Завдання. 1. Розрахувати для кожного пласта декремент затухання та час життя теплових нейтронів

1. Розрахувати для кожного пласта декремент затухання та час життя теплових нейтронів за значеннями інтенсивностей потоку нейтронів, зареєстрованими при різних часахзатримки.

2. Виходячи із визначених нейтронних параметрів, встановити літологію пластів..

3.3 Теоретичні відомості

Суть, імпульсного нейтрон-нейтронного каротажу полягає у вимірюванні інтенсивностей потоку теплових нейтронів після опромінення породи короткими імпульсами швидких нейтронів при декількох фіксованих часах затримки (проміжках часу між випуском імпульсу і моментами початку реєстрації).

Швидкі нейтрони (з енергіями до 14.1 МеВ), що випромінюються імпульсним джерелом, сповільнюються до теплових енергій (біля 0.025 еВ) в середньому за час, що не перевищує десятків мікросекунд, і при подальшій дифузії поглинаються ядрами середовища на протязі сотень мікросекунд. У загальному випадку щільність потоку теплових нейтронів залежить від сповільнюючих та поглинаючих властивостей середовища і визначається довжиною сповільнення, коефіцієнтом дифузії і часом життя теплових нейтронів. При достатньо великих часах затримки С І00-200 мкс), що використовуються в ІННК, впливом довжини сповільнення нейтронів можна знехтувати. Таким чином, дані ІННК несуть інформацію про дві нейтронні характеристики - коефіцієнт дифузії, який залежить головним чином від вмісту водню в породах, і середній час життя теплових нейтронів, який пов'язаний тільки з поглинаючими властивостями порід.

При достатньо великому часі затримки залежність між кількостями випромінених та зареєстрованих теплових нейтронів визначається виразом:

(3.1)

де N₀ і N - відповідно число випромінених та зареєстрованих нейтронів; t - час затримки, с; τ - середній час життя теплових нейтронів, с; - позірний декремент затухання поля теплових нейтронів, с.

Маючи два виміри N_t при t₁ і t₂, можна позбутися від величини N₀, яка залежить від кількох змінних факторів:

, (3.2)

Звідси знаходимо позірний декремент затухання поля теплових нейтронів в пласті

, (3.3)

який використовується для визначення літології, характеру насичення та колекторських властивостей пласта.

Для розрахунку позірного декременту затухання поля тепловий нейтронів необхідно отримати кілька (не менше двох) значень інтенсивності потоку теплових нейтронів при різних часах затримки,

Розрахунок може бути виконаний двома способами. 1-й спосіб полягає в розрахунку декременту затухання як середньої величини з декрементів, розрахованих для кожних двох суміжних по часу затримки значень інтенсивності за формулою:

,(3.4)

де I_j, I_jн - зареєстрована інтенсивність потоку теплових нейтронів при часах затримки відповідно t_j і t_jн. Середній декремент затухання:

,(3.5)

де n - кількість вимірів інтенсивності потоку теплових нейтронів для даного об'єкту досліджень.

2-й спосіб враховує, що кожен вимір інтенсивності містить деяку похибку, зумовлену як нестабільністю роботи апаратури, так і флуктуаціями поля нейтронів. Для кожного виміру розраховується наступна функція:

, (3.6)

де I₀ - початкова інтенсивність випромінювання; λ - шуканий декремент затухання; С - деяка константа.

Коефіцієнт λ знаходиться методом найменших квадратів за формулами:

, (3.7)

де Ĩ=lni.

Позірний час життя теплових нейтронів – це величина обернена до λ.

Дата добавления: 2015-10-16