1 概述

碳氧比能譜測井所依據的基礎是快中子與原子核相互作用理論。碳氧比能譜測井需要測量快中子與地層元素原子核發(fā)生碰撞時所產生的非彈性散射伽馬射線。碳元素原子核的非彈性散射伽馬射線強度與氧元素原子核的非彈性散射伽馬射線強度之比就是碳氧比，其值能反映碳、氧兩種元素的含量關系。石油中含有大量的碳卻不含氧，水中含有大量的氧而不含碳，所以碳氧比值能反映油、水兩種物質的含量。顯然，碳氧比值越大，則含油飽和度越高。為了區(qū)分巖石骨架成分引起的碳氧比值的變化，需要知道地層巖性，由熱中子俘獲伽馬射線能譜可以求得反映巖性的硅鈣比。對砂巖地層來說，硅鈣比值較大，對泥巖來說，硅鈣比值較小。因此，由碳氧比值、硅鈣比值等參數可以計算地層的含水飽和度^[2]。

碳氧比能譜測井的基本過程就是脈沖發(fā)射快中子，同時記錄伽馬射線能譜。由于測井儀器是綜合性的測量系統(tǒng)并工作于溫度等因素變化相當大的環(huán)境中，探測器增益、高壓發(fā)生器輸出、放大等電路特性都會發(fā)生一定程度的變化，從而造成能譜漂移，即同一能量的伽馬射線在不同系統(tǒng)增益下測量時，能譜峰的位置發(fā)生變化，使得系統(tǒng)無法獲得正確的結果，給地層參數正確獲取帶來困難，因此需要進行穩(wěn)譜處理以抑制能譜漂移

2 高精度碳氧比能譜測井穩(wěn)譜技術方案

目前穩(wěn)譜技術都是通過計算機判斷能譜峰漂移多少道，經過計算，然后計算機往井下發(fā)送命令來進行穩(wěn)譜。但在實際測井過程中，儀器采集數據和往上發(fā)送數據不是同步的，即使計算機發(fā)現譜漂，再往下發(fā)命令也是延遲的命令，并不能真正的校正譜漂。

針對現有碳氧比能譜測井的狀況，設計了一種軟件自動穩(wěn)譜技術，以便在測量過程中通過采集軟件自動的跟蹤能譜峰并進行穩(wěn)譜校正。

穩(wěn)譜周期由以下幾個步驟組成：

（1）當儀器在井下穩(wěn)定時，進行刻度，并提取刻度時的俘獲譜，把其當成標準譜，獲得氫峰和鐵峰峰谷的數據。

（2）正常測井時實時提取俘獲譜和非彈總譜的氫峰和鐵峰峰谷的數據，分別與標準譜數據進行線性擬合，獲得校正系數。

（3）通過校正系數分別對測井時的俘獲譜和非彈總譜數據進行道址修正，得到與標準譜對應的俘獲譜和非彈總譜數據，通過線性插值計算出0～255道的俘獲譜和非彈總譜數據。

（4）通過校正后的俘獲譜和非彈總譜數據，計算碳氧比值等測井參數。

3 高精度碳氧比能譜測井穩(wěn)譜技術應用實例

下面以慧眼1000地面測井系統(tǒng)為例來說明高精度碳氧比能譜測井自動穩(wěn)譜技術的應用效果。自動穩(wěn)譜軟件穩(wěn)譜周期流程如圖1。

通過這個穩(wěn)譜周期，即可在整個測井過程中實現自動穩(wěn)譜，保證測量的穩(wěn)定性和準確性。

經過現場試驗表明，該軟件可以完成實時穩(wěn)譜校正，提高了測井成功率和測量精度。圖2展示了高精度碳氧比能譜測井儀應用此穩(wěn)譜軟件測井的重復性，表1是對這口井的測井數據解釋。

通過在杏x-x-x井的現場井進行測井資料評價對比，慧眼1000地面測井系統(tǒng)采集碳氧比資料重復性和一致性評價，處理解釋的評價，均達到了采集資料正常應用的標準，現

4 結論

本文提出了一種用于高精度碳氧比能譜測井儀的自動穩(wěn)譜技術。這項技術采用軟件的方法可靠且自動解決了當前碳氧比能譜測井過程中的穩(wěn)譜問題，在慧眼1000地面測井系統(tǒng)中的應用證明了該自動穩(wěn)譜技術的可行性和有效性。

參考文獻

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[2] 陶宏根，王宏建等著.大慶測井公司碳氧比能譜測井技術進展[C].北京：石油工業(yè)出版社，2006：199-210

[3] 湯天知，郭斌等著.穩(wěn)譜系統(tǒng)的關鍵問題與設計實現[J].石油儀器，2008.22（5）：1-3

作者簡介

鮑寧波（1985-），男，助理工程師，2008年畢業(yè)于哈爾濱工程大學電子信息工程專業(yè)，現在大慶鉆探工程公司測井公司研究一所工作。