32 第三节 补偿中子测井.ppt

第1页：补偿中子测井的补偿原理

一、补偿中子测井的补偿原理补偿中子测井：通过测量热中子计数率，确定地层减速能力，判断地层岩性和计算地层孔隙度的一种测井方法。方解石淡水石英白云石泥岩石膏硬石膏常见介质对快中子的相对减速能力第三节补偿中子测井

第2页：影响热中子计数率的因素

影响热中子计数率的因素1）、源距正源距2）、地层对快中子的减速能力地层减速能力越强，热中子计数率越低。3）、地层对热中子的俘获能力地层对热中子的俘获能力越高，热中子计数率越低。

第3页：补偿中子测井仪

1、井下仪补偿中子测井仪如图9-9所示。一个快中子源、两个距源不同的热中子探测器。测井时仪器居中测量。减速阶段热运动阶段地层井眼长源距探测器短源距探测器中子源图9-9补偿中子测井示意图

第4页：热中子的空间分布

在均匀无限大介质中，点状快中子源产生的热中子的分布为：(9-9)其中：-----热中子计数率；r----探测器到中子源的距离（源距）；D---扩散系数；、--分别为减速长度和扩散长度；

K---与仪器有关的系数。2、补偿原理

第5页：中子参数实验数据表

热中子参数超热中子参数孔隙度盐水淡水Ld(cm)Ls(cm)(%)Ld(cm)Ls(cm)Ld(cm)Ls(cm)1.0813.11.0714.391.417.830.758.50.74210.785.413.7110.5235.60.5147.780.411.5230.4014.20.3936.277.010.5340.3043.10.2985.873.69.1500.1711.70.1672.868.87.0100表9-3实验及计算的中子参数Ls、Ld分别为减速长度和扩散长度

第6页：补偿中子测井的补偿原理

从表9-3知：超热中子的减速长度小于扩散长度(Ls﹤Ld)；热中子的减速长度大于扩散长度(Ls﹥Ld)。当源距足够大时，两个探测器的热中子计数率之比仅于地层的减速能力有关。（9－10）

第7页：补偿中子测井的输出

３、补偿中子测井的输出用饱含水的石灰岩刻度的石灰岩孔隙度。如图9－11所示。方解石淡水石英白云石泥岩石膏硬石膏地层对快中子的减速能力越强,其值越大.与地层岩性、孔隙流体性质、孔隙度有关。

图9－10常见矿物的相对减速能力示意图

第8页：补偿中子测井曲线

图示：图9－11补偿中子测井曲线横轴：线性刻度。图示内容请以原课件图片为准。

第9页：含氢指数

二、含氢指数1、含氢指数规定：淡水的含氢指数等于1。K＝9（9－11）天然气的含氢指数与密度的关系表9-4天然气的含氢指数与密度的关系ρhIh0.10.2250.20.450.30.6750.40.9

第10页：地层含氢指数

注：地层含氢指数越大，其中子孔隙度越高。当用含水纯灰岩刻度中子测井仪时，认为方解石的含氢指数等于零。石英的含氢指数小于方解石的含氢指数。白云石的含氢指数大于方解石的含氢指数。泥岩的含氢指数比较大。

（0.3－0.4）相同体积的流体，天然气的含氢指数最小。2、地层含氢指数地层含氢指数大小与地层岩性、孔隙度及孔隙流体性质有关。

第11页：含水纯地层的含氢指数

1）、含水纯地层的含氢指数（9－12）其中：ΦmaN—地层骨架含氢指数；ΦfN—地层孔隙流体含氢指数；Φ---地层孔隙度。

第12页：含油气纯地层的含氢指数

2）、含油气纯地层的含氢指数（9－13）其中：Sw—地层含水饱和度；ΦwN—地层水含氢指数；ΦhN---油气含氢指数。

第13页：含水泥质地层的含氢指数

3）、含水泥质地层的含氢指数（9－14）其中：Vsh—地层泥质含量；ΦshN—地层泥质的含氢指数。

第14页：含油气泥质地层的含氢指数

４）、含油气泥质地层的含氢指数（9－15）

第15页：中子测井的探测深度

1、中子测井的探测深度中子测井的探测深度指从中子源出发又能到达探测器的中子，在地层中所渗入的平均深度。它与孔隙度、骨架岩性、中子源能量、强热中子吸收剂浓度、地层的含氢指数及源距有关。

• 三、补偿中子测井的应用

第16页：中子与密度测井的探测深度

图示：图9-12中子和密度测井的探测深度（孔隙度为35%的砂岩）相对频率深度（英寸）补偿中子测井响应对离井壁8---10英寸内的地层灵敏。若其他因素相同，仪器探测的地层体积随含氢指数的降低而增加。补偿中子的探测深度大于井壁中子的探测深度，如图9-12所示。。图示内容请以原课件图片为准。

第17页：井径与泥饼影响的校正

井径与泥饼影响的校正：2）、泥饼其中：为泥饼厚度（英寸）。（9-17）1）、井径井径影响的校正公式为：（9-16）其中：D--井径（英寸）。

• 2、补偿中子测井响应的校正

第18页：流体矿化度影响的校正

3）、流体矿化度（1）井内流体：105ppm氯化钠溶液2.5×105ppm氯化钠溶液（2）地层流体：105ppm氯化钠溶液2.5×105ppm氯化钠溶液(9-18)(9-19)

第19页：砂岩地层的岩性校正

4）、岩性影响（含水纯地层）(1)、砂岩例:含水纯砂岩地层的中子测井值15%.求地层孔隙度.解:根据岩性校正公式,得地层孔隙度:所以,地层孔隙度为19%.(9-20)

第20页：白云岩地层的岩性校正

（2）、白云岩：当当(9-21)(9-22)

第21页：白云岩孔隙度算例

例:已知两层含水白云岩地层的中子孔隙度分别为13%、9%；求其孔隙度。解：1、2、所以,地层孔隙度分别为７%、3.3%。

第22页：油气对中子测井的影响

5）、油气影响外部条件（压力、温度）相同时，天然气对快中子的减速能力小于同等体积水和石油的减速能力。(9-23)

第23页：泥质对中子测井的影响

6）、泥质影响由于泥质的含氢指数大，当地层含泥质时，中子孔隙度增大。其中：为邻近泥岩层的中子孔隙度测井响应。泥质含水地层：泥质含烃地层：(9-24)

第24页：补偿中子测井的应用

补偿中子测井的应用：3、补偿中子测井的应用补偿中子测井的应用的应用与超热中子测井资料的应用基本相同。

• 1）、确定地层孔隙度2）、与声波时差或密度测井组合，确定地层岩性及孔隙度

第25页：密度与补偿中子曲线重叠识别气层

图示：图9-13密度与补偿中子曲线重叠识别气层图3）、与密度曲线重叠，判断气层。如图9-13、9－14所示。水层两条曲线基本重合。从左到右，密度刻度值增加；中子刻度值减小。在气层，两条曲线明显分离。中子孔隙度密度孔隙度井径GR。图示内容请以原课件图片为准。

第26页：气层识别综合实例

气层识别综合实例：1、根据GR曲线划分渗透层（低GR）2、根据泥浆侵入特征，确定油、气、水层。

• 3、根据中子、密度曲线的关系，识别气层。（低密度、低中子孔隙度）图9-14密度与补偿中子曲线重叠识别气层图