Fundamentos de Registro Neutrón

Fundamentos de Registro Neutrón

Los primeros registros de neutrones comerciales se llevaron a cabo en 1945 por Lane Wells . Se basan en conceptos de la física de partículas . registros de neutrones todos emiten neutrones de una fuente en la parte inferior de la herramienta. En las herramientas de mayor edad , los neutrones térmicos rápidos son enviados , los cuales son capturados por átomos de hidrógeno . Los rayos gamma de captura se emiten para equilibrar la energía . El número de rayos gamma que vuelven al detector es inversamente proporcional al número de átomos de hidrógeno , que está altamente relacionada con la porosidad de la roca. Estos registros registran las tasas de recuento de rayos gamma en cuentas por segundo . La conversión a índice de hidrógeno o porosidad se hizo mediante el uso de una transformada semi- logarítmica. Esta herramienta es obsoleto .

En el registro de neutrones pared lateral , los neutrones rápidos se emiten y se detectan neutrones epitermales , y relacionadas con la porosidad mediante un algoritmo incorporado en el aparato de grabación de superficie. Las medidas de registro de neutrón compensado neutrones térmicos , pero tiene dos detectores de manera que efectos del pozo se pueden derivar . La porosidad se puede mostrar como por ciento o como una fracción decimal.

GRN y CNL tipos de registro se pueden ejecutar en el aire , aceite , o el barro llenas de agujeros abiertos o entubados. troncos SNP no fueron calibrados para su uso en pozos entubados .

Hay tres instrumentos básicos de registro de neutrones con una fuente de neutrones química . Cada instrumento se clasifica de acuerdo con el nivel de energía de las partículas detectadas . Los neutrones rápidos tienen energías mayores de 100 KeV ; neutrones epitermales tienen energías superiores a 0.025 eV hasta 100 keV ; neutrones térmicos tienen una energía de aproximadamente 0,025 eV (a 25 C).

Un sistema de registro de neutrones produce un neutrón - gamma ( N - G) de respuesta , y es sensible a captar los rayos gamma emitidos tras la absorción de neutrones térmicos por los núcleos de las rocas. Esta clase de herramienta de registro está representado por equipos más viejos, solo detector de neutrones , comúnmente llamado rayos gamma ( GRN ) troncos.

Los neutrones emitidos proceden de una radio - berilio o un americio - fuente de berilio. El radio y el americio son emisores de partículas alfa natural y las alfas expulsan neutrones rápidos desde el berilio. Con su 433 años de vida media , la salida de la fuente AmBe se considera muy estable. Aproximadamente 40 x 10 ^ 7 neutrones / seg a 4,5 MeV de energía promedio son emitidos por la fuente.

Cuando los neutrones están suficientemente frenados por las colisiones con la formación , son capturados por los núcleos y un rayo gamma de alta energía de la captura se emite . La tasa de recuento de rayos gamma en el detector es inversamente proporcional al contenido de hidrógeno de la formación , en una relación semi- logarítmica. tamaño y peso de lodo correcciones de sondeos y el calibrado de la porosidad hecho por el analista de registros . Detectores Geiger - Mueller eran contadores de rayos gamma .

La fuente de espaciamiento entre detectores en las herramientas de mayor edad fue de 15,5 pulgadas , dando una buena precisión estadística . Ya 18.5 herramientas de separación "se hizo popular porque eran más sensibles a la porosidad , pero sufrieron variaciones estadísticas más altas. Estas herramientas son obsoletos y ya no está disponible , pero existen muchos miles de archivos , así que espera el petrofísico grave a utilizar para la búsqueda de petróleo pasado por alto y el gas .

Un segundo tipo de sistema de registro responde principalmente a los neutrones epitermales y se conoce como un neutrón - epitermal ( N - ES ) log o una pared lateral Epitermal registro del neutrón ( SNP ) . El detector de neutrones cuenta la lenta densidad epitermal de neutrones , que se determina en gran medida por la cantidad de intervenir de hidrógeno entre la fuente y el detector. El detector es un cristal de yoduro de litio con un blindaje adecuado para eliminar neutrones térmicos .

tasas de recuento del detector a partir de los sistemas de SNP son convertidos por un ordenador para unidades de porosidad , en una piedra arenisca , piedra caliza, dolomita o la escala , dependiendo de la mineralogía supuesta o conocida de la formación . Hay poco efecto pozo de sondeo porque la herramienta es un dispositivo de almohadilla de pared lateral similar a la de deslizamiento registro de densidad . Sin embargo, se ve un volumen relativamente pequeño de roca, y en general se ha sustituido por el registro de neutrón compensado ( CNL ) ..

El registro de neutrones más comúnmente hoy en día es ejecutar el registro de neutrones compensada. Es un registro de detector dual eccentered que se puede ejecutar en ambos pozos abiertos y entubados. Este registro mide la tasa de disminución de la densidad de neutrones con la distancia de una fuente y la convierte en un valor de porosidad aparente calibrado. La tasa de disminución, representada por la relación de la cerca de la tasas de recuento lejos, se debe principalmente al contenido de hidrógeno de la formación.[pic 1]

La mayoría de las herramientas de neutrones son CNL - neutrones térmicos (N - N) herramientas, pero algunos tienen detectores de neutrones adicionales para epitermal (N - ES) mediciones.

detectores de helio-3 se utilizan en el pequeño diámetro CNL instrumento mientras que el instrumento de diámetro grande utiliza cristales de yoduro de litio.

Las variaciones de las condiciones del pozo estándar son compensados por medio del sistema de detector dual. Los valores de porosidad aparente corregidos se derivan de la relación de velocidad de recuento de detectores de cerca y de lejos espaciados por un programa de ordenador. correcciones ambientales adicionales pueden ser necesarios en los pozos, de alta salinidad calientes. El programa también compensa la carcasa y el espesor del cemento en situaciones pozo entubado.

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