γ射線測量原油含水、含氣率的蒙特卡羅方法研究.pdf

1、新開采出的原油是含水、含氣的混合物。在原油的開采和銷售過程中都需要測量原油的含水、含氣率。測量原油含水、含氣率的方法很多，用γ射線來測量是其中重要的一種方法。本文介紹了兩種用γ射線來測量原油含水、含氣率的方法-透射散射法和雙能透射法，并運用MCNP分別模擬了兩種方法的實際測量過程，驗證了這兩種方法的可行性，為相關(guān)儀表的研制提供理論參考。
　　 本文首先介紹了蒙特卡羅方法和基于蒙特卡羅方法的用通用軟件MCNP。蒙特卡羅方法，即隨機

2、模擬方法，是用計算機模擬隨機現(xiàn)象，通過仿真試驗，得到實驗數(shù)據(jù)，再進(jìn)行分析推斷，得到某些現(xiàn)象的規(guī)律或某些問題的求解的方法。MCNP(MonteCarlo N-Particle Transport Code)是基于蒙特卡羅方法的用于計算三維復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)中的中子、光子、電子或者耦合中子、光子、電子輸運問題的通用軟件包。
　　 然后，本文介紹了用γ射線來測量原油含水、含氣率的核物理基礎(chǔ)，即γ射線與物質(zhì)的相互作用規(guī)律及在MCNP中的輸運處

3、理。這里主要闡述了光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)和γ射線在物質(zhì)中的吸收規(guī)律，并分析了它們在MCNP中是怎樣處理的。
　　 接著，本文闡述了用γ射線透射散射法測量原油含水、含氣率的原理，并通過MCNP模擬計算驗證了此方法的可行性。這里我們得到了原油含水、含氣率關(guān)于γ射線水平方向透射計數(shù)和垂直方向散射計數(shù)的函數(shù)關(guān)系式。
　　 最后，本文闡述了用γ射線雙能透射法測量原油含水、含氣率的原理，并通過MCNP模擬計算驗證了此方法的