Нейтронный каротаж скважин

Нейтронный каротаж скважин – понятие, которое включает в себя целый комплекс методов исследования состояния скважин, изучения геологических разрезов и разведки месторождений полезных ископаемых.

В ходе нейтронного каротажа в исследуемую скважину опускается измерительный прибор, содержащий источник быстрых нейронов. В зависимости от конкретной методики исследования источник может обеспечивать как непрерывное, так и импульсное излучение. На определенном удалении от источника устанавливаются регистрирующие датчики-приемники, фиксирующие медленные нейтроны, а также уровень гамма-излучения, возникающего в горной породе под действием потока нейтронов.

В отличие от другой разновидности ядерных методов геофизических исследований, а именно – гамма-каротажа, нейтронный каротаж реализуется только с помощью искусственно создаваемого излучения, поскольку в естественном виде излучения такого типа просто не существует. По этой же причине методы нейтронного каротажа имеют несколько отличную классификацию, в которой выделяются два типа методик: собственно нейтронные и импульсные нейтронные. В первом случае в рамках исследования порода подвергается воздействию непрерывного потока нейронов, во втором – на нее воздействуют краткими вспышками.

В зависимости от типа вещества, через которое проходит поток нейтронов, выделяются три типа их взаимодействия: упругое и неупругое рассеивание, а также радиационный захват.

В качестве классификации также можно выделить следующие типы исследований:

  1. Определение пласта бокситов методом нейтронного гамма-каротажаНейтронный гамма-каротаж. Воздействие на породу – непрерывное, фиксируется ответное гамма-излучение. Метод применяется в основном для литологического расчленения разрезов и установления мощности пластов, позволяет определять нефть, воду (а отчасти и показатель ее минерализации). Показания исследования находятся в зависимости от показателя содержания в анализируемой среде водорода. Недостатком метода является сложность интерпретации результатов, поскольку на них оказывает существенное влияние наличие бурового раствора в скважине, который в сочетании с таким фактором как отличие диаметра ствола на разных показателях глубины (и как следствие – разная толщина создаваемого буровой жидкостью «слоя») и наличие хлора в составе раствора может затруднять определение точных показателей.
  2. Нейтрон-нейтронный каротаж. Воздействие на породу – непрерывное, фиксируется ответный поток тепловых или надтепловых нейтронов. В первом случае данные будут походить на результаты нейтронного гамма-каротажа, во втором – определяется только водородосодержание.
  3. Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж. Воздействие на породу – импульсное, фиксируется сами ответные нейтроны и время их существования. На результат исследования влияет наличие в породе водорода и так называемых поглотителей (к их числу относится, например, хлор). Метод позволяет не только определить состав пласта (вода, нефть или природный газ), но и обнаружить границы между водой и нефтью/нефтью и газом, что недоступно для метода нейтрон-нейтронного каротажа.

Как правило, методы нейтронного каротажа применяются в комплексе с другими методами исследований, поскольку это позволяет установить более точные данные об объекте исследования.