DT脉冲中子发生器随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟.doc

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1、D 2T 脉冲中子发生器随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟锋1 ,靳秀云2 ,侯爽1张( 1 . 中国石油大学 ( 华东) 地球资源与信息学院 ,山东 青岛 266555 ;2 . 中石化胜利油田 东辛采油厂 ,山东 东营 257094)摘要 : 利用蒙特卡罗方法模拟研究了 D2T 脉冲中子发生器和241 A m2Be 中子源产生的中子与地层的作用过程 ,以探讨 D2T 脉冲中子发生器在随钻中子孔隙度测井中的应用价值 。模拟结果显示 ,使用这两种中子源 , 热中子计数均随源距增加而呈指数下降 ;孔隙度较小时 ,两者的计数差异较小 ,当地层孔隙度达到 40 %时 , D2T 脉冲中子发生器产生的热

2、中子和超热中子计数均比241 A m2Be 中子源高很多 ,其分布范围也更宽 ,近探测器的源距选择 2030 cm ,远探测器的源距选择约 6070 cm ;D2T 脉冲中子发生器用于中子孔隙度测井时对地层孔隙度的灵敏度降低 ,而相同源距条件下探测深度几乎不变 。以上结果提示 ,利用 D2T 脉冲中子 发生器可以进行补偿中子孔隙度测井 ,在增加源距的同时既可以保证计数统计性 ,又可以提高灵敏度和探 测深度 ,在随钻测井仪器设计中可以取代241 A m2Be 中子源 。关键词 : D2T 脉冲中子发生器 ;241 A m2Be 中子源 ;随钻测井 ;中子孔隙度测井 ;蒙特卡罗模拟中图分类号 :

3、P631 . 8 ; TL 816文献标志码 : A文章编号 : 100027512 (2010) 0120015207Monte Carlo Simulat ion on Compensated Neutron Porosity Loggingin L WD With D2T Pul sed Neutron GeneratorZ H A N G Fe ng1 , J IN Xi u2yun2 , HO U Sh ua ng1( 1 . Fac ul t y o f Geo2resou rces a n d I n f o rm at i on , Chi n a U ni ve rs i t

4、 y o f Pet role um , Qi n g d ao 266555 , Chi n a;2 . D on g x i n Oi l R ecove r y Pl a nt , S I N O P EC S hen g l i Oi l Fiel d Com p a n y , D on g y i n g 257094 , Chi n a)Abstract : The p roce ss of ne ut ro n i nt e ractio n i nduce d by D2T p ul sed ne ut ro n ge nerato r a nd241 A m2Be so u

5、rce wa s si mulat ed by u si ng Mo nt e Ca rlo met ho d . It i s co ncl ude d t hat t he t her2 mal ne ut ro n co u nt de sce nd e xpo ne ntiall y a s t he sp aci ng i ncrea si ng. The smaller po ro sit y wa s , t he smaller t he diff ere nce s bet wee n t he t wo so urce s we re . Whe n t he po ro

6、sit y reached40 % , t he ratio of t her mal ne ut ro n co unt ge ne rat e d by D2T p ul sed ne ut ro n so urce wa s muchla r ger t ha n t hat ge nerat e d by 241 A m2Be ne ut ro n so urce , a nd it s di st ri b utio n ra nge wa s wi2der . The nea r sp aci ng select e d wa s 20230 c m , a nd t hat of

7、 f a r sp aci ng wa s a bo ut 60270 c m.收稿日期 : 2009208205 ; 修回日期 : 2009210229基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( 40874065)作者简介 : 张锋 ( 1970 ) ,男 ,山东莒南人 , 副教授 ( 博士) ,从事核测井方法基础研究 、核测井资料处理及蒙特卡罗模拟等工作The det ectio n dep t h by u si ng D2T p ul se d ne ut ro n so urce wa s al mo st uncha nged under co ndi2tio n of t he

8、sa me sap ci ng , a nd t he se n sitivit y of mea sure me nt to t he fo r matio n po ro sit y de2crea se s. The re sult s sho we d t hat it ca n no t o nl y gua ra nt ee t he st ati stic of co unt , but al so i mp ro ve det ectio n se n sitivit y a nd dep t h at t he sa me ti me of i ncrea si ng sp

9、aci ng. Therefo re ,241 A m2Be ne ut ro n so urce ca n be rep lace d by D2T ne ut ro n t ube i n L WD tool .Key words : D2T p ul sed ne ut ro n ge nerato r ; 241 A m2Be ne ut ro n so urce ; L WD ; co mp e n sat ed ne ut ro n po ro sit y ; Mo nt e Ca rlo si mulatio n过去的 20 年中 ,随钻核测井中普遍采用放射性化学源 。从第一代随

10、钻核测井仪中的补偿 密度中子孔隙度测井 ( CDN ) 到第二代的方位密度中子孔 隙 度 测 井 ( A ND ) 都 采 用 同 位 素 中 子源 122 。目前 ,补偿中子孔隙度测井仍采用电缆 测井时所用的241 A m2Be 中子源和两个3 He 管中子探测器 ,它们是通过记录两个探测器的热中子 计数比获取中子孔隙度 3 。同位素中子源会对 操作人员造成人体辐射 ,在随钻测井过程中利用 放射源比在电缆测井中具有更大的风险 ,利用脉冲中子发生器代替化学源 , 既可以减小辐射风 险 ,又可以增加岩石物理测量的可靠性 。脉冲中 子发生器的无源中子测量在裸眼井测量中已应用了近 50 年 ,主要用

11、于碳氧比能谱测井和中子寿命测井 。已有的应用和研究结果均表明 ,无论 是电缆测井还是随钻测井 ,采用脉冲中子发生器是未来测井发展的方向 4 。考虑到辐射安全以及其他参数参量 ,斯伦贝谢公司 2005 年开始研 究在随钻过程中利用 D2T 脉冲中子发生器进行补偿热中子孔隙度测井 527 。国内还未见到相关的研究 成 果 。本 工 作 拟 利 用 蒙 特 卡 罗 ( Mo nt eCa rlo ,M C) 方法模拟中子与地层物质的作用过 程 ,对比研究随钻过程中241 A m2Be 中子源和 D2T 脉冲中子发生器的补偿中子孔隙度测井的响应特性 ,为实现国产的随钻测井仪器选用中子源 提供理论依据

12、。( s B q) ,是中子 测 井 中 常 用 的 中 子 源 , 实 际 测井时常用241 A m2Be 中子源的中子产额约为 4 107 / s 。由于 D2T 脉冲中子发生器比241 A m2Be 中子 源产生的中子能量高 ,进入地层的减速长度大 , 热中子在地层中的分布范围更宽 ;另外从中子产 额来看 , D2T 脉冲中子发生器 比241 A m2Be 中子源高 12 个数量级 ,在增加源距的条件下既可 以保证探测的热中子计数率统计性 ,又可以提高 随钻补偿中子孔隙度测井的探测深度 ,因此从计 数统计性和探测深度方面看 ,在随钻测井中利用 D2T 脉冲中子发生器替代241 A m2B

13、e 中子源是可行的 。随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟22 . 1蒙特卡罗模拟方法及计算模型2 . 1 . 1蒙特卡罗模拟方法蒙特卡罗方法 ,又称随机抽样技巧或统计实 验方法 。该方法是建立一个概率模型或随机过程 ,通过逐一模拟和记录单个粒子的历程来计算所求参 数 的 统 计 特 征 , 给 出 所 求 解 的 近 似 值 。M CN P 程序是用来模拟中子和光子联合输运过程 ,通过逐一记录单个粒子的历程 ,对中子或光子与原子核发生碰撞时的位置 、能量 、运动方向 、反应类型 、源分布等多方面进行抽样 ,其平均结果反映中子和光子在物质中的输运 10 。利用 M CN P24C 11 程序对 D

14、2T 脉冲中子发 生器产生的快中子与地层元素原子核的作用过 程进行模拟 ,分别记录不同探测器位置处的热中 子 。为 了 研 究 问 题 的 方 便 , 本 研 究 过 程 不 考虑3 He 管探测器的响应特性 ;模拟过程中所选取 的截面数据为 END F/ B2V I. 0 ,模拟时追踪的历 史中子计数为 5 107 , 记录的热中子能量范围 为 00 . 1 eV ,热中子计数为相对一个源中子的 计数 ,计数误差小于 3 % ,计数时间为 150 mi n 。1 D2T 脉冲中子发生器和 Am2Be 中子源的中子特性D2T 脉 冲 中 子 发 生 器 产 生 中 子 的 核 反 应 为 82

15、9 : d + 3 H 4 He + n 。其产生的快中子能量为 14 MeV ,中子产额可以达到 108 / s ,已经在电缆测井中得到广泛应用 。而电缆测井中的补偿 中子孔隙度测井仪采用的241 A m2Be 中子源活度为 0 . 666 TBq ( 18 Ci ) , 平 均 中 子 能 量 为 4 . 2 5 MeV ,中 子 发 射 率 为 ( 2 . 22 2 . 74 ) 10 - 4 /2 . 1 . 2 蒙特卡罗模拟计算模型利用蒙特卡罗方法建立裸眼井条件下的计 算模型 ,井眼直径为 20 cm ,井眼内充满淡水 ;把 地层设 为 内 外 半 径 分 别 为 10 和 70 c

16、m 、高 为147 c m的圆筒状几何模型 ,如图 1 所示 。地层分别填充不同岩性和流体物质 。把整个地层划分 成高 3 c m 、环距 2 cm 的相邻栅元 ,共有 1 470 个 栅元 。测井仪直径为 85 mm ,将 D2T 脉冲中子子源的热中子计数都呈指数衰减 。地层孔隙度对其的影响表现为 : 孔隙度较小时 ,两者的计数 差异较小 ,当地层孔隙度达到 40 %时 ,D2T 脉冲 中子发生器产生的热中子计数比241 A m2Be 中子 源高很多 。这主要是由于 D2T 脉冲中子发生器 产生的中子能量高 ,地层孔隙度越大 ,中子减速 长度和241 A m2Be 中子 源差 异 越大 ,

17、其 热中 子分 布范围越 宽 。在 井 眼 和 地 层 条 件 下 , 利 用 D2T 脉冲中子发生器和241 A m2Be 中子源补偿孔隙度 测井时零源距相差不大 ,大约为 12 cm 。此外 ,从图 2 的模拟结果还可以看出 ,同一 源距处 D2T 脉冲中子发生器记录的热中子计数 和241 A m2Be 中子源不同 。利用图 2 得到相同地 层条件下同一源距处241 A m2Be 中子源和 D2T 脉 冲中子发生器的热中子计数比 N Am / N D ,其随源 距的变化示于图 3 。由 图 3 可 以 看 出 , 源 距 小 于 30 c m 时 ,241 A m2Be 中子源热中子计数高

18、于 D2T 脉冲中子 发生器 ,原因是 D2T 脉冲中子发生器产生的中 子能量高 ,快中子慢化成热中子走过的路程长 ,源距越小的区域慢化的热中子越少 ;当源距大于30 cm 时 ,两种中子源产生的中子慢化后热中子 的数量与地层的含氢指数有关 ;当地层孔隙度较 小时 ,同一位置处 D2T 脉冲中子发生器产生的 热中子数低 于241 A m2Be 中 子 源 ; 当 地 层孔 隙度较大时 ,正好相反 ,且地层孔隙度越大 ,其热中子 计数相差也越大 。在常规地层条件下 ,D2T 补偿中子孔隙度测 井所设计的短源距处热中子计数大约是241 A m2Be 中子源的 90 % ,而长源距处的热中子计数可以

19、达到241 A m2Be 中子源的 1 倍多 ; 再加上中子发 生 器 和24125 cm处 。A m2Be中 子 源 置 于 仪 器 下 端图 1计算模型3结果分析3 . 1D2T 补偿中子孔隙度测井源距的选择3 . 1 . 1热中子计数随源距变化的规律利用图 1 的计算模型 ,井眼为水 、地层是孔 隙度分别为 10 % 、20 % 、30 %和 40 %的饱含水 砂岩 。测井仪的结构和尺寸相同 ,中子源分别为 D2T 脉冲中子发生器和241 A m2Be 中子 源 , 记录 不同源距 L 处的热中子计数 N , 模拟得到热中 子计数随源距的变化规律 ,结果示于图 2 。从图 2 可 以 看

20、出 , D2T 脉 冲 中子 发 生 器 和241 A m2Be 中 子 源 的 热 中 子 计 数 除 与 源 距 有 关 外 ,还与地层的孔隙度有关 。源距增大 ,两种中图 2 热中子计数与源距的关系= 10 % ; = 20 % ; = 30 % ; = 40 %考虑实际补偿中子孔隙度测井 ,在常规地层条件下选取近探测器源距为 2030 cm ,为了选 择最佳长源距 ,固定短源距为 26 c m , 且热中子计数为 N S ,依次增加 3 c m 改变长源距 ,相应的 热中子计数为 N L ,模拟得到孔隙度分别为 10 %和 40 %饱含水砂岩地层的近远探测器热中子计数 比 R = N

21、S / N L 及 相 对 孔 隙 度 的 动 态 变 化( R2 - R1 ) / ( (2 - 1 ) 100) ,结果列于表 1 。 从表 1 数据可以看出 , 短源距一定的条件下 ,近远探测器热中子计数比随着源距的增加而 增大 ;不同孔隙度地层的热中子计数比差值随源距增加而增大 ,动态范围增加 。因此单纯从孔隙度测井响应来看 ,长源距越大 ,对孔隙度的变化图 3 两种中子源的热中子计数比与源距的关系= 10 % ; = 30 % ; = 40 %产额大约是241 A m2Be 中子源的 35 倍 ,因此从计数统计性来看 ,可以增加长源距 ,以便增加随 钻 D2T 脉冲中子发生器补偿中子

22、孔隙度测井的探测深度 。3 . 1 . 2D2T 中子源距的选择由于 D2T 脉冲中子发生器产生的热中子分 布比中子源范围宽 ,常规地层条件下可以保证远 近探测器的计数统计性 , 因此选择最佳长源距时 ,可以通过增加长源距来提高对地层孔隙度测 井响应的灵敏度 。241越灵敏 ,长源距选择越远越好 。若采用 A m2Be中子源 ,短 、长源距分别选取 26 cm 和 53 cm 时 ,孔隙度为 40 %和 10 % ,地层的热中子计数比差 值为 21 . 88 ,相对孔隙度 10 %地层 ,计数比的动 态变化可以达到 220 % ,远大于 D2T 脉冲中子发 生器的 89 . 93 % ,考虑到

23、 D2T 脉冲中子发生器的 计数远高于常用的中子源 ,为提高地层孔隙度的 灵敏度 ,长源距可以相对选择大一些 ,综合考虑 选择在约 6070 cm 。表 1 源距对热中子计数比及孔隙度响应的影响1 = 10 %2 = 40 %( R2 - R1 )源距/ cmR2 - R1/ %(2 - 1 ) 100R1 = N S/ N LR2 = N S/ N LN LN L7 . 701 5 10 - 65 . 961 9 10 - 64 . 594 8 10 - 63 . 555 5 10 - 62 . 702 6 10 - 62 . 135 8 10 - 61 . 679 5 10 - 61 .

24、012 5 10 - 67 . 767 4 10 - 76 . 066 7 10 - 74 . 683 3 10 - 73 . 361 7 10 - 72 . 613 1 10 - 72 . 117 8 10 - 71 . 632 7 10 - 71 . 359 4 10 - 71 . 067 3 10 - 77 . 498 6 10 - 84 . 883 0 10 - 63 . 468 7 10 - 62 . 482 8 10 - 61 . 808 3 10 - 61 . 302 4 10 - 69 . 149 4 10 - 76 . 545 0 10 - 73 . 646 8 10 - 7

25、2 . 592 9 10 - 71 . 780 4 10 - 71 . 322 3 10 - 71 . 013 2 10 - 76 . 588 5 10 - 85 . 019 4 10 - 83 . 844 5 10 - 82 . 870 4 10 - 82 . 022 0 10 - 81 . 279 7 10 - 82629323538414450535659626568717477801 . 001 . 291 . 682 . 172 . 853 . 614 . 597 . 619 . 9212 . 6916 . 4422 . 9129 . 4736 . 3747 . 1756 . 657

26、2 . 16102 . 711 . 001 . 411 . 972 . 703 . 755 . 347 . 4613 . 3918 . 8327 . 4336 . 9348 . 1974 . 1197 . 28127 . 01170 . 11241 . 49381 . 580 . 000 . 120 . 290 . 530 . 901 . 732 . 875 . 788 . 9214 . 7320 . 4825 . 2844 . 6460 . 9279 . 84113 . 46169 . 33278 . 870 . 000 . 400 . 971 . 773 . 005 . 779 . 571

27、9 . 2729 . 7349 . 1068 . 2784 . 27148 . 80203 . 07266 . 13378 . 20564 . 43929 . 573 . 2 D2T 补偿中子孔隙度测井响应及灵敏度3 . 1 . 1中子孔隙度测井响应利用上面的计算 模型 ,地层孔隙度分别为 5 % 、8 % 、10 % 、12 % 、15 % 、18 % 、20 % 、23 % 、25 % 、28 % 、30 % 、32 % 、35 % 、38 %和 40 % , 骨 架为 石 灰岩 , 孔 隙度 饱含 水 ,分别采用 D2T 脉冲中子发生 器和241 A m2Be中子源 ,长短源距分别选取

28、50 和 22 . 5 c m ,模拟近远探测器处相应的热中子计数 ,得到近远探测 器热中 子 计 数 比 随 孔 隙 度 的 变 化 , 结 果 示 于 图 4 。根据图 4 数据可以拟合得到241 A m2Be 中子 源和 D2T 脉冲中子发生器相应的近远探测器计 数比与孔隙度的响应关系 ,分别为 :显然 ,两种中子源对应的中子孔隙度响应特性相同 ,近远探测器的热中子计数比都随着孔隙 度的增加而增加 , 但 D2T 脉冲中子发生器对应 的热中子计 数比 变化 缓慢 , 而241 A m2Be 中 子源 变化剧烈 ,即在相同源距条件下 ,利用 D2T 脉冲中子发生器进行补偿中子孔隙度测井时

29、,近远探 测器的计数比随孔隙度的变化小 ,对地层孔隙度 反应的灵敏度降低 。3 . 2 . 2中子孔隙度测井的灵敏度 补偿中子孔隙度测井的近远探测器计数比R 和孔隙度 的关系为补偿中子孔隙度测井的响应函数 ,定义其响应曲线的斜率 5 R 为孔隙度5灵敏度 。实际工作中常用相对孔隙度灵敏度 S来表示 ,其定义为 :R = 5 . 389 9 + 0 . 357 2+ 0 . 007 22R = 4 . 578 2 + 0 . 350 8- 0 . 001 52(1)(2)S = 1 5 R(1) 、(2) 式中 , R 为近远探测器热中子计数比 ;为孔隙度 ( %) 。(3)R 5根据公式 (

30、3) 及相应数据 ,分别计算两种中子源时不同孔隙度地层的中子孔隙度测井相对 灵敏度 ,结果列于表 2 。由表 2 可知 ,在相同的源距下 ,241 A m2Be 中 子源的近远探测器计数比大 ,且其孔隙度灵敏度 和相对灵敏度都要高于 D2T 脉冲中子发生器 ;随着地层孔 隙度 的增 加 , 采用241 A m2Be 中 子源 时 ,孔隙度灵敏度增加 ,采用 D2T 脉冲中子发生 器时则下降 ,而相对灵敏度都在下降 。因此在进 行补偿中子孔隙度测井时 ,在近远探测器的源距 相同时 ,D2T 脉冲中子发生器对地层孔隙度的灵敏度降低 。图 4 近远探测器热中子计数绝对比值与孔隙度的关系D2T 脉冲中

31、子发生器 ; 241 A m2Be 中子源表 2两种中子源的孔隙度灵敏度对比5 R/ 5RS/ %孔隙度 / %241 A m2BeD2T241 A m2BeD2T241 A m2BeD2T10209 . 72715 . 2387 . 88811 . 1510 . 5020 . 6460 . 3360 . 3215 . 164 . 244 . 262 . 883022 . 56813 . 6960 . 7910 . 3063 . 512 . 244031 . 90616 . 1340 . 9360 . 2922 . 931 . 813 . 3D2T 脉冲中子发生器补偿中子孔隙度测井的探测特性为

32、了对比两种中子源的中子孔隙度探测深 度 ,建立裸眼井条件下的计算模型 ,在井眼中充 满淡水 ,地层为饱含水砂岩且孔隙度为 10 % ,在 径向上从井壁开始每隔 2 cm 依次把地层的孔隙度改变为 40 % ; 仪器尺寸不变 , 居中测量 ; 中子源分别为 D2T 脉冲中子发生器和241 A m2Be 中子 源 ;短源距和长源距分别为 22 . 5 c m 和 50 cm ,模拟并得到两种中子源时近远探测器的热中子计数随着孔隙度为 40 %地层的径向厚度变化的 关系 ,结果示于图 5 。由图 5 可以看出 ,两种中子源产生的中子进入不同地层后的热中子计数变化规律略有不同 , 在短源距处 ,241

33、 A m2Be 中子源开始计数很高 ,随 着孔隙度改变地层径向厚度的增加下降很快 ,达 到 20 cm 时几乎不再发生变化 , 而 D2T 脉冲中子发生器计 数比241 A m2Be 中 子源 低 , 达到 饱和 径向厚度的值略为增加 ;长源距处规律和短源距 不同 ,开始241 A m2Be 中子源的热中子计数高 ,随 着地层孔隙度大的介质径向厚度增加 ,D2T 脉冲 中子发生器对应的热中子计数比241 A m2Be 中子源大 ,显然利用 D2T 脉冲中子发生器时 ,随着地 层径向厚度的变化 ,近远探测器的热中子计数比 变化小 ,对径向厚度的灵敏度降低 。为了对比补偿中子孔隙度测井的探测深度

34、,用模拟结果得到的近远探测器热中子计数比对 地层径向厚度变化作图 ,结果示于图 6 。以孔隙度为 10 %饱含水砂岩地层为基准 , 对近远探测器热中子计数比随着径向厚度的变化进行归一 化 ,得到两种中子源的探测深度特性关系 ,结果 示于图 7 。从图 6 可以看出 ,当地层孔隙度较小时 ,两种中子源得到的热中子计数比相差不大 ,随着径 向厚度的增加 ,地层孔隙度增大 ,比值都在增加 , 但 D2T 脉冲中子发生器对应的近远探测器热中 子计数比上升慢 ,然后达到饱和比 。而图 7 显示 出两种中子源的探测深度几乎相同 ,D2T 脉冲中 子发生器和241 A m2Be 中子源的探测深度都约为25

35、cm ,因探测深度受源距的影响很大 ,由于 D2T 脉冲中子发生器的中子产额高 , 可以通过增加 长 、短源距的方法进行中子孔隙度测井 ,从而增 加其探测深度 。图 5 不同探测器处的热中子计数随孔隙度改变地层径向厚度的变化关系241 A m2Be 中子源 ; D2T 脉冲中子发生器图 7 不同中子源的探测深度241 A m2Be 中子源 ;D2T 脉冲中子发生器图 6 不同中子源的近远探测器热中子计数比与径向厚度的关系241 A m2Be 中子源 ;D2T 脉冲中子发生器结论laysia : Societ y of Pet roleum Engineer s , 2002 .Fricke S

36、co t t , Madio D P. Ther mal neut ro n po ro si2t y usi ng p ul sed2neut ro n mea surement s C / / SPW2L A 49t h A nnual Sympo si um. Edinbur gh , Sco t2 la nd : Societ y of Pet rop hysici st s a nd Well Lo g A n2 alyst s , 2008 .Weller G , Griffit hs R , Stoller C , et al . A new i n2 tegrated L WD

37、 platfo r m brings next2generatio n fo r2 matio n eval uatio n service s C / / SPWL A 46t h A n2 nual Sympo si um. Lo ui siana , U SA : Societ y of Pet rop hysici st s and Well Lo g A nalyst s , 2005 . Weller G , EI2Halawa ni T , Tribe I , et al . A new integrated L WD platfo r m deliver s imp ro ve

38、ment drilling efficiency , well placement , a nd fo r matio n eval uatio n service s , SP E96652 R . A ber deen , Sco tla nd : Societ y of Pet roleum Engineer s , 2005 .At suhiko Mo rio ka , Sato shi Sato , Ma sa ha r u Ki n2 no , et al . Ir radiatio n a nd penet ratio n te st s of bo2 ro n2dop ed l

39、o w activatio n co ncrete using 2 . 45 a nd14 MeV neut ro n so urces J . J o ur nal of N uclea rMaterial s , 2004 , 3292333 : 1 61921 623 .Koivuno ro H , Bleuel DL , Na sta si U , et al . BN C T do se di st ributio n in liver wit h epit her mal D2D a nd D2T f usio n2ba sed neut ro n beams J . Applie

40、d Ra2diatio n a nd Iso tope s , 2004 , 61 : 8532859 .4 5 (1) 由于 D2T 脉冲中子发生器无放射性 ,且产生的中子能量为 14 MeV , 中子能量高 , 中子 减速距离大 , 中子产额可以达到 108 / s , 探 测器 计数率高 ,统计性好 ,在随钻补偿中子孔隙度测 井中可以替代241 A m2Be 中子源 。(2) 热中子计数随源距增加而呈指数衰减 ,当地层孔隙度较大时 ,D2T 脉冲中子发生器的中 子减速长度 大 , 热 中 子计 数比241 A m2Be 中 子源 高的多 ,其分布范围更宽 。因此近探测器的源距 选择 20

41、 30 cm 、远 探 测 器 的 源 距 选 择 60 70 cm 。(3) 在长 、短 源 距 相 同 的 情 况 下 , 采 用 D2T 脉冲中子发生器对地层孔隙度灵敏度和相对灵 敏度都要降低 ,而探测深度几乎相同 ,可以通过 增加源距的方法来提高灵敏度和探测深度 。 6 7 8 参考文献 :Ait ken J D , Holenka J M , To r bet t D E , et al . Op2 eratio nal and enviro nmental saf et y wit h nuclear L WD tool s , SP E27226 R . J a karta ,

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43、259 .Ait ken J D , A dolp h R , Eva ns M , et al . Radiatio n so urce s in drilling tool s : co mp rehensive ri sk a naly2 si s in t he design , develop ment a nd op eratio n ofL WD tool s , SP E73896 R . Kuala L ump ur , Ma2 1 9 2 10 张锋 ,首祥云 , 张绚华 . 碳氧比能谱 测井中能谱及探测器响应的数值模拟 J . 石 油 大 学 学 报 : 自 然 科学版 ,2005 , 29 (2) : 34237 . 3 Briesmei ster J F. MCN P TM2A general Mo nte Ca rlo N2p article t ra nspo rt co de , Ver sio n 4C. Lo s Ala mo s Natio nal L abo rato r y Repo rt L A2137092M R . New Mexico : Diagno stic s Applicatio nsGro up , 2000 . 11 4