脉冲中子能谱测井数据处理及解释方法研究

  脉冲中了测井是套管井确定地层剩余油饱和度常用的方法,从国外公司引进的RST、RMT、PND-S、RPM和PNN等仪器测井信息丰富,解释精度高,但测井成本高,不适合广泛推广,而且不利于我国脉冲中子能谱测井技术的发展。国内脉冲中子测井仪器测井模式单一,所以开展新型的能谱测井仪及配套解释方法研究具有重要的意义。 脉冲中子能谱测井仪(PNST)是新研制的集当代各种主流脉冲中子测井方法于一体的套管井地层参数测井仪。具有三种工作模式:碳氧比能谱测井模式(C/O)、脉冲中子俘获测井模式(PNC)和脉冲中子-中子测井模式(PNN)。 根据仪器的性能特点,本文主要完成了以下几个方面的技术研究:对比介绍了国内外主要脉冲中子测井仪器的特点,指出了全谱测井的研发需要;介绍了脉冲中子测井的核物理基础、以及碳氧比能谱测井、中子寿命测井和PNN测井的基本原理;俘获谱氢、铁峰峰位确定是谱漂移校正的关键,在相关对比法的基础上,改进了铁峰峰位确定方法;提出了利用快速傅立叶变换方法确定脉冲中子—中子测井的热中子寿命,使获得的中子寿命值不受本底及起始热中子计数的影响;对测量过程中出现的异常点,采用Tukey提出的53H法识别、剔除异常点并补充这些异常点;针对放射性测井统计涨落误差大的缺点,给出了萨维兹凯—戈雷(Savitzky-Golay)滤波方法对测井曲线进行滤波,这种方法提供没有分辩率损失的平滑,而且任意选取间隔宽度和拟合的多项式的阶数;在剩余油饱和度定量解释中,针对部分缺少裸眼井测井资料的井,提出了利用脉冲中子全谱测井仪测得的地层俘获截面计算泥质含量和利用近远探测器俘获计数率比值计算孔隙度的方法;中子寿命测井定量解释的关键是准确确定地层中各组分的俘获截面,本文提出了利用泥岩段油水线相等确定泥岩俘获截面的方法;根据快中子减速理论,提出了利用碳氧比测井资料定性识别气层的方法。 利用本课题开发的数据处理及解释软件进行测井资料解释,与裸眼井及动态生产数据对比,解释结论能有效反应储层剩余油饱和度的变化情况,寻找潜力油层,识别气层。