中子发生器时,被快中子活化,活化后的水在流经3个不同源距的探测器时,测量其时间谱,得到峰位时间,再利用源距和被测点的横截面积等数据计算出各测点的流量。
二、解决的技术关键问题(一)仪器的机械结构设计本仪器采用“双发单收”模式,既采用一组伽马能谱探测器、两个高能脉冲中子发生器的组合结构。
设计上参照了原有脉冲中子氧活化仪器的结构,在保证仪器测量范围不变的情况下,将原有的四只伽马能谱探测器改为三只,从而缩短了仪器的总体长度,保证了仪器成功下井。
(二)中子发生器的分时控制由于仪器包括二节高能脉冲中子发生器,对应不同的水流需要使用特定的高能脉冲中子发生器。
为此我们设计了高能脉冲中子发生器的控制电路,并通过程序设计实现了对其控制,同时对应不同的水流还实现了对三支伽码能谱探测器的正常排序。