補償中子測井儀器講課-wenkub
2023-04-06 07:31:05 本頁面
【正文】 管殼 陽極 探測器的特點 1： 探測器內(nèi)有一無限小的金屬絲，其結(jié) 構(gòu)簡單； 2：不怕高壓電沖擊，害怕物理應(yīng)力沖 擊； 3：負(fù)載無窮大； 4：輸出信號弱，需要注意屏蔽； 5：只對熱中子靈敏，對其他能量的中子 不靈敏 ； 儀器探測器 探測器性能測試 1) 將 He3管裝在儀器上 ， 工作高壓采用外接 高壓電源 。長源距探測器探測的熱中子也受井眼的影響。其中離放射源距離較遠(yuǎn)的叫長源距探測器，較近的叫短遠(yuǎn)距探測器。所以，儀器需要將整支儀器推靠井壁，無法象密度、微球儀器那樣采用電動推靠器。這樣地層的含氫量基本上反映了充滿流體的地層的細(xì)微空間，即孔隙度。 中子探測器吸收 脈沖信號 根據(jù)碰撞學(xué)說，中子碰撞中的能量損失與被碰撞物質(zhì)的質(zhì)量和入射角有關(guān)，與中子質(zhì)量相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)碰撞 (彈性碰撞 )，中子損失的能量最大。地層孔隙是充滿流體的細(xì)微空間，水及碳?xì)浠衔镏泻袣湓?，無油地層與礦巖中極少或根本沒有氫。在地層中，氫原子具有與中子非常接近的質(zhì)量，因此地層對快中子的減速能力主要決定于地層的含氫量含氫量高的地層宏觀減速能力強，減速長度小。快中子經(jīng)過一系列的非彈性碰撞及彈性碰撞，能量逐漸減小，最后當(dāng)中子能量與地層的原子處于熱平衡狀態(tài)時，中子不再減速。 為了減少井眼套管泥餅對測量的影響，下井儀將兩個靈敏度不同的 He3探測器布置在離中子源距離不同的位置上，用它們的兩個計數(shù)率的比值來反映地層孔隙度的大小，提高了測量精度。 自然界存在伽馬射線 ， 但不存在中子射 線 ， 所以儀器在正常情況下 ， 本底為零 。 儀器構(gòu)成 儀器技術(shù)指標(biāo) 儀器最大外壓： 100Mpa 儀器最大測速： 560m/h測速與源強有關(guān)。 儀器測量原理 補償中子測井儀上裝載著 20居里的 AmBe中子源，能量約為幾百萬電子伏特。這種能量狀態(tài)的中子叫熱中子 。經(jīng)過幾次碰撞后，快中子將被減速，能量從快中子的平均能量 熱中子。這樣儀器的相應(yīng)基本上反映了充滿流體的地層的細(xì)微空間，即孔隙度。在地層中，氫原子具有與中子非常接近的質(zhì)量，因此地層對快中子的減速能力主要決定于地層的含氫量含氫量高的地層宏觀減速能力強，減速長度小。 儀器測量原理 儀器測量原理 在井眼里充滿了含氫較高的泥漿。因此，井眼對中子儀器測井的影響較明顯。短源距探測器的靈敏度低，由于它離放射源較近，所以探測深度較淺。這個影響可以利用短源距探測器探測到的井眼影響信息來進(jìn)行補償。 2) 給儀器供電 ， 確保連接在 He3管后面的信 號處理電路工作正常 。在外接高壓不斷增加的情況下，儀器的計 數(shù)也會增加；但增加到一定量時，計數(shù)增加的速度變慢， 說明此時的高壓以到了 He3管的工作坪區(qū)。 He3探測器的坪 寬不能低于 150V。因此坪越低越好 。 連接探測器輸出的信號線必須盡可能短，以避免不必要的信號衰減。 探測器使用調(diào)校注意事項 儀器探測器 補償中子探測器結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括： He3計數(shù)管尺寸 、 長短源距 、 屏蔽材料及厚度等 。 現(xiàn)今有許多種 He3管 ， 有國產(chǎn)的 ， 也有進(jìn)口的 。 屏蔽材料一方面阻擋和隔離非探測區(qū)域直射熱中子進(jìn)入長短 He3管；另一方面通過阻擋無用熱中子進(jìn)入 ， 提高了對來自地層的熱中子測量靈敏度 ， 同時對降低地層熱中子的漏計幾率也有益處 。 下面給出CSU補償中子刻度數(shù)據(jù)及依據(jù)數(shù)據(jù)得出的刻度圖版 。 儀器分為長、短兩個源距道，補償中子兩道電路完全相同。 電路原理 電子線路由探測器、放大測量電路、低壓電源和高壓電源電路等組成。 高壓模塊的輸入電壓為 177。 放大電路由 HA2620運算放大器組成 。 信號經(jīng)過放大后 ， 輸出信號為 4V的正弦信號 。 儀器選用的門檻電位為： 。 為防止電纜漏計和消除整形電路可能產(chǎn)生的阻塞現(xiàn)象 ， 所以采取了分頻措施 。 放大器輸出的信號經(jīng) LM111鑒別 。 放大器輸出的信號可以從 TP1觀測點觀測到 。正負(fù)電源的觀測點分別為 TP5和 TP6。分頻后信號輸出的觀測點為 TP2。具體見培訓(xùn)教材 儀器刻度 圖所示為 HCT補償中子密封源安裝示意圖 ， 圖中所示的源室銷已被源室銷擋圈卡住 。那么在儀器性能發(fā)生變化時，需要對儀器的這一變化進(jìn)行校正。為了減小誤差，需要根據(jù)儀器 ФR關(guān)系曲線的具體形態(tài)，用相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式來描述。 ? 將工作正常的儀器吊入刻度井中，要求保證良好的貼壁效果，并將儀器的計錄點對準(zhǔn)刻度井的中間位置。 每個數(shù)為 30秒的積累計數(shù) ， 并求取平均值 。 (R= Ns / Nl。 橫坐標(biāo)為比值 R， 縱坐標(biāo)為孔隙度Ф。 儀器經(jīng)過一級刻度后，儀器的信號就與地層的孔隙度之間建立了一個數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。 車間刻度 儀器刻度 車間采用一點刻度方法，對儀器的變化量進(jìn)行校正。通過對這兩次變化數(shù)值的處理，可以對儀器性能的變化進(jìn)行校正。 將該計數(shù)率的比值 R存檔 。尤其在現(xiàn)場 下井前儀器在低支架上，刻度
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