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基于中子活化瞬发伽马能谱确定地层元素含量的方法
1
作者 张锋 王含 +1 位作者 范珺亭 张慧 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第6期786-794,共9页
中子技术能够利用中子与物质的相互作用确定其组成等性质,广泛应用于医学、环境科学、核反应堆建设、金属矿产勘查及石油工业中。在石油天然气领域,中子探测技术主要被用于确定井孔中的孔隙度、密度和流体饱和度等参数。随着测井技术的... 中子技术能够利用中子与物质的相互作用确定其组成等性质,广泛应用于医学、环境科学、核反应堆建设、金属矿产勘查及石油工业中。在石油天然气领域,中子探测技术主要被用于确定井孔中的孔隙度、密度和流体饱和度等参数。随着测井技术的不断发展,基于瞬发伽马射线的中子活化分析技术也已应用于井下确定地层元素含量,并成为复杂岩性和非常规油气储层获得矿物含量的唯一手段。通过归纳地层元素伽马能谱测井的方法,利用蒙特卡罗方法模拟不同地层条件下的伽马能谱,构建地层元素的标准谱库,研究奇异值分解和极大似然估计能谱数据处理方法,并利用得到的元素产额及氧闭合模型实现地层元素含量的确定。利用蒙特卡罗方法构建已知地层的伽马能谱,采用上述数据处理方法得到元素含量与地层真实元素含量误差均在4%之内,Si误差最大为2.8%,Ca最大误差为3.3%,研究结果为井下确定地层元素成分及含量提供了有效的技术支持。 展开更多
关键词 中子技术应用 地层元素测井 能谱数据处理 蒙特卡罗模拟
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PNST-E脉冲中子地层元素测井技术研究 被引量：12
2
作者 郑华 孙亮 +3 位作者 梁庆宝 董建华 韩东庆 杨建峰 《测井技术》 CAS CSCD 2015年第4期395-404,421,共11页
为满足复杂岩性储层评价需要,在中国首次研制了脉冲中子地层元素测井仪,研究了测井资料处理方法并开发了配套软件。以PNST脉冲中子全谱测井仪为基础,通过优化设计传感器结构和脉冲时序、改进中子发生器、应用数字脉冲幅度分析技术,研制... 为满足复杂岩性储层评价需要,在中国首次研制了脉冲中子地层元素测井仪,研究了测井资料处理方法并开发了配套软件。以PNST脉冲中子全谱测井仪为基础,通过优化设计传感器结构和脉冲时序、改进中子发生器、应用数字脉冲幅度分析技术,研制了PNST-E脉冲中子地层元素测井仪。实测能谱中元素特征峰清晰,2支测井仪的能谱相互一致,相关系数达0.99。经7口地层元素模型井实测能谱校验模型,针对反应截面较高的主要造岩元素,利用MCNP数值模拟获得了9种元素非弹、17种元素俘获标准谱及这些元素的相对灵敏度因子。资料处理软件采用约束解谱法求出非弹、俘获元素产额,应用氧化物闭合模型计算出Si、Ca、S、Fe、Ti、Gd、K、Na、Mg、Al等元素干重和总有机碳含量(TOC),解释矿物组分和骨架参数。在7口模型井中实测Si、Ca、S、Fe、Ti等元素干重的最大误差是2.4%。现场试验PNST-E测井结果与取心数据相符,与国外同类技术测井结果相符。 展开更多
关键词 地层元素测井 脉冲中子测井 测井仪 能谱 标准谱 元素含量 矿物组分 总有机碳含量
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地层元素测井技术的发展及其应用 被引量：2
3
作者 郭宇 杜洋 《西部探矿工程》 CAS 2017年第7期78-81,88,共5页
地层元素测井是通过测量中子与地层物质的原子核发生作用放出的γ射线,得到元素含量进而确定矿物含量,是具有应用前景的勘探和评价岩性油气藏的中子γ能谱测井技术。首先介绍了地层元素能谱测井的工作原理,以斯伦贝谢公司的ECS测井仪为... 地层元素测井是通过测量中子与地层物质的原子核发生作用放出的γ射线,得到元素含量进而确定矿物含量,是具有应用前景的勘探和评价岩性油气藏的中子γ能谱测井技术。首先介绍了地层元素能谱测井的工作原理,以斯伦贝谢公司的ECS测井仪为例分析了仪器的相关技术指标。从理论上推导地层元素俘获γ能谱测井的谱处理方法中元素相对产额、灵敏度因子、地层因子的求解方法,并讨论了将元素含量转换成矿物含量的过程;总结了元素能谱测井技术的几点应用,对地层元素测井的发展未来进行了展望。 展开更多
关键词 地层元素测井 地层元素测井仪器 矿物含量
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地层元素测井技术最新进展及其应用 被引量：35
4
作者 张锋 刘军涛 +1 位作者 冀秀文 袁超 《同位素》 CAS 2011年第B12期21-28,共8页
地层元素测井是一种通过测量中子与地层元素原子核作用放出的伽马射线,得到元素含量进而确定矿物含量的中子伽马能谱测井技术,在复杂储层岩性识别、非常规储层评价等方面得到了广泛应用。本文简要介绍了元素能谱测井的核物理和地质基础... 地层元素测井是一种通过测量中子与地层元素原子核作用放出的伽马射线,得到元素含量进而确定矿物含量的中子伽马能谱测井技术,在复杂储层岩性识别、非常规储层评价等方面得到了广泛应用。本文简要介绍了元素能谱测井的核物理和地质基础,并对元素俘获能谱测井(ECS)、地球化学测井(GEM)和地层岩性能谱测井(FLS)等几种仪器技术指标进行分析;系统讨论了确定元素含量的谱分析技术及矿物含量的氧化物闭合模型和统计分析方法;总结了元素能谱测井在地层评价中的应用。最后提出采用可控中子源和多探测器系统、多参数测量是地层元素测井的发展趋势。 展开更多
关键词 地层元素 能谱测井 技术进展
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地层元素测井仪器结构参数的蒙特卡罗数值模拟 被引量：14
5
作者 严慧娟 岳爱忠 +3 位作者 赵均 张建民 王树声 林岩栋 《测井技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期282-285,共4页
建立地层元素测井的蒙特卡罗方法数值模拟模型,分别对仪器的屏蔽体、硼套、源距等仪器参数对测井响应的影响进行数值模拟研究。单一屏蔽体材料中钨镍铁屏蔽率最高,组合材料中钨镍铁+硼砂和钨镍铁+聚乙烯的屏蔽率比相同厚度钨镍铁的屏蔽... 建立地层元素测井的蒙特卡罗方法数值模拟模型,分别对仪器的屏蔽体、硼套、源距等仪器参数对测井响应的影响进行数值模拟研究。单一屏蔽体材料中钨镍铁屏蔽率最高,组合材料中钨镍铁+硼砂和钨镍铁+聚乙烯的屏蔽率比相同厚度钨镍铁的屏蔽率略高一些,钨镍铁+聚乙烯的效果更明显。实际仪器模型中11cm厚的钨镍铁屏蔽率大于0.9;硼套为10B与氟橡胶混合材料时其10B含量达到10%以上,达到降低仪器内部元素影响的效果;仪器外壳材料均可以采用沉淀不锈钢或铜,其对地层元素的解谱几乎没有影响。这些模拟结果可以为优化仪器结构参数提供参考。 展开更多
关键词 地层元素测井 蒙特卡罗方法 数值模拟 仪器结构
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用地层元素测井资料确定储层粘土含量 被引量：17
6
作者 程华国 袁祖贵 刘宁 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第2期28-30,共3页
地层元素测井 (ECS)是一种实时测量地层中元素含量的新型测井方法。介绍了ECS的方法和原理 ,根据王庄油田 4口井的ECS资料及氧化物闭合模型和综合处理解释结果 ,确定出该区的地层矿物含量 ,依据矿物含量并结合自然伽马能谱测井方法确定... 地层元素测井 (ECS)是一种实时测量地层中元素含量的新型测井方法。介绍了ECS的方法和原理 ,根据王庄油田 4口井的ECS资料及氧化物闭合模型和综合处理解释结果 ,确定出该区的地层矿物含量 ,依据矿物含量并结合自然伽马能谱测井方法确定出研究区的粘土含量及类型。结果表明 ,研究区沙三段碎屑岩储层粘土矿物以伊 /蒙混层为主 ,其含量平均为 5 0 % ;其他矿物含量依次为 :高岭石平均为 2 0 % ,伊利石平均为 15 % ,绿泥石平均为 8%。伊 /蒙混层比平均为 76 % ,粘土成分以蒙脱石为主。将测井解释得到的粘土含量及类型与X 衍射分析结果进行了对比 ,验证了测井解释结果的可靠性。根据研究区的粘土含量和类型 ,提出了该区储层改造时应采用的几项措施。 展开更多
关键词 地层元素测井 测井资料 储层 粘土矿物 王庄油田 ECS 测井方法
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用地层元素测井(ECS)资料评价复杂地层岩性变化 被引量：39
7
作者 程华国 袁祖贵 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期233-238,共6页
在石油测井中,地层的岩性判别是评价储层参数的首要条件,地层元素测井(ECS)能测出地层中Si、Ca、Fe、S、Ti、Cl、Cr、Gd等元素的含量,结合地质录井等资料可准确确定储层的岩性。通过实例分析,正确评价了复杂地层的岩性变化,为石油勘探... 在石油测井中,地层的岩性判别是评价储层参数的首要条件,地层元素测井(ECS)能测出地层中Si、Ca、Fe、S、Ti、Cl、Cr、Gd等元素的含量,结合地质录井等资料可准确确定储层的岩性。通过实例分析,正确评价了复杂地层的岩性变化,为石油勘探开发提供了可靠的地质参数。 展开更多
关键词 地层元素测井 岩性变化 复杂地层 评价 石油勘探开发 石油测井 储层参数 岩性判别 地质录井 地质参数
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结合地层元素测井和密度测井提高孔隙度评价精度 被引量：5
8
作者 袁超 马萌 +2 位作者 周灿灿 冯周 施宇峰 《测井技术》 CAS CSCD 2018年第2期145-148,162,共5页
岩性较复杂的储层中,由于矿物组分及含量的复杂性,利用常规解释方法不能准确计算地层孔隙度。为此,结合地层元素测井和地层密度测井提高孔隙度计算精度。采用基于多目标规划的最优化新方法,将地层元素测井直接测量的元素含量反演得到高... 岩性较复杂的储层中,由于矿物组分及含量的复杂性,利用常规解释方法不能准确计算地层孔隙度。为此,结合地层元素测井和地层密度测井提高孔隙度计算精度。采用基于多目标规划的最优化新方法,将地层元素测井直接测量的元素含量反演得到高精度的矿物含量。根据地层矿物含量准确计算骨架密度值,结合密度测井资料,获取精确的地层孔隙度测井评价结果。将该方法应用到实际测井资料中,并与岩心分析结果对比验证计算结果的准确性。该方法的计算结果与岩心分析结果的相关系数,高于仅利用密度测井以及中子密度测井交会等常规解释方法,证明了该方法提高地层孔隙度评价精度的实用性。 展开更多
关键词 地层元素测井 密度测井 孔隙度评价 精度提高
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地层元素测井中中子-伽马能谱解析理论和方法 被引量：12
9
作者 庞巨丰 李敏 《同位素》 CAS 北大核心 2006年第2期70-74,共5页
对在模型中进行地层元素中子-伽马能谱测井实验中所得中子-伽马谱解析方法进行了研究,即对非弹伽马谱与俘获伽马谱解析方法进行了研究。理论上推导出分别用非弹谱和俘获谱求出地层元素质量分数的公式,得到了标准非弹伽马谱和标准俘获伽... 对在模型中进行地层元素中子-伽马能谱测井实验中所得中子-伽马谱解析方法进行了研究,即对非弹伽马谱与俘获伽马谱解析方法进行了研究。理论上推导出分别用非弹谱和俘获谱求出地层元素质量分数的公式,得到了标准非弹伽马谱和标准俘获伽马谱,并在理论推导的基础上编制了相应的解谱程序。 展开更多
关键词 地层元素 能谱测井 中子-伽马谱 解析方法
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MC法模拟地层元素测井仪优化中子屏蔽体 被引量：2
10
作者 朱力 葛良全 +2 位作者 张庆贤 程鹏亮 任茂强 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第9期974-977,共4页
利用MC法模拟了D-T中子源发出的粒子通过地层元素测井仪内部屏蔽体结构的过程,获得了不同粒子通过不同材料的屏蔽体后能量和核反应截面的分布,从而得出不同材料在不同厚度下的粒子屏蔽效果。模拟结果表明:采用17 cm厚的三层复合屏蔽体结... 利用MC法模拟了D-T中子源发出的粒子通过地层元素测井仪内部屏蔽体结构的过程,获得了不同粒子通过不同材料的屏蔽体后能量和核反应截面的分布,从而得出不同材料在不同厚度下的粒子屏蔽效果。模拟结果表明:采用17 cm厚的三层复合屏蔽体结构,所用材料第一层为10 cm厚的钨镍合金,第二层为5 cm厚含20%碳化硼的聚乙烯,第三层为2 cm厚的铅。三层结构对中子的屏蔽率达到98.47%,对γ光子的屏蔽率达到97.68%。可有效降低仪器内部元素干扰,提高分辨率与精确度。 展开更多
关键词 地层元素 测井仪 MC法 中子屏蔽 γ射线屏蔽 MCNP5
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地层元素测井中子-伽马谱解析方法的实际应用 被引量：5
11
作者 庞巨丰 李敏 《同位素》 CAS 北大核心 2006年第4期214-217,共4页
利用地层元素测井中子-伽马谱的解析理论和解析方法,对两个油田的4口井连续获取的中子-伽马谱进行了连续处理,获得H、C、O、Si、Ca、Fe、Mg、Al的质量分数随井深的变化曲线。同时,获得新C与O和新Ca与Si原子数之比,即新C/O、新Ca/Si随井... 利用地层元素测井中子-伽马谱的解析理论和解析方法,对两个油田的4口井连续获取的中子-伽马谱进行了连续处理,获得H、C、O、Si、Ca、Fe、Mg、Al的质量分数随井深的变化曲线。同时,获得新C与O和新Ca与Si原子数之比,即新C/O、新Ca/Si随井深的变化曲线,即测井曲线。随之利用新C/O求得有关井段地层的含油饱和度并划分水淹等级;利用元素质量分数求得有关地层的矿物含量、地层密度、宏观俘获截面和渗透率等。 展开更多
关键词 地层元素 能谱测井 中子-伽马谱 解析方法 实际应用
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地层元素测井(ECS)评价油水层 被引量：16
12
作者 袁祖贵 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期126-131,共6页
首次提出了用地层元素测井(ECS)资料评价油水层,论述了ECS的测量原理,分析了地层元素与矿物的关系,指出了ECS资料应用的广阔前景。
关键词 地层元素测井 ECS 油水层评价 Γ射线 矿物分析 中子源 岩性识别
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用地层元素测井(ECS)资料研究沉积环境 被引量：16
13
作者 袁祖贵 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期347-352,357,共7页
沉积物中某些元素的富集和贫化与沉积时的沉积环境密切相关。通过分析地层中原始沉积的元素含量与变化规律,建立与环境变化的相互关系,可以为研究沉积环境提供重要线索。地层元素测井(ECS)能够利用测井方法探测地层中Si、Ca、S、Fe、Cl... 沉积物中某些元素的富集和贫化与沉积时的沉积环境密切相关。通过分析地层中原始沉积的元素含量与变化规律,建立与环境变化的相互关系,可以为研究沉积环境提供重要线索。地层元素测井(ECS)能够利用测井方法探测地层中Si、Ca、S、Fe、Cl、Ti、Cr和Gd等元素的含量,对各元素在地层单元中的含量及组合关系进行了分析,为沉积环境特征研究提供了依据,而各单元之间的元素变化与组合特征反映了沉积环境的变迁。 展开更多
关键词 地层元素测井(ECS) Γ能谱 元素分析 沉积环境
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高精度地层元素测井在页岩油储层评价中的应用——以鄂尔多斯盆地长7段为例 被引量：10
14
作者 吴勇 侯雨庭 +1 位作者 李会庚 鲜成钢 《非常规油气》 2016年第2期1-10,共10页
利用高精度地层元素测井技术对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段油页岩储层进行了针对性评价。在论述长7段油页岩沉积、地质地球化学特征基础上,介绍了高精度地层元素测井的原理及其对油页岩分析的适用性。高精度地层元素测井通过对地层... 利用高精度地层元素测井技术对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段油页岩储层进行了针对性评价。在论述长7段油页岩沉积、地质地球化学特征基础上,介绍了高精度地层元素测井的原理及其对油页岩分析的适用性。高精度地层元素测井通过对地层非弹性散射谱和中子俘获谱的分析,解析出地层主要元素,在此基础上对长7段油页岩主要成岩矿物和骨架岩石物理属性进行了计算;借助直接的碳元素含量测量,对地层有机碳含量(TOC)等进行了评价,并对不同方法计算的TOC结果进行了对比。结合高精度地层元素测井、地层密度测井和核磁测井,提出了一种新的非电阻率法页岩油含油饱和度评价方法,评价结果正确性在压裂测试中得到了证实,展示了高精度地层元素测井在页岩油评价中的高效适用性,对其他地区的页岩油评价具有参考意义。 展开更多
关键词 页岩油 有机碳含量 地层元素测井 含油饱和度 长7段 鄂尔多斯盆地
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地层元素测井研究进展 被引量：2
15
作者 张祯 《地下水》 2015年第1期112-114,共3页
地层元素测井是一种利用剥谱分析、聚类分析等技术对地层进行评价的测井方法。地层元素测井以元素测量为基础,从岩石成分的角度提供丰富的地质信息。通过对地层元素测井的原理及仪器的讨论,对地层元素测井的历史沿革及发展动态进行回顾... 地层元素测井是一种利用剥谱分析、聚类分析等技术对地层进行评价的测井方法。地层元素测井以元素测量为基础,从岩石成分的角度提供丰富的地质信息。通过对地层元素测井的原理及仪器的讨论,对地层元素测井的历史沿革及发展动态进行回顾,并且对地层元素测井的技术发展方向和研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 地层元素测井 岩性识别 地层元素测井仪器
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地层元素分析测井仪研制 被引量：5
16
作者 徐琳 刘建辰 静中兴 《石油仪器》 2014年第5期8-10,13,共4页
在复杂岩性和页岩气评价等方面,地层元素分析测井仪器(FEAT)发挥的作用日益明显。仪器使用BGO晶体和AmBe中子源。文章介绍了仪器的测量原理、电路设计、解谱方法、现场试验效果。地层元素分析测井仪已在大庆、松原等地区测井二十余口,... 在复杂岩性和页岩气评价等方面,地层元素分析测井仪器(FEAT)发挥的作用日益明显。仪器使用BGO晶体和AmBe中子源。文章介绍了仪器的测量原理、电路设计、解谱方法、现场试验效果。地层元素分析测井仪已在大庆、松原等地区测井二十余口,并和国外的同类仪器进行了多口同井测量对比。 展开更多
关键词 地层元素 测井仪器 核测井
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胶东前寒武纪地层元素丰度及陆壳成分 被引量：1
17
作者 杨忠芳 徐景奎 《自然科学进展（国家重点实验室通讯）》 1992年第2期136-141,共6页
本文应用现代地层地球化学研究方法,依据柯尔莫洛夫-斯米尔诺夫方法对胶东不同区域前寒武纪地层中34种元素正态检验数据结果,首次计算了区域前寒武纪变质地层的元素丰度,并进一步讨论了前寒武纪不同时代的陆壳成分特征. 研究结果表明,... 本文应用现代地层地球化学研究方法,依据柯尔莫洛夫-斯米尔诺夫方法对胶东不同区域前寒武纪地层中34种元素正态检验数据结果,首次计算了区域前寒武纪变质地层的元素丰度,并进一步讨论了前寒武纪不同时代的陆壳成分特征. 研究结果表明,常量元素及大部分微量元素一次即可通过检验,证实区域变质作用是均匀叠加在原岩建造上的过程;以页岩为代表的碎屑沉积岩的化学成分(特别是稀土元素)在某种程度上可以指示其源区陆壳的组成. 展开更多
关键词 地层元素 前寒武纪 胶东地区
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中子俘获γ能谱地层元素测井的灵敏度
18
作者 庞巨丰 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1993年第2期65-70,82,共7页
用热中子俘获瞬发Υ能谱分析试样中元素的含量和地层元素测井,均涉及元素测定“灵敏度”的概念.本文研究了国内外所用的灵敏度计算公式后,提出中子俘获瞬发Υ能谱地层元素测井“理论灵敏度”和“实际灵敏度”的概念,并给出了计算公式。
关键词 Γ能谱 地层元素测井 灵敏度
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地层元素测井(ECS)——一种全面评价储层的测井新技术 被引量：38
19
作者 袁祖贵 成晓宁 孙娟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2004年第z1期208-213,共6页
以胜利油田王庄稠油油藏为例,简要介绍地层元素测井的原理及方法,分析地层元素与ECS(ele mentalcapturespectroscopy)测井的关系,论述ECS数据在地质与石油工程上的诸多应用,为全面评价储层提供了一种新的技术与方法。地层元素测井(ECS)... 以胜利油田王庄稠油油藏为例,简要介绍地层元素测井的原理及方法,分析地层元素与ECS(ele mentalcapturespectroscopy)测井的关系,论述ECS数据在地质与石油工程上的诸多应用,为全面评价储层提供了一种新的技术与方法。地层元素测井(ECS)具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 地层元素测井(ECS) 测井解释 王庄地区 储层评价
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脉冲中子地层元素测井仪优化设计中的蒙特卡罗模拟研究 被引量：2
20
作者 王树声 肖立志 +3 位作者 岳爱忠 程峰 郭用梅 何绪新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1517-1523,共7页
采用蒙特卡罗方法研究了脉冲中子地层元素测井仪闪烁晶体材料、井眼屏蔽体厚度、硼套表面密度等设计参数对仪器测井响应的影响。结果表明:LaBr3晶体的测井响应特性优于BGO晶体;高矿化度盐水对测量结果影响很大,井眼屏蔽体厚度为1.2cm时... 采用蒙特卡罗方法研究了脉冲中子地层元素测井仪闪烁晶体材料、井眼屏蔽体厚度、硼套表面密度等设计参数对仪器测井响应的影响。结果表明:LaBr3晶体的测井响应特性优于BGO晶体;高矿化度盐水对测量结果影响很大,井眼屏蔽体厚度为1.2cm时,可屏蔽60%以上井眼γ射线;硼套中10 B表面密度达到0.065g/cm2时,可消除仪器外壳材料产生的俘获γ本底;俘获能谱的探测深度随孔隙度的增加而减小,非弹性散射能谱对不同孔隙度地层的探测深度基本一致,约为14cm。 展开更多
关键词 脉冲中子 地层元素测井 γ通量密度
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