一、中子(zhōngzǐ)寿命测井二、热中子寿命与地层对热中子宏观俘获截面的关系三、中子寿命测井的基本原理四、中子寿命测井的应用第一页,共三十九页。中子寿命测井(neutronlifetimelog,NLL)也叫热中子衰减时间测井(ThermalDecayTimeLog),是最早投入使用的一种脉冲中子测井。测井时,利用脉冲中子源发射高能快中子(14Mev),脉冲照射地层,用伽马探测器探测经地层慢化产生的热中子被俘获放出的伽马射线,根据计数率随时间的衰减,进而计算热中子寿命和地层的热中子的宏观俘获截面,从而研究地层性质(特别是含油性)的一种测井方法(fāngfǎ)。在地层中,宏观俘获截面和热中子寿命主要与氯的含量有关,与地层水矿化度有关。第二页,共三十九页。1、热中子寿命热中子寿命,是指热中子从产生的瞬间起到被俘获的时刻(shíkè)所经历的平均时间,单位是us。计算时,它等于热中子中的63.2%被俘获所经过的时间:)exp()(0tNtN当t368.0/)(0NtN2、宏观俘获截面Σ单位体积介质中所有原子核的微观(wēiguān)俘获截面之和,单位cm-1,一般定义一个基本的宏观俘获截面单位为10-3cm-1,称作俘获单位并记作c.u.。第三页,共三十九页。3、τ与Σ的关系τ—表示地层的热中子寿命(shòumìng),单位us;Σ—表示地层对热中子的宏观俘获截面,单位cm-1;vA1其中(qízhōng)A为某一待定的常数;5.45451Aυ为热中子速度,25oC为2.2x105cm/s。也就是说,热中子寿命与地层对热中子的宏观俘获截面成反比关系,即地层的宏观俘获截面越大,热中子寿命越小。第四页,共三十九页。4、岩石的热中子寿命和宏观俘获截面常见岩石的主要矿物(kuàngwù)的俘获截面都很小,热中子寿命都很长,而孔隙流体的热中子俘获截面比大部分骨架矿物(kuàngwù)的大很多,因此,Σ受到孔隙度的影响。(硼、汞等宏观俘获截面特别大,因此,微量的硼、汞就能使Σ增大,目前的硼中子测井就是利用了硼的这种性质。)第五页,共三十九页。中子从其产生(chǎnshēng),经过和地层原子核发生非弹性散射,弹性散射,逐渐减速为热中子,热中子被俘获产生(chǎnshēng)俘获伽马射线。1.热中子寿命(τ)热中子从其产生到它被吸收为止经历的平均时间指的是统计概念,即热中子从其产生到被吸收经历的时间有长、有短,我们讲的τ是一种平均值。第六页,共三十九页。2.中子寿命测井的依据空间某一体积(tǐjī)中子密度随时间的变化率为吸收率泄漏率产生率--tn...