ნეიტრონების აღრიცხვა. ჭაბურღილის აღრიცხვის მეთოდები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ნეიტრონი და მისი ჯიშები მიეკუთვნება გეოფიზიკური კვლევის რადიაციულ მეთოდებს. გამოვლენილი გამოსხივების ტიპებიდან გამომდინარე (ნეიტრონები ან გამა ფოტონები), ამ ტექნოლოგიის რამდენიმე მოდიფიკაცია არსებობს. Downhole აღჭურვილობას აქვს მსგავსი განლაგება. ნეიტრონული აღრიცხვა შესაძლებელს ხდის ნავთობისა და აირის შემცველი წარმონაქმნის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდიკატორის - ფორიანობის კოეფიციენტის დადგენას, აგრეთვე რეზერვუარების დაყოფას მათში შემავალი სითხეების ტიპზე..

გეოფიზიკური კვლევის მეთოდები

გეოფიზიკაში გამოიყენება ქანების შესწავლის რამდენიმე მეთოდი, რომლებიც შეიძლება დაიყოს 2 დიდ ჯგუფად: ელექტრო (ელექტრომაგნიტური) და არაელექტრული. პირველი ჯგუფი მოიცავს შემდეგ მეთოდებს:

• კვლევა არაფოკუსირებული ზონდებით: o აშკარა წინააღმდეგობის მეთოდი; o მიკროპრობინგი; o წინააღმდეგობა; o მიმდინარე ჟურნალი.
• ფოკუსირებული გამოკვლევის მეთოდები: oგვერდითი ჭრა; o განსხვავებული ხეების აღრიცხვა.
• ელექტრომაგნიტური ტექნიკა: o ინდუქციური ჭრა; o ტალღის ელექტრომაგნიტური ჭრა; o ჩაღრმავებული რადიოტალღის მეთოდი.
• ელექტროქიმიური აქტივობის გაზომვის მეთოდები: o სპონტანური ორიენტაციის პოტენციალის მეთოდი; o ელექტროდის პოტენციალის მეთოდი; o გამოწვეული პოტენციური მეთოდი.

მეორე ჯგუფი მოიცავს შემდეგ ტექნოლოგიებს:

• სეისმოაკუსტიკური მეთოდები: o აკუსტიკური ჭრის (მათ შორის, არეკლილი ტალღის მეთოდი); o ვერტიკალური ჭაბურღილის პროფილირება; o ჯვარედინი ჭაბურღილის აკუსტიკური ტრანსილუმინაცია; o სეისმური.
• ბირთვული ფიზიკის მეთოდები.
• თერმული აღრიცხვა.
• მაგნიტური კვლევის მეთოდები: o ჭაბურღილის მაგნიტური დათვალიერება; o მაგნიტური მგრძნობელობის აღრიცხვა; o ბირთვული მაგნიტური ჭრა.
• ჩაძირული გრავიტაციული კვლევა.
• გაზი და მექანიკური ხე.

რადიომეტრიული მეთოდები

ბირთვული ფიზიკის კვლევის მეთოდები მოიცავს ტექნოლოგიების დიდ ჯგუფს:

• გამა სხივების აღრიცხვა (ბუნებრივი რადიოაქტიურობის გაზომვა);
• გამა-გამა-მეთოდი;
• ნეიტრონის მეთოდები;
• მონიშნული ატომის ტექნოლოგია;
• გამას გააქტიურების მეთოდი.

ეს მეთოდები მძლავრი იარაღია ჭაბურღილით გადაკვეთილი გეოლოგიური წარმონაქმნების შესასწავლად. ისინი ემყარება კლდეში შემავალი ნივთიერებების ატომების ბირთვების მიერ გამოსხივებული მაიონებელი გამოსხივების პარამეტრების გაზომვას. აკუსტიკური ჭრის მსგავსად, რადიომეტრული მეთოდებიშეიძლება დაიყოს მეთოდებად, რომლებიც ზომავენ ბუნებრივ და ხელოვნურ ველებს (გამოსხივება). როგორც რადიოაქტიური ნაწილაკები გამოიყენება ყველაზე მაღალი შეღწევადობის ძალა - ნეიტრონები (n) და გამა კვანტები.

ნეიტრონული ტექნოლოგიების არსი

ნეიტრონების აღრიცხვა არის გეოფიზიკური კვლევის ერთ-ერთი მეთოდი, რომელიც ეფუძნება სწრაფი ნეიტრონული ნაკადის ზემოქმედებას. შედეგად, ისინი შენელდება, იფანტება და შეიწოვება კლდეში.

ნეიტრონული აღრიცხვის ჩაღრმავებული ზონდები შეიცავს შემდეგ ძირითად ერთეულებს:

• რადიოაქტიური გამოსხივების წყარო;
• ნაწილაკების მრიცხველი (n ან გამა კვანტა);
• ფილტრები, რომლებიც გამორიცხავს პირდაპირ გამოსხივებას წყაროდან დეტექტორამდე.

ქანების ნეიტრონული მახასიათებლები

კლდეებზე შეჯახებისას სწრაფი ნეიტრონები ნელდება და ენერგიას კარგავს ატომებთან ურთიერთქმედების გამო. ამ მდგომარეობაში ისინი იშლება მატერიაში და იჭერენ ქიმიური ელემენტების ატომების ბირთვებს მილიწამების ფრაქციებში.

ყველაზე ინტენსიური მოდერატორი წყალბადია. მოკლე გზა, რომელსაც ნეიტრონი გადის თერმულ მდგომარეობამდე მიღწევამდე, დამახასიათებელია წყალბადის მაღალი შემცველობის მქონე ქანებისთვის (ნავთობით და წყლით გაჯერებული რეზერვუარები, მინერალები, რომლებიც შეიცავს უამრავ კრისტალიზაციის წყალს)..

გამოიყოფა ქანების შემდეგი ნეიტრონული მახასიათებლები:

1. სწრაფი შენელების გზანეიტრონები თერმულ მდგომარეობამდე (როდესაც ნაწილაკის ენერგია უახლოვდება კლდის მოლეკულების და ატომების თერმული მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგიის მნიშვნელობას).
2. დიფუზიის სიგრძე (გზა თერმული ნეიტრონის გამოჩენის ადგილიდან მის შთანთქმამდე).
3. ნაწილაკების სიცოცხლე თერმულ მდგომარეობაში.
4. გაფანტვის ინდექსი კლდეში.
5. ნაწილაკების მიგრაციის სიგრძე (გავლილი მთლიანი მანძილი შენელებისა და დიფუზიის დროს).

პრაქტიკაში, ეს თვისებები ფასდება პირობითი ნეიტრონის ფორიანობის კოეფიციენტის გამოყენებით.

ჯიშები

ნეიტრონების აღრიცხვა მოიცავს რამდენიმე ტიპის კვლევას, რომლებიც განსხვავდება 2 ძირითადი კრიტერიუმით:

• რადიაციული წყაროს მუშაობის რეჟიმი: o სტაციონარული მეთოდები; o იმპულსური მეთოდები (გამოიყენება ძირითადად ჭაბურღილის დაფარვის შემდეგ).
• ჩაწერილი მეორადი გამოსხივების ბუნება: o n-ნეიტრონების აღრიცხვა (გაზომეთ ატომის ბირთვების მიერ მიმოფანტული კლდის ნივთიერებების რაოდენობა n); o ნეიტრონული გამა მეთოდი (ɣ გამოსხივება n-ის დაჭერის შედეგად); o ნეიტრონების აქტივაციის აღრიცხვა (ɣ- ხელოვნური რადიონუკლიდების გამოსხივება, რომლებიც გამოიყოფა n-ის შთანთქმის დროს).

ლოგის მოდიფიკაცია ძირითადად დამოკიდებულია დეტექტორის ტიპზე (ჰელიუმი, სკინტილაცია, ნახევარგამტარული მრიცხველები) და მიმდებარე ფილტრები. სტაციონარული მეთოდები შედის სავალდებულო კვლევების კომპლექსში საძიებო ჭაბურღილების ბურღვისას.

ნეიტრონო-ნეიტრონის ტექნიკა

გეოფიზიკური კვლევის ეს მეთოდი ეფუძნება პირველსქანების ნეიტრონული მახასიათებლები და აქვს 2 სახეობა: თერმული ან ეპითერმული ნეიტრონების რეგისტრაცია. ამ უკანასკნელის ენერგია გარკვეულწილად აღემატება ატომების თერმულ ენერგიას.

წყალბადი ყველა ელემენტს შორის ანომალიურია არა მხოლოდ გაფანტვის გეომეტრიის თვალსაზრისით, არამედ ნეიტრონის ენერგიის დაკარგვის თვალსაზრისითაც მას შეჯახებისას. გაზის რეზერვუარებს ახასიათებთ უფრო მაღალი მაჩვენებელი, ვიდრე წყლისა და ნავთობით გაჯერებული რეზერვუარები, ვინაიდან მათში წყალბადის სპეციფიკური შემცველობა უფრო დაბალია.

რაც მეტია ნავთობისა და გაზის რეზერვუარის ფორიანობა, მით უფრო დაბალია ეპითერმული n მეთოდის ჩვენებები. ნეიტრონ-ნეიტრონული აღრიცხვის დროს მიღებული მონაცემები საშუალებას გაძლევთ გამოთვალოთ ფორიანობის ფაქტორი. ეპითერმული ნაწილაკების მრიცხველების შემცირებული მგრძნობელობის გამო, ამ მეთოდს აქვს უფრო დაბალი სტატისტიკური სიზუსტე.

თერმული ნეიტრონები ამოღებულია რადიოაქტიური წყაროდან უფრო გრძელი გზით, ვიდრე ეპითერმული და მათი სიცოცხლის საშუალო ხანგრძლივობა განისაზღვრება ქლორის, ბორის და იშვიათი დედამიწის ელემენტების შემცველობის უკუპროპორციული ურთიერთობით. ქლორი არის მაღალი მარილიანობის ფორმირების წყლებში. ნავთობისა და აირის შემცველი ქანები ხასიათდება თერმული ნაწილაკების უფრო ხანგრძლივი არსებობით. ეს თვისება ეფუძნება თერმული n-ით გაზომვის ნეიტრონო-ნეიტრონის მეთოდის პრინციპს.

ნეიტრონული გამა გამოსხივების აღრიცხვა

ნეიტრონის გამა გამოსხივების კვლევა ზომავს გამა გამოსხივებას, რომელიც წარმოიქმნება თერმული n-ის დაჭერისას. წყალმცენარეები გამოირჩევიან უფრო დიდი მნიშვნელობით, ზეთის შემცველებთან შედარებით, 15-20%-ით.(იგივე ფორიანობით). მნიშვნელოვანი განსხვავება წინა მეთოდებისგან არის ის, რომ ამ ტექნოლოგიის ჩვენებები იზრდება საბურღი სითხის მარილიანობის მატებასთან ერთად.

ვინაიდან ნეიტრონო-გამა ლოგინი ასევე აღრიცხავს ბუნებრივ რადიოაქტიურ ფონს ქანებში, შეყვანილია კორექტირების ფაქტორები შედეგების ინტერპრეტაციისთვის. ნავთობისა და გაზის ჭაბურღილებში ეს მეთოდი გამოიყენება იმავე მიზნებისთვის, როგორც ნეიტრონ-ნეიტრონული ტექნიკით - ქანების გამოყოფა წყალბადის სხვადასხვა შემცველობის მიხედვით, ფორიანობის კოეფიციენტის განსაზღვრა, გაზის სითხისა და წყალ-ზეთის კონტაქტის იდენტიფიცირება. კორპუსიანი ჭა. ასევე არსებობს კომბინირებული მეთოდები, რომლებიც აღმოაჩენს n და გამა გამოსხივებას, რაც აუმჯობესებს გაზომვების სიზუსტეს.

პულსის ტექნოლოგია

პულსის აღრიცხვა არის ნეიტრონების კვლევის მეთოდების ტიპი, რომელიც დაფუძნებულია ნეიტრონების ემისიაზე მოკლე დროის ინტერვალებით (100-200 მიკროწამი). ასევე არსებობს ამ ტექნოლოგიის 2 მოდიფიკაცია:

• თერმული n რეგისტრაცია;
• გამოსხივების დაჭერის ɣ-კვანტების გაზომვა.

ერთი ამ პარამეტრის დარეგისტრირებით 2 დროის მნიშვნელობებისთვის, მიიღებთ თერმული ნეიტრონების საშუალო სიცოცხლის ხანგრძლივობას წყალსაცავის ქანებში. ეს საშუალებას გაძლევთ განსაჯოთ გარკვეული ქიმიური ელემენტების არსებობა. წყალშემკრები ფენები მნიშვნელოვნად დაბალია დროის უფრო ხანგრძლივ შეფერხებებში, ვიდრე ნავთობისა და გაზის რეზერვუარები.