PNST-E脈沖中子地層元素測井技術研究

鄭華, 孫亮, 梁慶寶, 董建華, 韓東慶, 楊建峰

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司, 黑龍江 大慶 163453)

0 引 言

地層元素測井測量中子在地層中誘發的非彈與俘獲伽馬射線的能譜,以標準譜為基礎解譜求取元素產額,利用氧化物閉合模型把元素產額轉換成地層干骨架中元素質量含量(簡稱元素干重),采用聚類因子分析等方法確定地層礦物組分和骨架參數,在直接和準確識別地層巖性方面具有其他測井方法不可比擬的優勢[1]。在大慶油田復雜巖性儲層測井評價尤其是深層火山巖氣層測井評價中,地層元素測井資料起到了確定巖性與礦物組分[2-3]、求取骨架密度值和骨架中子值進而準確計算孔隙度[4]的作用。大慶油田以往主要依賴斯倫貝謝公司ECS元素俘獲譜測井技術[5]獲得地層元素測井資料,隨其用量增多,有自主研制地層元素測井儀并開發配套資料處理軟件的需求。

研究始于2011年,當時國外已有斯倫貝謝公司ECS、哈里伯頓公司GEM和貝克休斯公司FLeX等地層元素測井儀,它們都用BGO閃爍晶體探測器測量伽馬射線能譜,其中ECS與GEM用241Am-Be同位素中子源,FleX用14 MeV脈沖中子源。用脈沖中子源的優勢是通過分離非彈與俘獲能譜解釋更多種類地層元素干重,且利用非彈能譜能直接測量Mg、Al、C元素,測井儀工作時才發射中子,安全環保。2012年中國研制出同位素中子源地層元素測井儀FEM[6]與FEAT[7],斯倫貝謝公司新推出Litho Scanner巖性掃描測井儀[8]。Litho Scanner使用脈沖中子源和能量分辨率與高溫性能都更好的LaBr3:Ce閃爍晶體探測器,解釋元素干重準確度較ECS有明顯提高,常規解釋干重的元素種類增至15種,還可以確定總有機碳含量(TOC)。……