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1原理及方法
分別為巖石骨架、純地層、孔隙流體密度;Φ———為孔隙度。由以式1),2)可知,射線在重元素的散射明顯。隨介質(zhì)原子序數(shù)的增加,散射射線照射量率也增加,重元素對射線的吸收也更明顯。所以,散射射線照射量率隨介質(zhì)原子序數(shù)的變化不是單調(diào)函數(shù),散射射線最強(qiáng)的元素位置,其等效原子序數(shù)與入射射線的能量有直接的關(guān)系。對石油測井常見地層,密度可直接用測井密度代替。巖石骨架密度可根據(jù)已判明的巖性表中查出。
2模擬散射
側(cè)井測定石油層模擬井(φ100×94cm)的幾何結(jié)構(gòu),測量井從上至下各層依次填充滿泥土、煤渣、自來水、石頭,厚度依次為18cm、19cm、35cm、22cm(以井底面中心為坐標(biāo)原點)。放射源(241Am)置于帶有準(zhǔn)直孔的鉛盒中,并保持源與NaI(T)l探測器相對位置不變,探測器外側(cè)放有較厚的鉛塊,防止放射源一次射線被探測器記錄。源與探測器整體,隨牽引電纜沿著井的中心軸從上往下依次測量各個位置的散射γ射線強(qiáng)度。此外,為了驗證實驗的準(zhǔn)確性,還將鈾礦石埋入盛水瓶間,模擬為石油層,通過散射測井方法,獲得了較滿意的結(jié)果。通過分析已知的四種物質(zhì)的等效原子序數(shù)及散射射線的計數(shù)率知,煤渣層的等效原子序數(shù)最小,散射最弱,計數(shù)率最低,孔隙度最大。已證明,當(dāng)介質(zhì)密度ρ≈1g/cm3時,散射強(qiáng)度達(dá)到最大值,即水的散射最明顯,計數(shù)率最大,孔隙度最小。因此,可以確定在總長為94cm的井內(nèi),0~24cm段為石子層,24~55cm段為水層,55~74cm段為煤渣層,74~94段為泥土層。與模擬測井開始前記錄的樣品層分布和厚度基本吻合,即可以正確的判斷四種物質(zhì)的分布、厚度、孔隙度等。將鈾礦石放入盛水瓶間后,將此部分模擬為石油層(自然界中石油的溶解度很大,石油中溶解有放射性物質(zhì)鈾、氡等),如圖3變化,即可確定該石油層的分布,并由此可計算得油層的厚度及孔隙度等。因此,散射測井法確實可較好的應(yīng)用于石油層的勘探。
3結(jié)論
本文通過研究γ射線與物質(zhì)的相互作用、散射射線與核測井的關(guān)系,分析了核測井方法的影響因素(油層的分布、厚度、孔隙度等),并通過模擬散射測井進(jìn)一步驗證了核測井在石油勘探中的重要性,以及該方法的準(zhǔn)確性和可靠性,為以后核測井的發(fā)展起到了一定的輔助作用。
作者:鄧海軍 宋旺旺 甘霖 單位:成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院