脈沖中子能譜測井數據處理及解釋方法研究

  脈沖中了測井是套管井確定地層剩余油飽和度常用的方法,從國外公司引進的RST、RMT、PND-S、RPM和PNN等儀器測井信息豐富,解釋精度高,但測井成本高,不適合廣泛推廣,而且不利于我國脈沖中子能譜測井技術的發展。國內脈沖中子測井儀器測井模式單一,所以開展新型的能譜測井儀及配套解釋方法研究具有重要的意義。 脈沖中子能譜測井儀(PNST)是新研制的集當代各種主流脈沖中子測井方法于一體的套管井地層參數測井儀。具有三種工作模式:碳氧比能譜測井模式(C/O)、脈沖中子俘獲測井模式(PNC)和脈沖中子-中子測井模式(PNN)。 根據儀器的性能特點,本文主要完成了以下幾個方面的技術研究:對比介紹了國內外主要脈沖中子測井儀器的特點,指出了全譜測井的研發需要;介紹了脈沖中子測井的核物理基礎、以及碳氧比能譜測井、中子壽命測井和PNN測井的基本原理;俘獲譜氫、鐵峰峰位確定是譜漂移校正的關鍵,在相關對比法的基礎上,改進了鐵峰峰位確定方法;提出了利用快速傅立葉變換方法確定脈沖中子—中子測井的熱中子壽命,使獲得的中子壽命值不受本底及起始熱中子計數的影響;對測量過程中出現的異常點,采用Tukey提出的53H法識別、剔除異常點并補充這些異常點;針對放射性測井統計漲落誤差大的缺點,給出了薩維茲凱—戈雷(Savitzky-Golay)濾波方法對測井曲線進行濾波,這種方法提供沒有分辯率損失的平滑,而且任意選取間隔寬度和擬合的多項式的階數;在剩余油飽和度定量解釋中,針對部分缺少裸眼井測井資料的井,提出了利用脈沖中子全譜測井儀測得的地層俘獲截面計算泥質含量和利用近遠探測器俘獲計數率比值計算孔隙度的方法;中子壽命測井定量解釋的關鍵是準確確定地層中各組分的俘獲截面,本文提出了利用泥巖段油水線相等確定泥巖俘獲截面的方法;根據快中子減速理論,提出了利用碳氧比測井資料定性識別氣層的方法。 利用本課題開發的數據處理及解釋軟件進行測井資料解釋,與裸眼井及動態生產數據對比,解釋結論能有效反應儲層剩余油飽和度的變化情況,尋找潛力油層,識別氣層。