Среднее время жизни тепл. нейтронов

τ=1/(v*Σп)

Σ – макроскопическое сечение поглощения тепл. нейтронов

Длина диффузии (среднеквадр. расстояние от точки замедления до точки поглощения)

Lд=√Dτ

Петрофизические основы интерпретации данных импульсного нейтронного метода.

В импульсных методах горная порода облучается кратковременными потоками быстрых нейтронов, следующими один за другим через промежутки времени t.

Через некоторое время tз (время задержки) после окончания импульса в течение времени tо (временное окно) производится измерение плотности нейтронов или продуктов их взаимодействия с горной породой. Наиболее широко применяется импульсный нейтрон-нейтронный метод, при котором регистрируется плотность тепловых нейтронов.

При достаточно большом времени задержки плотность n тепловых нейтронов уменьшается по закону:

n=n₀*e^{-t/ τ}

n₀ – начальная плотность нейтронов, τ – среднее время жизни

Значение τ характеризует поглощающую способность пластов и определяется содержанием элементов с большим сечением захвата, в первую очередь хлора. С увеличением содержания хлора в пласте значение τ резко уменьшается, что приводит к более быстрому спаду плотности тепловых нейтронов. Это дает возможность по диаграммам определить надежность ВНК (диаграммы ИННМ) по переходу от низких показаний в водонасыщенной части пласта к высоким показаниям в нефтенасыщенной части.

Таким образом, применение ИНМ позволяет определять средее время жизни тепловых нейтронов в скважинных условиях. Выбирая большие времена задержки, можно практически полностью исключить влияние ПЖ. ИНМ более чувствителен к содержанию в породе элементов с аномальными сечениями поглощения тепловых нейтронов. Это позволяет выделять нефтенасыщенные пласты даже при их относительно невысокой минерализации.

При более высоких значениях минерализации она легко выделяется по данным ИННМ.

Виды взаимодействия гамма-квантов в горных породах реализуемые при исследовании скважин.

Гамма-излучение ослабляется в породах вследствие: фотоэффекта; комптоновского эффекта; образования пар; фотоядерных взаимодействий.

Фотоэлектрический эффект. При фотоэлектрическом эффекте энергия g-кванта передается одному из связанных электронов атома, который вылетает из атома с кинетической энергией, равной разности энергий падающего g-кванта и энергии ионизации той оболочки атома, на которой находился электрон. Фотоэффект является процессом полного поглощения g-квантов. Вероятность фотоэффекта сильно уменьшается с увеличением энергии g-кванта.

Комптоновское рассеяние. Комптон-эффект представляет собой процесс рассеяния g-квантов на свободных электронах, в результате которого меняется как направление движения, так и энергия падающих g-квантов.

Образование пар. В электрическом поле ядер при энергии g-кванта, превышающей удвоенную энергию покоя электрона может протекать процесс образования пары электрон-позитрон, при котором вся энергия падающего g-кванта передается образовавшимся частицам и ядру, в поле которого произошло образование пары. Процесс приводит к полному поглощению g-кванта. Образования каждой пары сопровождается вторичным g-излучением в виде двух фотонов с одинаковой энергией, возникающей за счет аннигиляции замедлившихся позитрона и электрона.