न्यूट्रॉन लॉगिंग। अच्छी तरह से लॉगिंग के तरीके

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

न्यूट्रॉन लॉगिंग और इसकी किस्में भूभौतिकीय अनुसंधान के विकिरण विधियों से संबंधित हैं। ज्ञात विकिरण (न्यूट्रॉन या गामा फोटॉन) के प्रकार के आधार पर, इस तकनीक के कई संशोधन हैं। डाउनहोल उपकरण में एक समान लेआउट होता है। न्यूट्रॉन लॉगिंग एक तेल और गैस असर गठन के सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक को निर्धारित करना संभव बनाता है - सरंध्रता गुणांक, साथ ही जलाशयों को उनमें निहित तरल पदार्थों के प्रकार से विभाजित करना।

भूभौतिकीय सर्वेक्षण के तरीके

भूभौतिकी में चट्टानों के अध्ययन के लिए कई विधियों का उपयोग किया जाता है, जिन्हें 2 बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है: विद्युत (विद्युत चुम्बकीय) और गैर-विद्युत। पहले समूह में निम्नलिखित विधियाँ शामिल हैं:

• अनफोकस्ड प्रोब के साथ अनुसंधान: ओ स्पष्ट प्रतिरोधकता विधि; ओ माइक्रोप्रोबिंग; ओ प्रतिरोधकता; ओ वर्तमान लॉगिंग।
• केंद्रित जांच विधियाँ: oपार्श्व लॉगिंग; ओ डाइवर्जेंट लॉगिंग।
• विद्युत चुम्बकीय तकनीक: o प्रेरण लॉगिंग; ओ तरंग विद्युत चुम्बकीय लॉगिंग; ओ डाउनहोल रेडियो तरंग विधि।
• विद्युत रासायनिक गतिविधि को मापने के तरीके: o सहज अभिविन्यास संभावित विधि; ओ इलेक्ट्रोड क्षमता की विधि; ओ विकसित संभावित विधि।

दूसरे समूह में निम्नलिखित प्रौद्योगिकियां शामिल हैं:

• Seismoacoustic तरीके: o ध्वनिक लॉगिंग (प्रतिबिंबित तरंग विधि सहित); ओ ऊर्ध्वाधर अच्छी तरह से रूपरेखा; o क्रॉस-वेल ध्वनिक ट्रांसिल्युमिनेशन; ओ भूकंपीय।
• परमाणु भौतिकी के तरीके।
• थर्मल लॉगिंग।
• चुंबकीय अनुसंधान विधियां: o बोरहोल चुंबकीय पूर्वेक्षण; ओ चुंबकीय संवेदनशीलता लॉगिंग; o परमाणु चुंबकीय लॉगिंग।
• डाउनहोल गुरुत्वाकर्षण अन्वेषण।
• गैस और यांत्रिक लॉगिंग।

रेडियोमेट्रिक तरीके

परमाणु भौतिकी अनुसंधान विधियों में प्रौद्योगिकियों का एक बड़ा समूह शामिल है:

• गामा रे लॉगिंग (प्राकृतिक रेडियोधर्मिता का मापन);
• गामा-गामा-विधि;
• न्यूट्रॉन विधियां;
• टैग की गई परमाणु प्रौद्योगिकी;
• सक्रियण गामा विधि।

ये विधियां एक कुएं द्वारा प्रतिच्छेदित भूगर्भीय संरचनाओं के अध्ययन के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हैं। वे चट्टान में निहित पदार्थों के परमाणुओं के नाभिक द्वारा उत्सर्जित आयनकारी विकिरण के मापदंडों को मापने पर आधारित हैं। ध्वनिक लॉगिंग की तरह, रेडियोमेट्रिक तरीकेप्राकृतिक और कृत्रिम क्षेत्रों (विकिरण) को मापने वाली विधियों में विभाजित किया जा सकता है। रेडियोधर्मी कणों के रूप में, जिनकी मर्मज्ञ शक्ति सबसे अधिक होती है, उनका उपयोग किया जाता है - न्यूट्रॉन (n) और गामा क्वांटा।

न्यूट्रॉन प्रौद्योगिकियों का सार

न्यूट्रॉन लॉगिंग भूभौतिकीय अनुसंधान के तरीकों में से एक है, जो एक तेज न्यूट्रॉन प्रवाह के प्रभाव पर आधारित है। परिणामस्वरूप, वे धीमे हो जाते हैं, बिखर जाते हैं और चट्टान में समा जाते हैं।

न्यूट्रॉन लॉगिंग के लिए डाउनहोल प्रोब में निम्नलिखित मुख्य इकाइयाँ होती हैं:

• रेडियोधर्मी विकिरण स्रोत;
• कण काउंटर (एन या गामा क्वांटा);
• फिल्टर जो स्रोत से डिटेक्टर तक प्रत्यक्ष विकिरण को बाहर करते हैं।

चट्टानों की न्यूट्रॉन विशेषताएँ

चट्टानों से टकराने पर तेज न्यूट्रॉन की गति धीमी हो जाती है और परमाणुओं के साथ परस्पर क्रिया के कारण ऊर्जा समाप्त हो जाती है। इस अवस्था में, वे पदार्थ में विलीन हो जाते हैं और मिलीसेकंड के अंशों में रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के नाभिक द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।

सबसे तीव्र मॉडरेटर हाइड्रोजन है। एक तापीय अवस्था तक पहुँचने से पहले एक न्यूट्रॉन जिस छोटे मार्ग से यात्रा करता है, वह उच्च हाइड्रोजन सामग्री (तेल- और जल-संतृप्त जलाशय, खनिज, जिसमें क्रिस्टलीकरण का बहुत सारा पानी होता है) के साथ चट्टानों की विशेषता है।

चट्टानों की निम्नलिखित न्यूट्रॉन विशेषताएँ प्रतिष्ठित हैं:

1. तेजी से धीमा करने का तरीकान्यूट्रॉन एक ऊष्मीय अवस्था में (जिसमें एक कण की ऊर्जा चट्टानों के अणुओं और परमाणुओं की तापीय गति की औसत गतिज ऊर्जा के मान तक पहुँच जाती है)।
2. प्रसार की लंबाई (थर्मल न्यूट्रॉन की उपस्थिति के स्थान से उसके अवशोषण तक का मार्ग)।
3. ऊष्मीय अवस्था में कणों का जीवनकाल।
4. चट्टान में प्रकीर्णन सूचकांक।
5. कण प्रवास की लंबाई (मंदी और प्रसार के दौरान तय की गई कुल दूरी)।

व्यवहार में, इन गुणों का मूल्यांकन सशर्त न्यूट्रॉन सरंध्रता गुणांक का उपयोग करके किया जाता है।

किस्में

न्यूट्रॉन लॉगिंग में कई प्रकार के सर्वेक्षण शामिल हैं जो 2 मुख्य मानदंडों में भिन्न हैं:

• विकिरण स्रोत ऑपरेटिंग मोड: o स्थिर तरीके; o आवेग विधियाँ (मुख्य रूप से कुएँ के आवरण के बाद प्रयुक्त)।
• रिकॉर्डेड सेकेंडरी रेडिएशन की प्रकृति: o n-न्यूट्रॉन लॉगिंग (परमाणु नाभिक द्वारा बिखरे हुए रॉक पदार्थों की संख्या n को मापें); o न्यूट्रॉन गामा विधि (ɣ n के कैप्चर से उत्पन्न विकिरण); o न्यूट्रॉन सक्रियण लॉगिंग (एन के अवशोषण के दौरान जारी कृत्रिम रेडियोन्यूक्लाइड का ɣ-विकिरण)।

लॉगिंग संशोधन मुख्य रूप से डिटेक्टर के प्रकार (हीलियम, जगमगाहट, सेमीकंडक्टर काउंटर) और आसपास के फिल्टर पर निर्भर करता है। खोजपूर्ण कुओं की ड्रिलिंग करते समय स्थिर विधियों को अनिवार्य अध्ययन के परिसर में शामिल किया जाता है।

न्यूट्रॉन-न्यूट्रॉन तकनीक

भूभौतिकीय अनुसंधान की यह विधि प्रथम पर आधारित हैचट्टानों की न्यूट्रॉन विशेषताएँ और इसकी 2 किस्में हैं: थर्मल या एपिथर्मल न्यूट्रॉन का पंजीकरण। उत्तरार्द्ध की ऊर्जा परमाणुओं की तापीय ऊर्जा से कुछ अधिक है।

सभी तत्वों के बीच हाइड्रोजन न केवल प्रकीर्णन ज्यामिति के संदर्भ में, बल्कि एक न्यूट्रॉन से टकराने पर ऊर्जा हानि के संदर्भ में भी विषम है। गैस जलाशयों में पानी और तेल-संतृप्त जलाशयों की तुलना में उच्च रीडिंग की विशेषता होती है, क्योंकि उनमें विशिष्ट हाइड्रोजन सामग्री कम होती है।

तेल और गैस भंडार की सरंध्रता जितनी अधिक होगी, एपिथर्मल एन विधि की रीडिंग उतनी ही कम होगी। न्यूट्रॉन-न्यूट्रॉन लॉगिंग के दौरान प्राप्त डेटा, आपको सरंध्रता कारक की गणना करने की अनुमति देता है। एपिथर्मल कण काउंटरों की कम संवेदनशीलता के कारण, इस पद्धति में सांख्यिकीय सटीकता कम है।

थर्मल न्यूट्रॉन को एक रेडियोधर्मी स्रोत से एपिथर्मल की तुलना में लंबे पथ के लिए हटा दिया जाता है, और उनका औसत जीवनकाल क्लोरीन, बोरॉन और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की सामग्री के विपरीत आनुपातिक संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है। उच्च लवणता वाले जल के निर्माण में क्लोरीन मौजूद होता है। तेल और गैस-असर वाली चट्टानों को थर्मल कणों के लंबे अस्तित्व की विशेषता है। यह गुण थर्मल एन द्वारा माप की न्यूट्रॉन-न्यूट्रॉन विधि के सिद्धांत का आधार है।

न्यूट्रॉन गामा रे लॉगिंग

न्यूट्रॉन गामा-रे अनुसंधान गामा विकिरण को मापता है, जो थर्मल एन के कैप्चर के दौरान बनता है। एक्वीफर्स को तेल-असर वाले की तुलना में 15-20% अधिक रीडिंग द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है(उसी पोरसिटी के साथ)। पिछले तरीकों से एक महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ड्रिलिंग तरल पदार्थ की लवणता में वृद्धि के साथ इस तकनीक की रीडिंग बढ़ती है।

चूंकि न्यूट्रॉन-गामा लॉगिंग चट्टानों में प्राकृतिक रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि भी दर्ज करता है, परिणामों की व्याख्या करने के लिए सुधार कारक पेश किए जाते हैं। तेल और गैस के कुओं में, इस विधि का उपयोग न्यूट्रॉन-न्यूट्रॉन तकनीक के समान उद्देश्यों के लिए किया जाता है - विभिन्न हाइड्रोजन सामग्री के अनुसार चट्टानों का पृथक्करण, सरंध्रता गुणांक का निर्धारण, गैस-तरल और जल-तेल संपर्क की पहचान एक आवरणयुक्त कुआँ। ऐसे संयुक्त तरीके भी हैं जो n और गामा विकिरण का पता लगाते हैं, जिससे माप की सटीकता में सुधार होता है।

पल्स तकनीक

पल्स लॉगिंग कम समय अंतराल (100-200 माइक्रोसेकंड) पर न्यूट्रॉन के उत्सर्जन पर आधारित न्यूट्रॉन अनुसंधान विधियों का एक प्रकार है। इस तकनीक के 2 संशोधन भी हैं:

• थर्मल एन का पंजीकरण;
• विकिरण कैप्चर के -क्वांटा का मापन।

इन मापदंडों में से किसी एक को 2 समय मानों के लिए पंजीकृत करने पर, जलाशय चट्टानों में थर्मल न्यूट्रॉन का औसत जीवनकाल प्राप्त होता है। यह आपको कुछ रासायनिक तत्वों की उपस्थिति का न्याय करने की अनुमति देता है। एक्वीफर्स में तेल और गैस जलाशयों की तुलना में लंबे समय तक देरी के लिए काफी कम रीडिंग होती है।