利用核素散射截面计算含气地层中子测井响应

发布时间：2023-03-28 17:27

　　岩石孔隙中含有天然气时中子测井响应会出现异常,针对该问题进行定量研究能够提高中子测井孔隙度的计算精度。本文利用中子扩散理论对快中子在不同介质中的减速长度进行定量计算,并利用中子能谱计算核素平均散射截面。利用不同状态方程计算气体的状态参量,并通过天然气与中子测井标准地层减速能力的对比,将天然气介质的温度、压力因素与中子孔隙度建立联系,提供考虑地层温度和压力影响的天然气中子孔隙度的计算方法。本文详细阐述了基于核素平均散射截面计算中子测井响应的基本原理和实施步骤,对照斯伦贝谢测井解释图版中子测井孔隙度,对本文计算结果进行了正确性验证,并提供了考虑地层温度和压力因素影响的天然气中子孔隙度关系式。具体内容包括以下几个方面:(1)基于中子慢化能谱的核素平均散射截面计算方法。地层常见核素非弹性散射阈能较高,在地层介质中的快中子的减速作用以弹性散射为主,本文据此选用两种慢化能谱分布对地层常见核素的平均散射截面进行分段计算。由于地层介质中对快中子主要起慢化作用的是水中的氢元素,本文将水的分界能0.414eV作为地层常见核素的分界能,在中子能量为0.025⁰.414eV的范围内使用麦...

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中文摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
    1.4 主要研究成果和创新点
第2章 中子测井的核物理基础
    2.1 中子与地层的相互作用
        2.1.1 快中子非弹性散射
        2.1.2 快中子的弹性散射
        2.1.3 热中子的扩散和俘获
    2.2 中子截面
    2.3 中子能谱
        2.3.1 热能区
        2.3.2 慢化区
    2.4 核素平均散射截面的计算
第3章 天然气中子孔隙度的计算
    3.1 减速长度的计算
    3.2 气体的状态方程
        3.2.1 范德瓦尔斯方程
        3.2.2 Redlich-Kwong(RK)状态方程
        3.2.3 Soave-Redlich-Kwong(SRK)状态方程
        3.2.4 Peng-Robinson(PR)状态方程
        3.2.5 Benedict-Webb-Rubin-Starling(BWRS)状态方程
    3.3 气体中子孔隙度的求取
        3.3.1 气体中子孔隙度计算方法
        3.3.2 天然气中子孔隙度计算程序编制
    3.4 含气岩石中子测井响应的求取
第4章 计算结果验证与应用
    4.1 计算结果验证
    4.2 中子测井响应方程中气体中子孔隙度φNG的确定
    4.3 天然气中子测井孔隙度的应用
第5章 结论与展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3772957