基于热中子探测评价裂缝的示踪剂特性研究

针对裂缝热中子示踪探测方法,从中子双组扩散理论入手结合蒙特卡洛数值模拟方法,分析压裂前后地层热中子分布影响因素,并模拟不同类型示踪剂及含量的热中子裂缝响应规律,筛选最佳示踪剂并给出其在支撑剂中含量的上、下限。结果表明:压裂前后热中子计数变化量主要受裂缝宽度和标记支撑剂中示踪剂含量的影响;钆对裂缝宽度变化反应最灵敏,钆元素是作为标记支撑剂的最佳示踪元素;随支撑剂中Gd 2O 3含量的增加,热中子计数率降低,热中子计数变化量D增加;示踪剂中氧化钆的上、下限值随裂缝宽度呈指数降低,且当裂缝宽度为1.0 cm时,Gd 2O 3的质量分数上限为0.68%,下限为0.03%。     

基于X射线和伽马源的密度测井数值模拟

通过XCOM程序计算和分析不同介质发生光电效应和康普顿散射的衰减系数随射线能量的变化规律,并利用蒙特卡罗模拟方法研究基于X射线和~(137)Cs伽马源的地层散射能谱以及密度测井响应和精度。结果表明,由于所采用的X射线能量比0.662 MeV的伽马射线低,对于同种地层介质,X射线衰减快,密度越大,差异越明显;在源距相同的条件下,较低能量的X射线源地层密度响应灵敏度比~(137)Cs伽马源的高,但受岩性影响更大;在考虑源强的情况下,当X射线源对应源距为33 cm、伽马源对应源距为38 cm时,X射线源的计数统计性与伽马源的计数统计性相当,X射线源的密度响应灵敏度比伽马源的高,且X射线源的密度测量不确定度小,测量精度高,而伽马源的密度测量不确定度大,测量精度低。X射线源可以替代~(137)Cs伽马源进行密度测井,但在仪器设计、能谱处理和密度计算等方面还需要进行深入研究。     

利用元素伽马能谱测井识别气层的数值模拟

利用蒙特卡罗方法建立不同井眼和地层条件下的计算模型,模拟研究非弹俘获计数比R与含气饱和度的测井响应规律及井筒和地层环境对R的影响;利用研究成果处理新疆某油田实测井资料,验证元素伽马能谱测井技术在实际生产应用进行地层含气性评价的可行性。结果表明:当地层孔隙度一定时,非弹和俘获伽马计数随着含气饱和度的增加而增加,而比值R减小;当孔隙度增大时,含气饱和度小于某一确定值(约35%)时非弹伽马计数减小,但大于该值时俘获伽马计数减少,比值R增加;岩性、地层水矿化度、井眼流体和尺寸以及钻井液侵入等因素都会对地层非弹和俘获计数比产生影响;不同井眼流体对非弹俘获计数比R的影响较小,在同一地层孔隙度条件下,地层水矿化度越高、井径越大,非弹俘获计数比R越大,且石灰岩地层的非弹俘获计数比R高于砂岩地层;钻井液侵入较浅时,非弹俘获计数比R随钻井液侵入的加深而增大,当达到探测深度后,侵入加深但非弹俘获计数比R保持不变;地层水矿化度越高、井径越大、钻井液侵入越小越有利于含气饱和度的评价,但在实际处理时需要对岩性、地层水矿化度、井径进行校正。     

低孔隙度储层碳氧比测井灵敏度提高方法

碳氧比能谱测井技术在确定储层剩余油饱和度及评价水淹层方面得到了广泛应用。为提高碳氧比测井在低孔隙条件下对含油饱和度的响应灵敏度,采用高斯与线性组合模型,拟合实测伽马能谱特征峰获取特征系数,并结合碳、氧元素标准伽马能谱,形成一种碳氧比值计算新方法;通过处理已知组成的混合伽马能谱验证了新方法的准确性。采用蒙特卡罗数值模拟方法建立不同孔隙度及含油饱和度的地层模型,研究低孔隙度储层条件下常规能窗法及新方法计算的碳氧比值与含油饱和度响应关系。结果表明:碳氧比值计算新方法能够减小中子与其他元素作用产生伽马射线对碳氧比值的影响,明显提高低孔隙度条件下碳氧比测井对含油饱和度的响应灵敏度。研究成果为碳氧比测井数据处理方法改进及其在低孔隙度条件下的应用提供了重要技术支持。     

随钻中子伽马密度测井的双源距含氢指数校正方法

针对中子伽马密度测井中利用单探测器信息进行含氢指数校正计算密度结果的不稳定问题,开展双源距含氢指数校正方法研究;采用蒙特卡罗方法模拟热中子、伽马分布与密度和含氢指数的响应规律,建立热中子、俘获伽马以及氢俘获伽马计数比进行含氢指数校正的密度计算模型,对比不同粒子含氢指数校正效果以及井径、矿化度的影响。模拟结果表明:含氢指数校正后密度准确度明显改善;其中,热中子含氢指数校正后的密度精度和准确度最高,氢俘获校正密度准确度略高于俘获伽马,但其密度精度远小于热中子和俘获伽马。双源距含氢指数校正密度误差随着井径和地层水矿化度的增大而增大;其中,热中子校正受井径和矿化度影响最小,氢俘获和总俘获伽马校正方法受影响较大。研究结果为随钻测井准确计算中子伽马密度提供了校正方法。