中子测井

中子测井技术广泛应用于勘探石油、煤及金属矿藏，它与其他探测方法相 配合，已取得了明显的效果。氢核与中子的质量几乎相等，是最强的减速物质。因此，中子测井的结果将反映地层的含氢量。

在油层或水层中，储集空间中被含氢核的油或水充填，这样储集体中含氢量的多少反映岩石孔隙度的大小。因此，中子测井是一种孔隙度测井方法。油层和气层对中子的减速能力的差异非常明显，因此中子测井也是一种指示油气层的测井方法。

氯是地层中重要的中子吸收物质，氯是大多数地层水的主要离子成分，可见中子测井对于划分油水层也有重要作用。中子与地层中的原子核发生非弹性散射，使原子核处于激发态，在退激时发出伽马射线。测量地层发射的伽马射线的能谱，就可以分析地层中元素的成分。

（a）超热中子探测器：测量经地层减速后的超热中子（En=1~0.1ev），相应的仪器称为超热中子测井仪器。

（b）热中子探测器：测量经地层减速后的热中子（En=0.1~0.001ev），相应的仪器称为热中子测井仪器。

（c）伽马探测器：测量中子射入地层后产生的伽马射线强度或能谱，相应的仪器称为中子——伽马测井仪器或中子伽马能谱测井仪器。

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一种利用中子射线探测钻井周围地层结构及矿藏含量的地球物理方法。将中子源放入钻井内，中子源放出的中子与井壁周围的物质发生不同程度的作用，当快中子与氢核相碰撞时，由于两者质量相近，快中子的大部分动能传递给氢核而变成了慢中子，后者易被各种物质的原子核俘获，释放出强度较大的γ射线。

若快中子与其他物质的原子核相碰撞，损失的动能较少，能到达地层深处，经多次碰撞才会变成慢中子。这时它将被其他物质的原子核俘获而释放出γ射线，因这γ射线要穿过较深的地层，衰减较大，到达地面时的强度较小。从探测仪上测到的γ射线强度的变化就可推断钻井周围地层的含氢量，由此划出石油层或水层的分布。

对于金属矿主要是通过中子活化作用，即放入钻井内的中子源放出的中子与井壁周围的物质作用，生成各种 放射性同位素，通过测量生成的放射性同位素在衰变过程中放出的γ射线的能谱和半衰期而确定钻井内所含元素的种类，再从γ射线强度确定该元素的含量。

利用双探测器消除井眼对测量结果的影响的同位素源中子测井方法。补偿中子测井用同位素中子源（18Ci镅—铍中子源）在井筒中向地层发射快中子，再用两个长、短不同源距的热中子探测器，测量经地层慢化并散射回到井筒的热中子，得到两个计数率（见图）。短源距（26cm）与长源距（38cm）探测器计数率的比值，主要反映地层对快中子的减速能力，显示出地层含氢量的变化。

补偿中子测井中，用含氢指数表征地层的含氢量。

中子测井仪器是在纯石灰岩—淡水中子孔隙度标准井群中刻度的，通过刻度建立起计数率比值与孔隙度的转换关系。测得的孔隙度实质上是等效含氢指数，称为中子（测井）孔隙度。只有当岩性、孔隙流体、井筒条件与仪器刻度条件相同时，测得的中子孔隙度才与地层的孔隙度相等。

纯石灰岩—淡水孔隙度与它的含氢指数相等，液态烃的含氢指数与淡水接近，油层的孔隙度与含氢指数无明显差别。天然气的含氢指数比水和油的低很多，并且随温度和压力而变化。用补偿中子测井能把气层与油水层区分开。地层的含氢指数还和岩性有关，利用这种关系可识别岩性。

补偿中子测井与补偿密度测井和声波速度测井一起被称之为岩性孔隙度测井，是裸眼井测井系列的主要内容。2100433B