鄭華, 孫亮, 梁慶寶, 董建華, 韓東慶, 楊建峰

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司, 黑龍江 大慶 163453)

0 引 言

地層元素測(cè)井測(cè)量中子在地層中誘發(fā)的非彈與俘獲伽馬射線的能譜,以標(biāo)準(zhǔn)譜為基礎(chǔ)解譜求取元素產(chǎn)額,利用氧化物閉合模型把元素產(chǎn)額轉(zhuǎn)換成地層干骨架中元素質(zhì)量含量(簡(jiǎn)稱元素干重),采用聚類因子分析等方法確定地層礦物組分和骨架參數(shù),在直接和準(zhǔn)確識(shí)別地層巖性方面具有其他測(cè)井方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)[1]。在大慶油田復(fù)雜巖性儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)尤其是深層火山巖氣層測(cè)井評(píng)價(jià)中,地層元素測(cè)井資料起到了確定巖性與礦物組分[2-3]、求取骨架密度值和骨架中子值進(jìn)而準(zhǔn)確計(jì)算孔隙度[4]的作用。大慶油田以往主要依賴斯倫貝謝公司ECS元素俘獲譜測(cè)井技術(shù)[5]獲得地層元素測(cè)井資料,隨其用量增多,有自主研制地層元素測(cè)井儀并開發(fā)配套資料處理軟件的需求。

研究始于2011年,當(dāng)時(shí)國(guó)外已有斯倫貝謝公司ECS、哈里伯頓公司GEM和貝克休斯公司FLeX等地層元素測(cè)井儀,它們都用BGO閃爍晶體探測(cè)器測(cè)量伽馬射線能譜,其中ECS與GEM用241Am-Be同位素中子源,FleX用14 MeV脈沖中子源。用脈沖中子源的優(yōu)勢(shì)是通過分離非彈與俘獲能譜解釋更多種類地層元素干重,且利用非彈能譜能直接測(cè)量Mg、Al、C元素,測(cè)井儀工作時(shí)才發(fā)射中子,安全環(huán)保。2012年中國(guó)研制出同位素中子源地層元素測(cè)井儀FEM[6]與FEAT[7],斯倫貝謝公司新推出Litho Scanner巖性掃描測(cè)井儀[8]。Litho Scanner使用脈沖中子源和能量分辨率與高溫性能都更好的LaBr3:Ce閃爍晶體探測(cè)器,解釋元素干重準(zhǔn)確度較ECS有明顯提高,常規(guī)解釋干重的元素種類增至15種,還可以確定總有機(jī)碳含量(TOC)。使用脈沖中子源和多探測(cè)器、多參數(shù)測(cè)量是地層元素測(cè)井的一種發(fā)展趨勢(shì)[1]。

研究主要有3個(gè)方面內(nèi)容:①在PNST脈沖中子全譜測(cè)井儀[9-10]基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)、工作模式和高速能譜電路,研制PNST-E脈沖中子地層元素測(cè)井儀,實(shí)現(xiàn)地層元素測(cè)井功能,并使其兼有雙源距碳氧比、中子壽命、能譜水流等測(cè)井功能;②采用數(shù)值模擬與實(shí)體實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方法獲得常見地層元素非彈標(biāo)準(zhǔn)譜、俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜及相對(duì)靈敏度因子;③研究解譜技術(shù)并開發(fā)配套測(cè)井資料處理軟件,計(jì)算主要造巖元素干重和TOC含量,解釋礦物組分和骨架參數(shù)。

1 PNST-E測(cè)井儀

1.1 測(cè)井原理與測(cè)井儀簡(jiǎn)介

脈沖中子源發(fā)射的快中子先與測(cè)井儀周圍各種元素的原子核發(fā)生非彈散射并釋放非彈伽馬射線,經(jīng)過非彈散射,中子損失了大部分動(dòng)能,開始進(jìn)入以彈性散射為主的作用階段;彈性散射過程不釋放伽馬射線,經(jīng)過多次彈性散射,中子動(dòng)能逐漸降低,直到中子與周圍物質(zhì)達(dá)到熱平衡,成為熱中子;熱中子在測(cè)井儀周圍擴(kuò)散,被不同元素的原子核俘獲并釋放俘獲伽馬射線。脈沖中子源發(fā)射中子期間和中子停歇期間測(cè)量到的伽馬射線分別以非彈和俘獲伽馬射線為主,不同元素的非彈或俘獲伽馬射線有不同的特征能量,通過測(cè)量非彈與俘獲伽馬射線能譜可以分析地層元素含量。

PNST-E測(cè)井儀自下而上由中子發(fā)生器、鎢鋼屏蔽體與硼套屏蔽體、2個(gè)BGO閃爍晶體伽馬射線探測(cè)器及能譜與時(shí)間譜采集電路、時(shí)序控制與遙測(cè)電路等部分構(gòu)成。其承壓外殼外徑89 mm、硼套屏蔽體外徑98 mm。測(cè)井儀內(nèi)鎢鋼屏蔽體上下各有1個(gè)特制的高性能保溫瓶,中子發(fā)生器、伽馬射線探測(cè)器與所有電子線路均安裝在保溫瓶?jī)?nèi),以保證測(cè)井儀的高溫工作性能。PNST-E測(cè)井儀耐壓100 MPa,耐溫175 ℃/6 h,適用于套管井或裸眼井;可連接7 000 m長(zhǎng)度的7芯電纜,配接PL-2000或Exceed地面數(shù)控測(cè)井系統(tǒng)工作。

1.2 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

PNST-E測(cè)井儀傳感器結(jié)構(gòu)見圖1。在測(cè)井儀內(nèi)部有以中子管為核心元件的中子發(fā)生器、鎢鋼屏蔽體、由BGO閃爍晶體和光電倍增管及前置電路組成的測(cè)量伽馬射線的近探測(cè)器和遠(yuǎn)探測(cè)器;對(duì)應(yīng)遠(yuǎn)探測(cè)器、近探測(cè)器和部分鎢鋼屏蔽體的位置,在測(cè)井儀外殼上安裝了硼套屏蔽體。使用自成靶氘氚中子管,中子管靶端靠近鎢鋼屏蔽體,發(fā)射中子的靶面距鎢鋼屏蔽體底端面約5 cm。在傳感器結(jié)構(gòu)方面,PNST-E測(cè)井儀與不帶3He熱中子探測(cè)器的PNST測(cè)井儀很相似,二者主要差異是PNST-E測(cè)井儀使用了帶有硼套屏蔽體的外殼,并把中子發(fā)生器安裝在高性能保溫瓶中。

圖1 PNST-E測(cè)井儀傳感器結(jié)構(gòu)

通過蒙特卡羅模擬,優(yōu)化了傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)。

(1) 硼套屏蔽體與外殼。硼套屏蔽體的主要作用是阻止測(cè)井儀之外的熱中子進(jìn)入測(cè)井儀,盡量減少測(cè)井儀自身材料在所測(cè)俘獲能譜中的貢獻(xiàn)。模擬結(jié)果顯示,探測(cè)器附近測(cè)井儀內(nèi)外熱中子數(shù)之比與源中子能量基本無(wú)關(guān),硼套中10B的表面密度達(dá)到0.065 g/cm2以上時(shí),就能有效降低測(cè)井儀內(nèi)部材料影響,且更換外殼材料對(duì)俘獲能譜幾乎無(wú)影響。這與針對(duì)FEM測(cè)井儀硼套屏蔽體與外殼的模擬結(jié)果[11]一致。

(2) 鎢鋼屏蔽體。鎢鋼屏蔽體的主要作用是避免快中子直接輻照伽馬射線探測(cè)器,重核和輕核分別對(duì)高能和低能中子屏蔽效果好。PNST測(cè)井儀18 cm厚鎢鋼屏蔽體的中子屏蔽率(屏蔽體后/前端面中子流量比)大于0.9[12],外殼上增加10B表面密度0.065 g/cm2的硼套屏蔽體后,13 cm厚鎢鋼屏蔽體的中子屏蔽率就達(dá)0.9(見圖2)。實(shí)際測(cè)井儀中還在鎢鋼屏蔽體與伽馬射線探測(cè)器之間設(shè)置了2 cm厚的鎘鉛屏蔽層。

(3) 源距。設(shè)計(jì)源距時(shí)既要考慮縱向分辨率與探測(cè)深度、井眼與地層元素在能譜中產(chǎn)額比例,又要考慮能譜計(jì)數(shù)率的高低。減小源距有利于提高薄層分辨率,例如42 cm源距時(shí)元素干重曲線縱向分辨率約為0.5 m;增大源距則增加探測(cè)深度,元素干重曲線的地層探測(cè)深度約為源距的0.6～0.7倍(隨孔隙度增大略有減小)。井眼中普遍存在的H、O等元素和套管中Fe元素會(huì)對(duì)測(cè)量地層信息造成干擾,適當(dāng)增大源距有助于壓制這種干擾:PNST-E測(cè)井儀在井內(nèi)清水、140 mm外徑套管、30 mm厚水泥環(huán)、35%孔隙度砂巖地層條件下,源距分別為20、30、40、50 cm時(shí)非彈能譜碳氧比動(dòng)態(tài)范圍分別是其漸進(jìn)值的0.667、0.830、0.914和0.957倍[13],在20～40 cm范圍內(nèi)增大源距能顯著減少非彈能譜中井眼成分,俘獲能譜鐵氫比隨源距增大而減小(見圖2),說明增大源距也能降低俘獲能譜中井眼影響。隨著源距增大,非彈和俘獲能譜中各元素計(jì)數(shù)率都呈指數(shù)下降,源距過大會(huì)增大測(cè)井曲線統(tǒng)計(jì)漲落誤差。綜合考慮以上因素,PNST-E測(cè)井儀采用與PNST測(cè)井儀中伽馬探測(cè)器相同的29 cm和52 cm源距,且還采用與PNST測(cè)井儀相同的探測(cè)器閃爍晶體及其尺寸,這樣設(shè)計(jì)能使PNST-E測(cè)井儀較便捷地繼承PNST測(cè)井儀的多項(xiàng)功能。

圖2 MCNP數(shù)值模擬結(jié)果

1.3 測(cè)井模式設(shè)計(jì)

脈沖中子測(cè)井儀常采用100 μs中子脈沖重復(fù)周期;中子脈沖通常持續(xù)20、30 μs或40 μs,期間采集非彈總譜;間歇5 μs,俘獲能譜采集時(shí)間常持續(xù)70、60 μs或50 μs;再間歇5 μs。非彈總譜中混有俘獲伽馬貢獻(xiàn),用非彈總譜減去一定比例俘獲能譜的方法獲得非彈凈譜。數(shù)值模擬結(jié)果(見表1,脈沖中子源產(chǎn)額7.0×107n/s)顯示,PNST-E測(cè)井儀在井內(nèi)清水、140 mm外徑套管、30 mm厚水泥環(huán)、30%孔隙度淡水飽和石英砂地層條件下,隨著中子脈沖占空比從10%增大至50%,不考慮電路死時(shí)間影響的非彈總譜計(jì)數(shù)率線性增大、俘獲能譜計(jì)數(shù)率線性減小,但是非彈與俘獲總計(jì)數(shù)率、非彈凈譜計(jì)數(shù)率幾乎不變。若僅從計(jì)數(shù)率方面考慮,增大中子脈沖占空比并不利于測(cè)量。但是,能譜采集電路有一定死時(shí)間,中子脈沖占空比過小易造成非彈信號(hào)堆累,因此折中選擇了30%占空比。

為PNST-E測(cè)井儀設(shè)計(jì)了與PNST測(cè)井儀的碳氧比模式[9]相似的元素測(cè)井工作模式,每50 ms內(nèi)分別用45、2 ms和3 ms時(shí)間(占測(cè)井時(shí)間的90%、4%和6%)執(zhí)行元素(含雙源距碳氧比)、中子壽命和能譜水流測(cè)井任務(wù):前45 ms元素測(cè)井時(shí),每個(gè)中子脈沖短周期占100 μs,其中中子脈沖持續(xù)30 μs,中子爆發(fā)間歇時(shí)間70 μs,分別測(cè)量各256道的非彈總譜和俘獲能譜,并測(cè)量1個(gè)100道的時(shí)間譜,每個(gè)50 ms長(zhǎng)周期中含450個(gè)這種短周期;隨后2 ms中子壽命測(cè)井時(shí),中子脈沖持續(xù)200 μs,在1 000 μs的中子爆發(fā)與停歇期測(cè)量1個(gè)100道的時(shí)間譜,2 ms內(nèi)發(fā)射2次中子脈沖;余下3 ms完成能譜水流測(cè)井任務(wù),測(cè)量氧活化能譜。PNST-E測(cè)井儀的元素測(cè)井工作模式還采用了與PNST測(cè)井儀相同的能譜與時(shí)間譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸格式,從而方便了與地面測(cè)井系統(tǒng)的配接?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)井軟件模塊顯示2個(gè)BGO探測(cè)器的非彈總譜(256道)、俘獲能譜(256道)、本底能譜(256道)、時(shí)間譜(短周期100道+中子壽命100道)以及測(cè)井儀狀態(tài)和輔助信息,通過對(duì)能譜和時(shí)間譜數(shù)據(jù)分析計(jì)算并顯示30多條曲線,根據(jù)需要實(shí)時(shí)打印和存盤數(shù)據(jù)。

表1 非彈與俘獲能譜計(jì)數(shù)率受中子脈沖占空比影響

1.4 中子發(fā)生器改進(jìn)和高速能譜電路研制

在PNST測(cè)井儀基礎(chǔ)上對(duì)中子發(fā)生器進(jìn)行了改進(jìn)。選用外徑45 mm的新型自成靶中子管,因其外形尺寸較PNST測(cè)井儀中子管有所縮減,改進(jìn)了充SF6氣體高壓絕緣及隔熱結(jié)構(gòu),提高了中子發(fā)生器絕緣性能和耐溫指標(biāo)。新中子管離子源引出比更高,靶功耗更低。選用耐溫耐壓指標(biāo)更高、尺寸更小、漏電流更小的電容和硅堆制作靶高壓電源的倍壓梯,減少了倍壓級(jí)數(shù),在一定程度上減小了倍壓梯內(nèi)阻;采用調(diào)幅方式控制靶壓,選用高磁導(dǎo)率的非晶態(tài)合金材料作為高壓變換器磁芯材料,重新設(shè)計(jì)了磁芯結(jié)構(gòu)和線圈匝數(shù),提高了靶電源驅(qū)動(dòng)效率,降低了功耗。

在探測(cè)器電路設(shè)計(jì)方面采用了數(shù)字脈沖幅度分析技術(shù),電路框圖見圖3。探測(cè)器電路主要實(shí)現(xiàn)下列功能。①伽馬脈沖信號(hào)高速模擬處理。信號(hào)窄脈沖成形、噪聲抑制、程控放大、準(zhǔn)高斯成形、濾波、一次基線恢復(fù)等。②高速、高分辨率的差分A/D數(shù)據(jù)采樣。把模擬信號(hào)量化成數(shù)字信號(hào),并進(jìn)行二次基線恢復(fù)。③FPGA數(shù)字信號(hào)處理。綜合時(shí)序發(fā)生器,用數(shù)字信號(hào)處理方法對(duì)連續(xù)采樣信號(hào)進(jìn)行梯形濾波、基線恢復(fù)、堆積判斷、峰值幅度提取、譜累加,全譜多道存儲(chǔ),曼碼通訊。④井下單片機(jī)控制。接收地面命令,完成數(shù)字門檻、高壓增益、放大器程控增益、測(cè)井模式切換等控制;讀取全譜數(shù)據(jù)發(fā)送地面,計(jì)算非彈能譜套門時(shí)間、能譜穩(wěn)譜校正系數(shù)等。

與傳統(tǒng)的模擬脈沖幅度分析電路相比,數(shù)字脈沖幅度分析電路的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在能提高脈沖通過率、加快分析速度、縮短死時(shí)間(目前死時(shí)間約為0.4 μs)、沒有溫漂影響、可以根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)設(shè)計(jì)最佳濾波器、更精準(zhǔn)地恢復(fù)基線、判斷伽馬信號(hào)堆積并拒絕這種信號(hào)參與譜累加等。

圖3 能譜與時(shí)間譜采集、時(shí)序控制與遙測(cè)電路結(jié)構(gòu)

1.5 實(shí)測(cè)能譜示例

在大慶石油測(cè)井試井技術(shù)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)了7口地層元素模型井。每口模型井都呈桶狀,直徑1.8 m、高1.8 m,中央有外徑236 mm、壁厚12 mm的鋁鎂合金套管,套管內(nèi)有清水,套管外無(wú)水泥環(huán),采用堆積法在套管與桶壁間填充了不同巖性的模擬地層,模擬地層孔隙度均為36%左右,以清水飽和地層孔隙。其中5口模型井的模擬地層骨架為比較純凈的礦物,分別是石英、方解石、白云石、黃鐵礦和硬石膏;1口模型井的地層模擬硅基混合層,骨架含石英砂65.0%、方解石21.7%、黃鐵礦10.0%、鈦白粉3.3%;1口模型井的地層模擬鈣基混合層,骨架含方解石63.8%、石英砂22.8%、黃鐵礦10.0%、鈦白粉3.4%。

把2支PNST-E測(cè)井儀分別置于上述7口模型井中實(shí)驗(yàn),待中子發(fā)生器和測(cè)井儀電路穩(wěn)定之后,按照元素測(cè)井模式記錄300 s的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。在所測(cè)能譜中地層元素特征峰清晰明顯。圖4中顯示了2支測(cè)井儀分別在黃鐵礦和硬石膏模型井中所測(cè)的遠(yuǎn)探測(cè)器俘獲能譜(對(duì)0.6～10.0 MeV能量范圍做了計(jì)數(shù)率歸一化)。表2列出了2支測(cè)井儀所測(cè)遠(yuǎn)探測(cè)器俘獲能譜的一致性,在7種地層條件下2支測(cè)井儀所測(cè)能譜的最大標(biāo)準(zhǔn)差是8.0×10-4,最小相關(guān)系數(shù)是0.990。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同測(cè)井儀記錄的能譜有非常好的一致性,這為采用同一套標(biāo)準(zhǔn)譜解譜求取各元素產(chǎn)額奠定了良好的基礎(chǔ)。

圖4 幾種地層條件下遠(yuǎn)探測(cè)器俘獲能譜的一致性

模擬地層2支測(cè)井儀實(shí)測(cè)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)系數(shù)σ/(×10-4)R2實(shí)測(cè)與數(shù)值模擬對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)系數(shù)σ/(×10-4)R2石英3.50.99812.00.962方解石6.70.99317.40.961白云石3.40.99814.40.973黃鐵礦4.80.99510.60.972硬石膏8.00.99011.10.969硅基混合3.50.99910.70.968鈣基混合7.50.9919.70.975

2 元素標(biāo)準(zhǔn)譜與相對(duì)靈敏度因子

從實(shí)測(cè)非彈和俘獲能譜中解元素產(chǎn)額時(shí)要利用待求元素的標(biāo)準(zhǔn)譜和相對(duì)靈敏度因子[14],受測(cè)井儀結(jié)構(gòu)(尤其是閃爍晶體類型與尺寸)、解譜能量范圍等因素影響,不同型號(hào)測(cè)井儀的元素標(biāo)準(zhǔn)譜和相對(duì)靈敏度因子略有不同。研究采用實(shí)體實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合,確定了PNST-E測(cè)井儀的中子-伽馬反應(yīng)截面較高的主要造巖元素標(biāo)準(zhǔn)譜及其相對(duì)靈敏度因子。

2.1 元素標(biāo)準(zhǔn)譜

有學(xué)者在采用數(shù)值模擬方法[6]或采用實(shí)體實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合方法[15]獲得元素俘獲譜測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)譜方面取得突破,存在的主要技術(shù)問題是所獲元素俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜中混雜有H元素的貢獻(xiàn)。為制作比較純凈的元素標(biāo)準(zhǔn)譜,采用了如下技術(shù)路線:在7種已知條件的模型井中實(shí)驗(yàn),獲得PNST-E測(cè)井儀非彈與俘獲實(shí)測(cè)能譜;用MCNP5軟件包(ENDF/B-VI數(shù)據(jù)庫(kù))進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得同樣條件的非彈與俘獲模擬能譜,通過比對(duì)能譜,調(diào)整數(shù)值模擬模型參數(shù)(主要是調(diào)整測(cè)井儀中探測(cè)器附近元素成分未知的構(gòu)件的模型材料組分、密度和厚度),直到模擬能譜能準(zhǔn)確再現(xiàn)實(shí)測(cè)能譜,確定該模型為合理的模型;固定經(jīng)過上述基準(zhǔn)校驗(yàn)的數(shù)值模擬模型中測(cè)井儀中子發(fā)生器與屏蔽體部分,把地層換成單一元素(模擬非彈能譜時(shí))或單一元素的氧化物(模擬俘獲能譜時(shí)),把井眼和測(cè)井儀中探測(cè)器周圍構(gòu)件換成原密度的中子-伽馬反應(yīng)截面可忽略的核素,數(shù)值模擬獲得單一地層元素的標(biāo)準(zhǔn)譜。

建立的數(shù)值模擬模型呈桶狀,直徑1.8 m、高1.6 m。模擬7種模型井中的測(cè)井儀響應(yīng)時(shí),井眼內(nèi)清水、鋁鎂合金套管、地層物質(zhì)分別與實(shí)體的相應(yīng)材料一致。按PNST-E測(cè)井儀的結(jié)構(gòu)尺寸和材料構(gòu)建了靠井壁模擬測(cè)井儀。按照實(shí)際測(cè)井儀工作時(shí)序反復(fù)發(fā)射中子并在5倍于地層熱中子壽命時(shí)間之后記錄非彈與俘獲能譜。由于使用F8計(jì)數(shù)時(shí)無(wú)法應(yīng)用幾何分裂等減小方差技巧,為提高計(jì)算效率,采用接續(xù)算法:先用MCNP程序分別模擬探測(cè)器閃爍晶體表面中子誘發(fā)伽馬流歸一化能譜(256道)和各向同性伽馬流輻照閃爍晶體的探測(cè)器響應(yīng)函數(shù)矩陣(256道×256道),然后用兩者卷積模擬探測(cè)器輸出能譜[16];模擬探測(cè)器晶體表面伽馬流能譜時(shí),抽樣約2×109次源中子,應(yīng)用剖分柵元、權(quán)窗等減小方差技巧使更多有效粒子趨向探測(cè)器,中子碰撞次數(shù)大于5×109,伽馬流能譜特征峰和總計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差分別小于1%和0.3%;模擬探測(cè)器響應(yīng)函數(shù)矩陣時(shí),對(duì)每種入射能量抽樣2.5×106次源光子,源光子能量為5 MeV時(shí)跟蹤到約2×1010次碰撞,對(duì)能譜進(jìn)行了8%能量分辨率的高斯展寬[17],F8計(jì)數(shù)能譜的全能峰和全譜總計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差分別小于0.5%和0.2%;這樣,卷積后能譜具有較小統(tǒng)計(jì)漲落誤差;最后,通過與實(shí)測(cè)能譜比較,再次展寬模擬能譜,使非彈、俘獲模擬能譜與實(shí)測(cè)能譜具有一樣的能量分辨率。在圖4中顯示了在石英地層和方解石地層模型井中遠(yuǎn)探測(cè)器實(shí)測(cè)與模擬俘獲能譜(對(duì)0.5～8.9 MeV能量范圍做了計(jì)數(shù)率歸一化),表2列出了實(shí)測(cè)與模擬俘獲能譜的一致性。在7種地層條件下,2種能譜的最大標(biāo)準(zhǔn)差是1.7×10-3,最小相關(guān)系數(shù)是0.96,說明模擬能譜與實(shí)測(cè)能譜很相近。

模擬單一地層元素的標(biāo)準(zhǔn)譜時(shí),使用1.0 g/cm3密度井液、無(wú)套管、200 mm直徑井眼、2.2 g/cm3密度地層的條件。模擬某元素非彈標(biāo)準(zhǔn)譜時(shí),用該元素填充地層,用無(wú)快中子-伽馬非彈反應(yīng)截面的H元素替代井液和測(cè)井儀探測(cè)器附近構(gòu)件,并對(duì)能量小于0.1 MeV的中子截?cái)鄰桔E。由于C和O元素的熱中子輻射俘獲反應(yīng)截面小到可被忽略,模擬某元素俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜時(shí),用該元素和O元素的混合物填充地層并使熱中子擴(kuò)散長(zhǎng)度約18 cm,用C元素替代井液和測(cè)井儀探測(cè)器附近構(gòu)件。分別獲得了Al、Ba、C、Ca、Fe、Mg、O、S、Si等9種元素的非彈標(biāo)準(zhǔn)譜和Al、Ba、Ca、Cl、Cr、Cu、Fe、Gd、H、K、Mg、Mn、Na、Ni、S、Si、Ti等17種元素的俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜。遠(yuǎn)探測(cè)器的元素俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜示例見圖5。

圖5 遠(yuǎn)探測(cè)器某些元素俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜示例

圖6 套管井PNST-E測(cè)井資料解釋成果示例

2.2 相對(duì)靈敏度因子

規(guī)定地層中Si元素的非彈和俘獲相對(duì)靈敏度因子均為1,使用上述數(shù)值模擬模型獲得其他地層元素相對(duì)于Si元素的非彈和俘獲相對(duì)靈敏度因子。在地層中將目標(biāo)元素與Si元素按照既定比例混合,模擬出能譜,解譜計(jì)算2種元素的產(chǎn)額比,即可得到目標(biāo)元素相對(duì)于Si元素的相對(duì)靈敏度因子[14]。計(jì)算某元素非彈相對(duì)靈敏度因子時(shí),地層中僅使用Si元素和該元素,計(jì)算某元素俘獲相對(duì)靈敏度因子時(shí),地層中還混入了O元素。表3列出了一些元素的PNST-E測(cè)井儀遠(yuǎn)探測(cè)器0.6～10.0 MeV能區(qū)的俘獲相對(duì)靈敏度因子。

表3 一些元素的俘獲相對(duì)靈敏度因子

3 測(cè)井資料處理與解釋

PNST-E測(cè)井資料處理與解釋軟件繼承了PNST測(cè)井資料處理與解釋軟件提取碳氧比、硅鈣比、Σ、RCAP、OAI等曲線并解釋巖性、泥質(zhì)含量、孔隙度、含油飽和度等地層參數(shù)的功能[9-10],新增了解譜求非彈與俘獲元素產(chǎn)額、確定元素干重及TOC含量、解釋礦物組分與骨架參數(shù)的功能。測(cè)井資料解釋成果如圖6所示,其元素干重軌中FWSi、FWCa、FWFe、FWK、FWNa、FWAl分別是地層Si、Ca、Fe、K、Na、Al元素干重曲線,礦物干重軌中從左到右顯示了黏土、硅質(zhì)(石英+長(zhǎng)石+云母)、碳酸鹽巖、黃鐵礦、孔隙度剖面;PNST曲線軌中SGFM、FOAI、NSICA、FSICA、NCOR、FCOR分別是地層Σ、遠(yuǎn)探測(cè)器OAI、近探測(cè)器硅鈣比、遠(yuǎn)探測(cè)器硅鈣比、近探測(cè)器碳氧比、遠(yuǎn)探測(cè)器碳氧比曲線;可動(dòng)水分析軌中SWI、SWCO是原始含水飽和度、碳氧比含水飽和度;流體分析軌中從左到右是油、水、束縛水剖面;巖性分析軌中從左到右是泥巖、砂巖、孔隙度剖面;解釋結(jié)論中G、Z表示高、中水淹。

3.1 能譜預(yù)處理

PNST-E測(cè)井能譜預(yù)處理流程主要包括實(shí)測(cè)譜與標(biāo)準(zhǔn)譜的歸一化、實(shí)測(cè)譜的漂移校正和平滑濾波、標(biāo)準(zhǔn)譜的展寬校正等。

預(yù)處理實(shí)測(cè)能譜時(shí),為精準(zhǔn)校正能譜漂移和減小統(tǒng)計(jì)漲落誤差,采用了比PNST測(cè)井能譜預(yù)處理流程[12]復(fù)雜的流程。在能譜漂移校正環(huán)節(jié),先沿深度方向適度累加實(shí)測(cè)俘獲能譜(3～15點(diǎn)合并成1點(diǎn)),再通過尋峰和互相關(guān)運(yùn)算[18]獲得H、Si、Fe等元素主峰位隨深度變化曲線,對(duì)這些曲線剔除壞點(diǎn)、濾波,得到更精確的H、Si、Fe等元素主峰位隨深度變化曲線,以H、Si、Fe元素俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜加權(quán)合成譜中這些元素主峰的道址為基準(zhǔn),沿深度方向逐點(diǎn)線性回歸出能譜漂移校正系數(shù)并校正非彈與俘獲能譜。在減小統(tǒng)計(jì)漲落誤差環(huán)節(jié),沿深度方向適度(3～7點(diǎn)合并成1點(diǎn))累加漂移校正后的非彈或俘獲能譜,把各能譜沿道址方向進(jìn)行5點(diǎn)或7點(diǎn)高斯濾波。此外,按解譜道址區(qū)間把實(shí)測(cè)能譜歸一化。

實(shí)測(cè)能譜的峰寬會(huì)受溫度、計(jì)數(shù)率、漂移等影響而發(fā)生變化,故制作標(biāo)準(zhǔn)譜時(shí)預(yù)留了峰形展寬的余地。預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)譜時(shí),先對(duì)選定深度區(qū)間的預(yù)處理過的實(shí)測(cè)譜進(jìn)行累加,再逐一試用預(yù)先設(shè)定的一簇展寬系數(shù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)譜進(jìn)行高斯展寬[17],使用展寬后標(biāo)準(zhǔn)譜解譜獲得元素產(chǎn)額和合成譜,把合成譜與實(shí)測(cè)譜作皮爾森相關(guān)系數(shù)分析,從中選出相關(guān)系數(shù)最大的合理的高斯展寬系數(shù),確定該深度區(qū)間高斯展寬后的標(biāo)準(zhǔn)譜。

3.2 非彈和俘獲元素產(chǎn)額

在解譜道址區(qū)間內(nèi),認(rèn)為實(shí)測(cè)譜是不同元素標(biāo)準(zhǔn)譜的線性組合。

X=AY+ε

(1)

式中,X是n×1階實(shí)測(cè)譜列向量,X=(x1,…,xi,…,xn)T,xi是第i道實(shí)測(cè)譜計(jì)數(shù),n是解譜區(qū)間道址數(shù);n×m階響應(yīng)矩陣A由m列標(biāo)準(zhǔn)譜構(gòu)成,矩陣元aij是第j種元素第i道標(biāo)準(zhǔn)譜計(jì)數(shù),m是元素個(gè)數(shù);Y是m×1階待求元素產(chǎn)額列向量,Y=(y1,…,yj,…,ym)T,yj表示第j種元素產(chǎn)額;ε是n×1階誤差列向量。

因0≤yj≤1,且對(duì)部分元素產(chǎn)額的取值范圍有約束需求,故采用約束變尺度法最優(yōu)化求解Y,使得目標(biāo)函數(shù)R達(dá)到最小。

(2)

式中,ωi是權(quán)因子,選用實(shí)測(cè)譜道計(jì)數(shù)的倒數(shù),ωi=1/xi;kj是第j種元素產(chǎn)額上限。對(duì)式(2)用約束變尺度法CVM01程序[19]求解。該程序適用于連續(xù)變量的線性和非線性約束最優(yōu)化問題。解出的yj即為元素產(chǎn)額。

3.3 元素干重及TOC含量

從元素產(chǎn)額出發(fā),計(jì)算元素干重的公式為

(3)

式中,Wj、yj和Sj分別是地層骨架中第j種元素的干重、元素產(chǎn)額和相對(duì)靈敏度因子;F是歸一化因子,與單種元素?zé)o關(guān),隨測(cè)井儀所處深度變化。對(duì)于確定深度的地層,各種礦物含量之和為1,使用氧化物閉合模型就能求出式(3)中所需的F。

(4)

式中,Oj是閉合模型中第j種元素氧化物指數(shù)或碳酸鹽指數(shù),即該種元素在其賦存化合物(氧化物或碳酸鹽)中質(zhì)量含量的倒數(shù)。式(4)分母中各項(xiàng)是各元素化合物的含量,因此預(yù)判元素的賦存狀態(tài)是解釋中不可或缺的步驟,例如,在火成巖和沉積巖中Fe元素分別更傾向于賦存在FeO和Fe2O3中。

式(3)右側(cè)yj/Sj項(xiàng)被稱作相對(duì)干重。分別從非彈和俘獲能譜提取非彈和俘獲元素產(chǎn)額后,在硅質(zhì)碎屑巖地層中,令Si元素非彈相對(duì)干重等于其俘獲相對(duì)干重,以此為橋梁,把其他元素的非彈相對(duì)干重?fù)Q算成俘獲相對(duì)干重[20],Al、Mg、C等元素的換算俘獲相對(duì)干重也參與用閉合模型計(jì)算F的過程。

當(dāng)非彈和俘獲Al元素產(chǎn)額的誤差都較大時(shí),可以棄用Al元素產(chǎn)額,假定Al元素都賦存于黏土和長(zhǎng)石中,在閉合模型中用式(5)估計(jì)Al元素干重[5]

WAl=wAl[1-OSiWSi-OCaWCa-

OMgWMg-1.99WFe]

(5)

式中,W是元素干重;OSi是Si元素氧化物指數(shù);OCa和OMg分別是Ca和Mg元素碳酸鹽指數(shù);wAl是常數(shù)。

C元素能賦存于有機(jī)質(zhì)或碳酸鹽中,TOC含量等于總碳含量減去無(wú)機(jī)碳(IC)含量[21]。

WTOC=WC-WIC=WC-0.3WCa-0.5WMg

(6)

式中,W是質(zhì)量含量。式(6)表達(dá)了無(wú)機(jī)碳賦存于碳酸鈣和碳酸鎂中的情形,它還可賦存于碳酸亞鐵中。由于式(4)中Ca和Mg元素項(xiàng)Oj均使用碳酸鹽指數(shù),已經(jīng)考慮了無(wú)機(jī)碳的貢獻(xiàn),因此當(dāng)式(6)非負(fù)時(shí),閉合模型中需加入C元素的有機(jī)碳項(xiàng)。

對(duì)于每個(gè)深度點(diǎn),用氧化物閉合模型求出F后,代入式(3)和式(6)計(jì)算出元素干重和TOC含量。

3.4 礦物組分和骨架參數(shù)

當(dāng)?shù)V物化學(xué)成分比較穩(wěn)定時(shí),礦物中各種元素的含量基本不變,地層元素干重與礦物組分關(guān)系為

W=CM

(7)

式中,W是地層元素干重列向量;M是礦物組分列向量;C為系數(shù)矩陣,其矩陣元cij是單位質(zhì)量第j種礦物中第i種元素的含量。選擇在數(shù)量上少于解釋元素?cái)?shù)的礦物種類,對(duì)式(7)求逆矩陣即可獲得礦物組分[22]。該方法簡(jiǎn)單易行,但有難以調(diào)參的缺點(diǎn)。聚類因子法在礦物組分解釋上更實(shí)用。沉積巖中常見的礦物約20種,但對(duì)每一種巖石而言最常見的造巖礦物不過3～5類,分為黏土礦物(伊利石、蒙脫石等)、硅質(zhì)(石英+長(zhǎng)石+云母)、碳酸鹽巖(方解石、白云石等)、鐵礦石(黃鐵礦、菱鐵礦)、蒸發(fā)巖(硬石膏、巖鹽)等。求解這幾類礦物的含量時(shí),式(7)中系數(shù)矩陣C的矩陣元多數(shù)為0[23],可用單一特征元素的干重Wi作為解釋某類礦物含量Mj的依據(jù),這時(shí)矩陣元cij就是轉(zhuǎn)換因子,并用另外1～2種元素的干重值輔助判斷被解釋礦物含量的界限。

Mj=aj(Wi-bi)/cij

(8)

式中,bi和aj是可微調(diào)的基值和乘子。

對(duì)于硅質(zhì)碎屑巖,可直接用元素干重計(jì)算骨架密度值ρma(單位g/cm3)[24]和骨架中子孔隙度值φNma[25]。

ρma=2.620+0.0490WSi+0.2274WCa+

1.993WFe+1.193WS

(9)

φNma=0.408-0.889WSi-1.014WCa-

0.257WFe+0.675WS

(10)

也可先解釋出礦物組分,然后使用礦物質(zhì)量含量Mi和相應(yīng)礦物密度ρi計(jì)算骨架密度ρma。

(11)

多數(shù)情況下式(9)和式(11)計(jì)算結(jié)果差異很小。式(11)分母中各項(xiàng)乘以ρma就是該礦物體積含量。

針對(duì)大慶徐家圍子火山巖氣藏,巖石骨架密度ρma可由式(12)計(jì)算[3]。

ρma=3.148-1.100WSi-0.983WCa-

2.439WNa-2.408WK+1.425WFe-11.31WTi

(12)

碳酸鹽巖、頁(yè)巖等復(fù)雜地層的解釋模型尚待建立。

4 測(cè)井試驗(yàn)

4.1 模型井實(shí)驗(yàn)

表4顯示了PNST-E測(cè)井儀分別在7口地層元素模型井中測(cè)量元素干重結(jié)果。模型井地層元素干重標(biāo)準(zhǔn)值是樣品X射線衍射法檢測(cè)結(jié)果,誤差約0.20%。實(shí)驗(yàn)中某PNST-E測(cè)井儀每4.5 s測(cè)量1組元素干重,對(duì)50組測(cè)量值取平均列于表4中。測(cè)量值不確定度較大的是Ca和K元素干重(±1.02%和±1.00%),在7口井中均未測(cè)得Gd和Al元素干重(測(cè)量值小于0.01×10-6和0.01%),表4中其他元素干重測(cè)量值不確定度小于±1.00%。Si、Ca、S、Fe、Ti元素干重測(cè)量值的最大誤差是2.4%,K、Na、Mg元素干重測(cè)量值的最大誤差是3.2%。

此外,在140 mm外徑套管飽和度刻度井群中刻度PNST-E測(cè)井儀,孔隙度和飽和度最大測(cè)量誤差分別是1.5%和5.0%。

4.2 測(cè)井重復(fù)性與一致性

定義2遍測(cè)井曲線差值除以2遍測(cè)井曲線平均值為相對(duì)差。南×-5-41井2006年7月完鉆,2013年3月用PNST-E測(cè)井儀在其套管井中測(cè)井,測(cè)速60～70 m/h,在530～570 m井段試驗(yàn),1支測(cè)井儀2次測(cè)量Si、Ca、S、Fe、K、Na、Al元素干重的最大相對(duì)差分別為1.9%、2.3%、4.3%、2.6%、4.9%、3.6%、3.1%。2013年9月在喇×-檢PS2600裸眼井中用PNST-E測(cè)井儀測(cè)井,測(cè)速60～70 m/h,2支測(cè)井儀對(duì)比測(cè)量了950～1 000 m井段,Si、Ca、S、Fe、K、Na、Al元素干重的最大相對(duì)差為2.6%、3.2%、3.1%、1.3%、2.9%、4.1%、4.9%?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果說明PNST-E測(cè)井儀測(cè)量元素干重具有較好的重復(fù)性和一致性。

4.3 測(cè)井與取心數(shù)據(jù)對(duì)比

喇×-檢PS2600井950～1 030 m段為硅質(zhì)碎屑巖,有10塊巖心進(jìn)行過X熒光常量元素分析,巖心均為棕色含油細(xì)砂巖,巖石骨架主要成分是石英與長(zhǎng)石,含少量泥質(zhì)。2013年9月PNST-E測(cè)井儀在該井裸眼中測(cè)井,測(cè)速60～70 m/h。測(cè)井解釋元素干重?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成氧化物含量,與取心數(shù)據(jù)符合很好(見表5),SiO2含量最大相差3.1%。該井元素干重和礦物組分測(cè)井解釋成果見圖7,元素干重軌中WSi、WCa、WK、WFe、WNa、WAl分別是PNST-E測(cè)井解釋Si、Ca、K、Fe、Na、Al元素干重曲線,紅色圓點(diǎn)是取心數(shù)據(jù);礦物干重軌中從左向右顯示了測(cè)井解釋黏土、硅質(zhì)、碳酸鹽巖剖面,紅色圓點(diǎn)是激光法粒度分析得出的取心黏土數(shù)據(jù)。盡管測(cè)井解釋中黏土是指黏土礦物(該井段主要是伊利石)成分,而取心數(shù)據(jù)中黏土是指粒級(jí)小于0.01 mm的成分,但二者仍有很好的相關(guān)性。

表5 喇×檢PS2600井測(cè)井結(jié)果與取心數(shù)據(jù)對(duì)比表

4.4 與國(guó)外同類技術(shù)測(cè)井對(duì)比

徐探×井位于徐家圍子斷陷東部斜坡帶上,鉆深4 165 m,2014年5月在該裸眼中用斯倫貝謝公司Litho Scanner巖性掃描測(cè)井儀以240 m/h測(cè)速進(jìn)行了全井測(cè)井。隨后用PNST-E測(cè)井儀對(duì)3 200～3 600 m段以60 m/h速度測(cè)井,3 600 m處井溫139 ℃,測(cè)井儀連續(xù)測(cè)井8 h又重復(fù)測(cè)井3 h始終正常工作。PNST-E與Litho Scanner測(cè)井解釋Si、Ca、Fe、K、Na、Al等元素干重和TOC含量一致性較好,解釋礦物組分剖面也比較相符,部分測(cè)井解釋結(jié)果對(duì)比見圖8。圖8元素干重軌中,紅色曲線(地層元素)是PNST-E測(cè)井解釋曲線,藍(lán)色曲線(巖性掃描)是Litho Scanner測(cè)井解釋曲線。該段地層為硅質(zhì)碎屑巖,富含硅質(zhì)(以石英、鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石為主)和黏土礦物(主要是伊利石),測(cè)井資料對(duì)3 333 m附近煤層、3 351 m附近和3 379 m附近含方解石條帶都有較清晰的指示。

圖7 喇×-檢PS2600井測(cè)井解釋與取心數(shù)據(jù)對(duì)比(部分)

圖8 徐探×井PNST-E與Litho Scanner測(cè)井成果對(duì)比(部分)

5 結(jié) 論

(1) 采用安全環(huán)保的可控中子源,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)與工作時(shí)序、開發(fā)0.4 μs高速數(shù)字能譜電路,在中國(guó)首次研制成功PNST-E脈沖中子地層元素測(cè)井儀,獲得了純凈的地層元素俘獲能譜,有效降低了多種元素特征峰重疊對(duì)解譜的影響,并從非彈能譜中能直接提取C、Mg等以往難測(cè)元素產(chǎn)額,適用于套管井或裸眼井,推薦測(cè)速60～120 m/h。

(2) 通過實(shí)體實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬,獲得了9種元素非彈標(biāo)準(zhǔn)譜、17種元素俘獲標(biāo)準(zhǔn)譜及相應(yīng)元素的相對(duì)靈敏度因子。應(yīng)用約束最小二乘能譜解析方法,實(shí)現(xiàn)了解譜計(jì)算元素干重過程的自動(dòng)化。解釋軟件提供地層中Si、Ca、S、Fe、Ti、Gd、K、Na、Mg、Al等元素干重和TOC含量、礦物組分、骨架密度、骨架中子值,以及孔隙度、剩余油飽和度等數(shù)據(jù)。在模型井中,Si、Ca、S、Fe、Ti等元素干重誤差2.4%,K、Na、Mg等元素干重誤差3.2%。

(3) 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果說明PNST-E測(cè)井儀測(cè)量元素干重具有較好的重復(fù)性和一致性。在硅質(zhì)碎屑巖剖面,PNST-E測(cè)井解釋元素含量與取心結(jié)果相符,測(cè)井解釋元素干重和礦物組分與斯倫貝謝公司Litho Scanner測(cè)井解釋結(jié)果符合。

(4) PNST-E脈沖中子地層元素測(cè)井技術(shù)提供主要造巖元素干重、礦物組分,地層骨架密度、骨架中子值,為評(píng)價(jià)復(fù)雜巖性、準(zhǔn)確計(jì)算孔隙度提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn):

[1] 張鋒, 劉軍濤, 冀秀文, 等. 地層元素測(cè)井技術(shù)最新進(jìn)展及其應(yīng)用 [J]. 同位素, 2011, 24(增刊1): 21-28.

[2] 劉傳平, 鄭建東, 楊景強(qiáng). 徐深氣田深層火山巖測(cè)井巖性識(shí)別方法 [J]. 石油學(xué)報(bào), 2006, 27(增刊1): 62-65.

[3] 韓琳, 張建民, 邢艷娟, 等. 元素俘獲譜測(cè)井(ECS)結(jié)合QAPF法識(shí)別火成巖巖性 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2010, 34(1): 47-50.

[4] 趙杰, 雷茂盛, 楊興旺, 等. 火山巖地層測(cè)井評(píng)價(jià)新技術(shù) [J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā), 2007, 26(6): 134-137.

[5] Barson D, Christensen R, Decoster E, et al. Spectroscopy: The Key to Rapid, Reliable Petrophysical Answers [J]. Oilfield Review, 2005, 17(2): 14-33.

[6] 岳愛忠, 王樹聲, 何緒新, 等. FEM地層元素測(cè)井儀研制 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2013, 37(4): 411-416.

[7] 徐琳, 劉建辰, 靜中興. 地層元素分析測(cè)井儀研制 [J]. 石油儀器, 2014, 28(5): 8-10, 13.

[8] Radtke R, Lorente M, Adolph B, et al. A New Capture and Inelastic Spectroscopy Tool Takes Geochemical Logging to the Next Level [C]∥SPWLA 53rd Annual Logging Symposium, 2012.

[9] 鄭華, 董建華, 劉憲偉. PNST脈沖中子全譜測(cè)井儀 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2011, 35(1): 83-88.

[10] 鄭華, 劉憲偉, 董建華, 等. PNST脈沖中子全譜測(cè)井儀在大慶油田的應(yīng)用 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2013, 37(5): 541-546, 551.

[11] 嚴(yán)惠娟, 岳愛忠, 趙均, 等. 地層元素測(cè)井儀器結(jié)構(gòu)參數(shù)的蒙特卡羅數(shù)值模擬 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2012, 36(4): 282-285.

[12] 鄭華, 劉憲偉, 董建華. 雙源距碳氧比測(cè)井技術(shù)研究 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2005, 29(2): 159-163.

[13] 孫亮, 鄭華. 推靠式碳氧比測(cè)井響應(yīng)隨源距變化的數(shù)值模擬 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2011, 35(6): 518-522.

[14] 龐巨豐, 李敏. 地層元素測(cè)井中中子-伽馬能譜解析理論和方法 [J]. 同位素, 2006, 19(2): 70-74.

[15] WU Hongliang, LI Ning, Lan Changlin, et al. Standard Spectrum Measurement and Simulation of Elemental Capture Spectroscopy Log [J]. Applied Geophysics, 2013, 10(1): 109-116.

[16] 李貴杰, 李照永, 張建民. 碳氧比能譜測(cè)井基準(zhǔn)問題的數(shù)值模擬 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2006, 30(6): 500-502.

[17] 李福龍, 張雄杰, 王仁波. MCNP中高斯展寬系數(shù)的確定方法與驗(yàn)證 [J]. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù), 2013, 33(10): 1266-1270.

[18] 姜亦忠, 徐成, 魏靜, 等. 碳氧比能譜鐵峰漂移校正方法 [J]. 測(cè)井技術(shù), 2013, 37(5): 492-494.

[19] 余俊, 周濟(jì). 優(yōu)化方法程序庫(kù)OPB-1——原理及使用說明 [M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1989.

[20] 袁超, 周燦燦. 基于伽馬能譜的元素測(cè)井發(fā)展歷程及技術(shù)展望 [J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 2014, 29(4): 1867-1872.

[21] Craddock P, Herron S, Badry R, et al. Hydrocarbon Saturation from Total Organic Carbon Logs Derived from Inelastic and Capture Nuclear Spectroscopy [C]∥SPE 166297, SPE ATCE 2013.

[22] 孫建孟, 姜東, 尹璐. 地層元素測(cè)井確定礦物含量的新方法 [J]. 天然氣工業(yè), 2014, 34(2): 1-6.

[23] FENG Zhou, LI Xintong, WU Hongliang, et al. Multimineral Optimization Processing Method Based on Elemental Capture Spectroscopy Logging [J]. Applied Geophysics, 2014, 11(1): 41-49.

[24] Herron S, Herron M. Application of Nuclear Spectroscopy Logs to the Derivation of Formation Matrix Density [C]∥SPWLA 41st Annual Logging Symposium, 2000.

[25] Herron M, Herron S, Grau J, et al. Real-time Petrophysical Analysis in Siliciclastics From the Integration of Spectroscopy and Triple-combo Logging [C]∥SPE 77631, SPE ATCE 2002.