專利名稱：Tnis過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于石油探測技術(shù)領域，具體地涉及TNIS (Thermal Neutron Imaging System，熱中子成像系統(tǒng))過套管成像儲層(即地層)流體評價系統(tǒng)，即TNIS過套管成像儲層流體評價儀，或稱為TNIS過套管成像儲層流體評價裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)使用的飽和度測井系統(tǒng)一般是通過地層對中子的俘獲放射出的伽瑪射線進行記錄分析來解析油井的飽和度。這類系統(tǒng)的缺陷如下1.在套管內(nèi)不能對地層及內(nèi)部流體進行成像分析，因此也不能直接在套管內(nèi)得到相應的地層參數(shù)(孔隙度、飽和度、泥質(zhì)含量等)；2.在低礦化度(地層水礦化度彡IOOOppm, Ippm是指1000000千克的溶液中含有 1千克溶質(zhì)，IOOOppm是指1000000千克的溶液中含有1000千克溶質(zhì))的油井中不能準確地評價地層參數(shù)；3.在低孔隙度(地層孔隙度< 10% )的油井中不能準確地評價地層參數(shù)；4.在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量少、誤差范圍大、精度低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直接在套管內(nèi)采集數(shù)據(jù)、準確評價低礦化度或低孔隙度的油井中地層參數(shù)、在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量大、誤差范圍小、精度高的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)。本實用新型的技術(shù)解決方案是這種TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，包括高能中子發(fā)生器、放射源探測器、以及依次相連的A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示裝置，高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子，放射源探測器接收快中子發(fā)射后產(chǎn)生的熱中子，放射源探測器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。由于熱中子通過套管能夠直接被探測到，所以就可以在套管內(nèi)采集數(shù)據(jù)，而不是把探測裝置直接深入油井，從而很好地保護了探測儀器；由于在低礦化度或低孔隙度的油井中熱中子的計數(shù)率大大高于伽瑪射線，所以本方法能夠更加準確地評價低礦化度或低孔隙度的油井中地層參數(shù)，在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量大、誤差范圍小、精度
尚O

圖1是本實用新型的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。圖1是本實用新型的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。這種TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)(由于熱中子能夠穿過套管，所以該發(fā)明名稱為TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng))，包括高能中子發(fā)生器、放射源探測器、以及依次相連的A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示裝置，高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子，放射源探測器接收快中子發(fā)射后產(chǎn)生的熱中子，放射源探測器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，所述高能中子發(fā)生器是產(chǎn)生能量為14兆電子伏特快中子的高能中子發(fā)生器。優(yōu)選地，放射源探測器是He3雙源距高精度熱中子探測器。優(yōu)選地，顯示裝置是電腦顯示器。本實用新型的工作原理如下(1)通過高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子；(2)利用放射源探測器的長源距部分和短源距部分同時采集從步驟(1)的快中子發(fā)射后一段時間內(nèi)產(chǎn)生的多個時間間隔的熱中子數(shù)；(3)根據(jù)各個時間間隔的熱中子數(shù)生成熱中子時間衰減譜，將時間衰減譜轉(zhuǎn)換成矩陣數(shù)據(jù)記錄下來，進而把矩陣數(shù)據(jù)生成成像圖；(4)通過步驟(3)的成像圖并根據(jù)油井影響因素與熱中子衰減對應關系來去除井眼大小、水泥環(huán)、井筒內(nèi)流體三種因素的影響，從而獲得客觀的地層參數(shù)；(5)將步驟的地層參數(shù)輸出到顯示裝置。優(yōu)選地，14兆電子伏特的快中子，經(jīng)過一系列的非彈性碰撞(10_810_7秒)和彈性碰撞(10_6-10_3秒)，當中子的能量與組成地層的原子處于熱平衡狀態(tài)時，中子處于熱中子能量級，所述熱中子的能量是0. 025電子伏特左右，速度2. 2 X IO5厘米/秒，直到被地層俘
-M-犾。優(yōu)選地，步驟O)中的一段時間是從快中子發(fā)射后30微秒到1800微秒，分為120 個時間間隔，每個時間間隔是15微秒。其中油井影響因素與熱中子衰減對應關系是公知的，現(xiàn)舉例如下
1-1011-1213-1512 -1415-1819-208-1011-1617-22時間時間吋間時間時間時間時間時間時間道道道道道道道道道井眼5井眼井眼井筒井筒井筒水泥水泥水泥吋5. 5吋8. 5吋內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流環(huán)是環(huán)是環(huán)是體為體為體為低密中密高密水油水和油度度度 優(yōu)選地，步驟( 還包括通過長源距探測器和短源距探測器的中子數(shù)的比值得到地層含氫指數(shù)。當含氫指數(shù)低時，即在低礦化度地層水條件下，分辨近井地帶的油水分布，計算含油飽和度、劃分水淹級別、求取儲層孔隙度、計算儲層內(nèi)泥質(zhì)含量及主要礦物含量等等。本實用新型采用多元化成像處理模式，更加直觀地對地層參數(shù)進行評價，克服了技術(shù)人員的主觀失誤。尤其是在水平井和天然井氣井中，從成像資料能更加直觀地看到地層的狀態(tài)。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求1.TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，其特征在于，包括高能中子發(fā)生器、放射源探測器、以及依次相連的A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示裝置，高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子， 放射源探測器接收快中子發(fā)射后產(chǎn)生的熱中子，放射源探測器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，其特征在于，所述高能中子發(fā)生器是產(chǎn)生能量為14兆電子伏特快中子的高能中子發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，其特征在于，放射源探測器是He3雙源距高精度熱中子探測器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，其特征在于，顯示裝置是電腦顯示器。
專利摘要公開了一種直接在套管內(nèi)采集數(shù)據(jù)、準確評價低礦化度或低孔隙度的油井中地層參數(shù)、在低礦化度或低孔隙度的油井中記錄數(shù)據(jù)量大、誤差范圍小、精度高的TNIS過套管成像儲層流體評價系統(tǒng)，包括高能中子發(fā)生器、放射源探測器、以及依次相連的A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示裝置，高能中子發(fā)生器向地層發(fā)射快中子，放射源探測器接收快中子發(fā)射后產(chǎn)生的熱中子，放射源探測器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。
文檔編號E21B49/00GK202031585SQ20112001576
公開日2011年11月9日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者張玉虎, 邵力量 申請人:太平洋遠景石油技術(shù)(北京)有限公司