一、概述

補(bǔ)償中子測(cè)井是一種核測(cè)井方法，也是一種常用的相對(duì)成熟的測(cè)井方法。補(bǔ)償中子測(cè)井儀采用的是同位素钚-鈹中子源。中子源產(chǎn)生的快中子經(jīng)過地層的減速成為熱中子，熱中子的一部分會(huì)因進(jìn)一步減速被地層中的原子核俘獲。未被地層原子核俘獲的部分經(jīng)擴(kuò)散到探測(cè)器處被探測(cè)到。

補(bǔ)償中子測(cè)井儀采用3He管作為探測(cè)器。3He管是一種氣體電離型的正比計(jì)數(shù)管，由于He的核反應(yīng)截面大，反應(yīng)能小，是熱中子和超熱中子的高效探測(cè)器，探測(cè)器探測(cè)到的計(jì)數(shù)率主要是空間熱中子的通量，取決于中子源發(fā)出的快中子數(shù)和中子所經(jīng)過的減速長(zhǎng)度及熱中子的擴(kuò)散長(zhǎng)度。其中減速長(zhǎng)度反比于地層的減速能力，地層的減速能力主要由地層中的含氫量決定。熱中子的擴(kuò)散長(zhǎng)度反比于地層中原子核的俘獲截面。采用適當(dāng)位置安裝兩個(gè)探測(cè)器，探測(cè)兩個(gè)空間位置熱中子的通量，并求它們的比值，這樣可以大可能的消除與擴(kuò)散有關(guān)的因素，而僅僅剩下與減速長(zhǎng)度有關(guān)的因素。減速長(zhǎng)度主要由地層中的含氫量決定的，所以得到的特征量指示的是地層含氫量。在地層中，氫元素存在于地層孔隙內(nèi)的流體（比如石油，水等）中。通過含氫量，就可以間接求得地層的孔隙度。由這種方法得到的孔隙度叫做中子孔隙度。由于井液及與鉆孔直徑等因素的影響，要得到真孔隙度還需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)男Ｕ?

如果地層中含有石油天然氣或煤氣層，由于天然氣（煤氣層）中含氫量相對(duì)低，補(bǔ)償中子測(cè)井儀測(cè)得的地層孔隙度將偏低。如果與其他方法測(cè)得的孔隙度（比如密度法，聲波法測(cè)度得的孔隙度）比較，綜合分析這種差異性可以指示氣層的存在和判別巖性。補(bǔ)償中子測(cè)井是石油，煤層氣勘探的重要手段?？梢灾苯訉ふ矣停ㄋ┵A層，推斷氣層。補(bǔ)償中子測(cè)井還可以幫助確定其他如巖性，黏土含量，含水飽和度等地層參數(shù)。



二、主要技術(shù)指標(biāo)

● 中子源：钚-鈹源 5MeV，強(qiáng)度≥3.7×1010Bq

● 探測(cè)器：3He管，5個(gè)大氣壓，Ф25.4×240mm

● 計(jì)數(shù)范圍：1~60000cps

● 中子孔隙度測(cè)量范圍：1%~60%

● 適用孔徑：Ф55~Ф70mm

● 儀器承壓：20MPa

● 儀器耐溫：-10℃~75℃

● 記錄參數(shù)：長(zhǎng)、短源距熱中子通量，中子孔隙度

● 數(shù)據(jù)傳輸格式：雙極性，二進(jìn)制碼

● 儀器供電：直流220v±30%，≤10mA

● 儀器外形尺寸：Ф50×1256 mm

● 儀器零長(zhǎng)：長(zhǎng)源距 756 mm，短源距 955 mm

● 源罐：裝源源罐，貯藏源罐