基于蒙特卡羅方法的脈沖中子地層多元素測(cè)井研究.pdf

1、近年來，隨著常規(guī)油氣的開采量逐年下降同時(shí)對(duì)油氣的需求不斷加大，人們開始重視非常規(guī)油氣儲(chǔ)層勘探和開采，一項(xiàng)新型的技術(shù)誕生——地層元素測(cè)井。地層元素測(cè)井是一種利用中子源和地層元素發(fā)生相互作用放出γ射線來確定元素含量，進(jìn)而評(píng)價(jià)地層的中子伽馬測(cè)井技術(shù)。地層元素測(cè)井作為一種全面評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的新技術(shù)，可以準(zhǔn)確得到地層礦物成分，在識(shí)別復(fù)雜巖性方面得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為非常規(guī)油氣儲(chǔ)層識(shí)別和沉積環(huán)境及頁巖氣儲(chǔ)層勘探領(lǐng)域的重要手段。
　　經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目

2、前國外成熟掌握此項(xiàng)技術(shù)的測(cè)井公司主要有三家，分別是斯倫貝謝、哈里伯頓和貝克休斯公司，而我國的地層元素測(cè)井起步較晚，為了打破國外對(duì)我國的技術(shù)壟斷，我國于2012年成功研制出地層元素測(cè)井樣機(jī)。但是，國內(nèi)還沒有一套可以應(yīng)用到實(shí)際測(cè)井中的標(biāo)準(zhǔn)元素譜，缺少一套完整的俘獲能譜解析的方法和軟件。本文的重點(diǎn)就是研究純凈標(biāo)準(zhǔn)能譜的獲取和能譜解析算法。
　　本文從整個(gè)測(cè)井原理上推導(dǎo)了測(cè)井的理論計(jì)算公式，借助蒙特卡羅程序MCNP搭建平臺(tái)測(cè)井模型，首先分

3、析研究了不同類型探測(cè)器和測(cè)井儀參數(shù)對(duì)測(cè)量能譜的影響，目的在于獲取理想的元素標(biāo)準(zhǔn)譜。根據(jù)推導(dǎo)的公式，確定解譜過程中所需要求解的三個(gè)重要參數(shù)，分別是元素相對(duì)產(chǎn)額、相對(duì)靈敏度因子和地層因子。采用最小二乘法，詳細(xì)介紹了三個(gè)參數(shù)的求解過程，即解譜算法。最后利用以上解譜方法，聯(lián)合已獲取的各元素標(biāo)準(zhǔn)譜和地層元素混合譜，求解地層元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，通過與實(shí)際元素含量比對(duì)，驗(yàn)證解譜算法的準(zhǔn)確性。
　　通過伽馬能譜響應(yīng)影響因素研究，選擇LaBr3:Ce晶