ИНК. Специфика метода. Основы интерпретации, решаемые задачи.

В отличие от других методов НК, при ИНК в скважину спускают импульсный источник нейтронов (генератор нейтронов), который периодически в течение очень короткого времени (мкс) облучает породы потоком быстрых нейтронов с энергией 14 МэВ.

В промежутках между нейтронными облучениями в специально выбранные интервалы времени измеряют:

· плотность тепловых нейтронов (импульсный нейтрон-нейтронный каротаж —ИННК),

· интенсивность гамма-излучения радиационного захвата (импульсный нейтронный гамма-каротаж— ИНГК).

Анализируя зависимость числа регистрируемых нейтронов или гамма-квантов от времени, определяют среднее время жизни тепловых нейтронов в горной породе, т. е. время от момента замедления до захвата нейтрона ядром элемента. Это время позволяет судить о концентрации в породе элементов с высоким сечением поглощения нейтронов, прежде всего хлора и бора.

ИНК используется для отбивки водонефтяных контактов, так как нефтегазонасыщенные интервалы характеризуются большими значениями среднего времени жизни тепловых нейтронов, чем интервалы, насыщенные минерализованной водой.

Метод ИНК имеет большуюглубинность исследования, менее подвержен влиянию скважины и более чувствителен к содержанию хлора, чем другие методы НК.

Импульсный нейтронный каротаж основан на облучении призабойной зоны пласта импульсами быстрых нейтронов высокой энергии и последующим контролем спада их плотности из-за эффектов рассеивания и захвата. Уровень спада плотности нейтронов очень сильно зависит от литологии пласта, нейтронной пористости и содержания атомов лёгких элементов (в основном ионов хлора Cl) в пластовой воде. Поэтому существуют математические процедуры, позволяющие рассчитать из уровня спада нейтронов такие параметры, как индекс водородосодержания и минерализация пластовой воды и др. Параметр, описывающий характер спада плотности поля нейтронов в горной породе, называемый σ, этот параметр даёт название широкому кругу методов, основанных на регистрации характера распределения полей нейтронов в горной породе.

Для регистрации методов импульсного каротажа используются два типа скважинной аппаратуры. Импульсный Нейтронный Гамма Каротаж (ИНГК) и Импульсный Нейтрон-Нейтронный Каротаж (ИННК). В отличие от приборов ИНГК, аппаратура ИННК регистрирует непосредственно тепловые нейтроны и менее подвержена влиянию других факторов. Современные детекторы нейтронов очень эффективны и фиксируют более 90% нейтронов, проходящих через камеру детектора. Как правило, данные ИННК позволяют более точно оценить характер текущего насыщения пластов-коллекторов и выявить интервалы прорыва вод.

Ключевым преимуществом технологии ИННК является то, что уровень спада потока нейтронов всегда снижается до нуля, в то время как при регистрации ИНГК снижение показателей регистрирующих датчиков не возможно из-за наличия естественного гамма-фона. Во многих практических случаях естественный гамма-фон может быть изменен и увеличен от обычного за счёт адсорбции на цементном камне радиоактивных изотопов, содержащихся в пластовой воде. Формирование аномалий РГХЭ значительно искажает естественный гамма-фон и вносит искажения в данные ИНГК. В таких случаях, метод ИННК имеет значительное преимущество по сравнению с методом ИНГК.

Регистрируемые параметры (единицы измерения):

- интенсивность счета тепловых нейтронов (импульсы в минуту, имп./мин)

- время жизни тепловых нейтронов (микросекунда, мкс)

Применение: определение характера насыщения пластов; определение ГВК, ВНК; определение коэффициента текущей нефтенасыщенности пластов; определение пористости пластов.

 33.термический каротаж.физические основы, технология работ, принципы интерпретации, решаемые задачи.

При термическом (или геотермическом) каротаже вдоль ствола скважины непрерывно регистрируется температура среды. Для термических исследований чаще всего применяют электрические термометры (или термометры сопротивлений) разных марок и регистрирующее устройство обычной каротажной станции.

На температуры в скважинах искажающее влияние могут оказывать разные причины: изменение диаметра скважины, потоки воздуха или буровой жидкости, нагрев породы после бурения и др. Эти факторы необходимо учитывать или исключать при выявлении температурных аномалий.

Термический каротаж подразделяется на методы естественных (МЕТ) и искусственных (МИТ) тепловых полей. Кривая изменения естественных температур пород в скважине и рассчитанный по ней геотермический градиент каждого i-го пласта Г_i=ΔT_i/ΔH_i=q_i/λ_i зависят от теплового потока q_i и теплопроводности слагающих пород λ_i. В случае горизонтального залегания пород тепловой поток по стволу скважины остается практически постоянным, и по графику геотермического градиента легко выделить породы с разной теплопроводностью.

Рис. 7.8. Общий вид скважинных термограмм тепловых полей, естественного (а) и искусственного (б) при температуре бурового раствора, меньшей температуры породы: 1, 3 - термограммы; 2 - график геотермического градиента; 4 - глины; 5 - пески сухие; 6 - пески влажные; 7 - песчаники

При изучении искусственных тепловых полей буровая жидкость или вода в скважине подогревается или охлаждается. Периодически измеряют температуру по стволу скважины до установления нормальных температур. В результате выявляются аномалии(б).

Термические исследования применяют для изучения тепловых потоков в земной коре, изучения границ распространения мерзлых пород, выявления в разрезах скважин газо-, нефте- и водоносных пород, углей, различных руд, определения мест притоков газа, нефти, подземных вод, оценки скоростей фильтрации подземных вод и решения ряда других задач. Методы искусственного теплового поля применяют в основном для изучения пористости пород и их фильтрационных свойств.