[01120574]基于“热中子—次生伽马”校正的D-D可控源密度测量方法研究

在D-D可控源密度测量中,由于次生γ源空间分布容易受到各种地层因素的影响,密度测量精度偏低,是制约其应用发展的瓶颈,为此需要开展基于热中子校正的D-D可控源密度测量方法研究。 本项目按计划开展了全部研究内容,完成了如下研究工作：①明确了D-D次生源空间分布和强度变化规律;②实现D-D次生伽马源空间分布定量表征;③建立了基于次生源校正的D-D可控源密度测量方法;④完成了D-D可控源密度测量方法精度分析。在研究D-D次生源空间分布和强度变化规律时,重点分析了D-D次生伽马源的产生过程,明确了次生伽马源空间分布受热中子分布的影响,以及影响D-D次生伽马源空间和强度变化的主要因素为孔隙度、岩性和矿化度。其中孔隙度大小对次生伽马源的空间分布影响最大,孔隙度越高,其空间分布距离中子源越近,强度大小也明显增大;岩性和矿化度对次生伽马源的空间分布也有一定的影响,但主要与地层中元素种类和含量有关。地层岩石的骨架元素Si、Ca、Mg对次生伽马源的强度影响较大,岩石孔隙中的H和Cl元素对次生伽马源的空间分布影响较大。对比分析了三种岩性的15种地层中次生伽马源的空间分布与热中子空间分布的关系,得到了基于热中子的D-D次生源定量表征方法。利用蒙特卡罗数值模拟方法,优化设计仪器模型,模拟不同地层条件下的密度响应,从理论上建立了地层密度的计算模型,进而确定了D-D可控源密度测量方法。利用仪器-井眼-地层的理论模型,模拟研究不同地层和井眼条件下的密度响应,分析地层密度的参考值和计算值之间的关系,不断优化模型参数,得到满足精度要求的地层密度值,完成对密度测量方法的验证和精度分析。 本项目从可控源密度测量理论出发,结合蒙特卡罗数值模拟方法开展的各项研究工作,为D-D可控源密度测量方法的进一步研究奠定了基础,也为其应用发展提供了保障。