Нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-Т)

Нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-Т) заключается в измерении плотности потока тепловых нейтронов, образующихся в результате замедления в горных породах быстрых нейтронов от стационарного источника.

При постоянной длине зонда плотность потока тепловых нейтронов (Е_nm = 0,025 эВ) зависит от замедляющих и поглощающих свойств среды, т.е. от водородосодержания и наличия элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов. Таким образом, ННК-Т дает такие же результаты, как и метод НТК.

При работе с большими зондами, чем больше в среде содержание водорода, тем меньше I_nnm. С повышением содержания нейтронопоглощающих элементов (TR, Cd, В, Hg, Mn, СГ) I_nnm падает при любой длине зонда.

В качестве детекторов тепловых нейтронов используют пропорциональные газоразрядные счетчики или сцинтилляторы ZnS, активированные Си или Ag.

Газоразрядные счетчики заполняют трехфтористым бором BFi, обогащенным изотопом В¹⁰. Проходящие через счетчик нейтроны интенсивно поглощаются бором, имеющим аномально большое сечение захвата тепловых нейтронов. В результате происходящей реакции:

_sB^lo+_on^l→₂He⁴+₃Li⁷ +γ

образуются ядра Li, а-частицы и γ -излучение. В сцинтилляционных счетчиках используют смесь кристаллов ZnS с каким-либо бор-содержащим веществом. Т.к. ZnS не образует больших кристаллов, смесь засыпают в цилиндр из прозрачного плексигласа, γ -квант, возникающий при взаимодействии В с тепловым нейтроном, вызывает сцинтилляцию в одном из кристаллов ZnS. Таким образом, тепловые нейтроны регистрируются по продуктам их взаимодействия с В.

При исследовании нефтяных и газовых скважин используют зонды ННК-Т длиной 30-50 см.

Учет скважинных условий и количественная интерпретация производится по аналогии с НТК.

При исследовании нефтяных и газовых скважин хорошие результаты дает многозондовый нейтрон-нейтронный каротаж (МННК). В скважинном приборе МННК измерение нейтронного потока производят с помощью двух или нескольких детекторов, расположенных на разном расстоянии от источника. В двухзондовых установках аппаратура сразу определяет отношение

A= I_nтм/ I_nтб,где I_птм и I_пт6 - показания малого и большого зондов.

Длина малого зонда составляет 30-40 см, а большого - 60-70 см.

Отношение А характеризует скорость спада плотности нейтронов при удалении от источника, а она возрастает с увеличением водородосодержания и, следовательно, пористости пород при их неизменной литологии и постоянстве скважинных условий.

Ряд факторов, связанных с условиями измерений, примерно одинаково влияет на показания каждого из детекторов, что благоприятствует повышению точности получаемых результатов.

Дата добавления: 2015-05-10