9. Физические основы нейтронных методов.

Нейтронные приборы содержат источники быстрых нейтронов, детектор

Для того, чтобы не было прямого попадания из

источника, в детектор устанавливают экран.

Характеризуется:

1. Низкая глубинность исследования. Предельный радиус исследования 60 см от стенки скважин.

2. Нейтрон не имеет электрического заряда, имеет большую проникающая способность.

3. Взаимодействие нейтронов с веществом.

Существует 2 вида взаимодействия нейтронов с ядрами веществ:

рассеяние и поглощение.

Рассеяние бывает упругое и неупругое.

Неупругое рассеяние нейтрона

Нейтрон вылетающий из источника (генератор - нейтронов), имеют энергию 14 МэВ, имеет высокую скорость, взаимодействие происходит по закону квантовой механики

3МэВ < Е_n< 14 МэВ

Нейтрон захватывается ядром образуется составное ядро( в течение 10^-6с)

ядро распадается вылетает нейтрон (энергия существенно меньше, чем до взаимодействия образуется -квант ( имеет

определенную энергию) для С – 4,43 МэВ, О – 6,13 МэВ

В процессе неупругого режима 2-3 соударения, энергия

соударения меньше 3 МэВ

Упругое рассеяние нейтрона

Нейтрон и ядро взаимодействует как 2 упругих шара, согласно законам классической механики, закон сохранения энергии, закон сохранения импульса.

Чем >водосодержание породы, тем меньше показатель нейтронного метода

Чем <нефтесодержание, тем выше показатель нейтронного метода.

Этот процесс используется в определения пористости.

Нейтрон ,который достиг этого порога: Е_n=0.025 эВ называется тепловым.По нейтронным методам можно определить среды, которые содержат и не содержат Cl – основа разделения нефтяных и водоносных пластов.Современная аппаратура ИНГКС ( импульсный нейтронный гамма каротаж спектрометрический) Помимо - излучения и рассеяния может регистрировать излучение ГИРЗ( гамма излучение радиационного захвата)

- квант для каждого элемента имеет свою энергию

С/О каротаж

С помощью импульсных нейтронных методов можно определить

- коэффициент пористости коллекторов (К_п) (через водосодержание)

- насыщенность ( по содержанию Cl на воду и нефть; по Н₂ содержанию -нефть и газ)

ЗП – зона

проникновения

если провести замер в течение 1-2 суток после остановки бурения, то получим (рис.1)

если провести исследования ч/з несколько месяцев, когда пласт не вскрыт перфорацией, происходит расформирование проникновения,

получим (рис.2)

Изначально рис.1 глубинность малая, поэтому исследуем ЗП, и кривая такая прямая Рис.2. Зона газа - при замещание пресноводной воды газом, содержание Н₂ , выделяем ГНК Зона воды – пресноводный фильтрат замещается соленым фильтратом, содержащим Cl, показание падают, выделяют ВНК.