中子源产额自调节的中子测井系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了中子源产额自调节的中子测井系统及方法，该系统包括中子源控制器、电源模块、可控中子源、中子产额监视器、中子测井探测器，所述中子源控制器与电源模块连接；所述电源模块与可控中子源连接；所述中子产额监视器设于可控中子源的零源距区，中子产额监视器与中子源控制器通讯连接；所述中子测井探测器设于可控中子源的正源距区。本发明专利技术采用可控中子源，避免了同位素中子源辐射的风险，环保性和安全性高；且实现了中子源产额自调节，克服了国内可控中子源产额不稳定导致应用困难，提高了中子测井测量结果的准确性；既可以用于D

【技术实现步骤摘要】
中子源产额自调节的中子测井系统及方法


[0001]本专利技术涉及石油、天然气测井
，具体涉及中子源产额自调节的中子测井系统及方法。

技术介绍

[0002]在地质测井过程中，中子测井技术是一门必不可少的测井手段，该技术利用中子与地层物质相互作用的原理，通过中子源，向周围地层发射高能中子，实时探测中子或伽马射线在地层的能量和强度变化，从而获取地层孔隙度、密度乃至地层元素含量的信息。
[0003]在现有中子测井仪器中，基于天然同位素中子源的中子测井仪器发展成熟、应用广泛。但由于同位素中子源具有较强的放射性，难以避免会对现场操作人员造成健康危害，加上测井过程中同位素源丢失与卡源的风险，会造成巨大的经济损失和环境污染，人们对同位素源的辐射危害越来越关注。
[0004]为了解决同位素源的安全性问题，中子测井仪器中逐步使用可控的加速器中子源进行替代。但目前国内可控中子源加工制造水平一般，中子产额并不稳定，会导致中子测井探测器测量结果不准确，误差增大。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：如何避免中子测井仪器同位素中子源辐射的风险，提高环保性和安全性；以及如何稳定可控中子源产额，提高中子测井探测器测量结果的准确性。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供了一种中子源产额自调节的中子测井系统，包括中子源控制器、电源模块、可控中子源、中子产额监视器、中子测井探测器，所述电源模块与可控中子源连接；所述中子产额监视器设于可控中子源的零源距区，中子产额监视器与中子源控制器通讯连接；所述中子源控制器与电源模块连接，中子源控制器接收来自中子产额监视器的数据，并根据接收的数据控制电源模块的电压或电流；所述中子测井探测器设于可控中子源的正源距区。
[0008]本专利技术的有益效果是：本专利技术采用可控中子源，避免了同位素中子源辐射的风险，环保性和安全性高；且实现了中子源产额自调节，克服了国内可控中子源产额不稳定导致应用困难，提高了中子测井测量结果的准确性；既可以用于D
‑
T可控中子源，也可以用于D
‑
D可控中子源。此外，本专利技术中子产额监视器安装在零源距区，计数率不受地层孔隙度等因素影响，因此该仪器适合多种地质环境，应用范围较广；且与可控中子源有一定距离，节省中子源处安装空间，缩小了中子测井仪器外径尺寸。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0010]进一步的，所述电源模块用于为可控中子源供电，所述中子产额监视器用于监测可控中子源的中子通量密度，并将检测的中子通量密度数据发送到中子源控制器，所述中
子源控制器用于根据接收的中子通量密度数据控制电源模块的输出电压或电流。
[0011]上述进一步方案的有益效果是：对可控中子源的中子产额形成反馈控制，使中子产额保持在额定值。
[0012]进一步的，所述中子源控制器用于根据接收的中子通量密度数据控制电源模块的输出电压或电流，具体包括：所述中子源控制器将中子产额监视器探测的中子通量密度通过反演计算得到中子产额，并将计算的中子产额与额定的中子产额值比较，并根据比较结果控制电源模块的输出电压或电流。
[0013]上述进一步方案的有益效果是：使中子产额保持在额定值，从而实现中子产额自调节，提高了中子测井测量结果的准确性。
[0014]进一步的，所述将计算的中子产额与额定的中子产额值比较，并根据比较结果控制电源模块的输出电压或电流，具体包括：当计算的中子产额小于额定的中子产额值时，中子源控制器增大电源模块的输出电压或电流，提高中子产额；当计算的中子产额大于额定的中子产额值时，中子源控制器减小电源模块的输出电压或电流，减小中子产额；当计算的中子产额等于额定的中子产额值时，中子源控制器不动作，维持电源模块的输出电压或电流，保持中子产额。
[0015]上述进一步方案的有益效果是：易于编程实现中子产额自调节。
[0016]进一步的，所述中子测井探测器用于探测地层中的中子或伽马射线的通量分布或能谱分布信息。
[0017]上述进一步方案的有益效果是：采用中子或伽马探测器来测量地层中的中子或伽马通量分布，以反映地层中的中子或伽马密度随源距衰减的速率，经过计算处理记录曲线，即可得出地层孔隙度、密度乃至地层元素含量的信息。
[0018]进一步的，所述中子测井探测器包括伽马探测器、中子探测器任一种或两种。
[0019]上述进一步方案的有益效果是：可根据不同的探测对象，灵活选择对应的中子测井探测器，因此该中子测井系统适用性很广。
[0020]进一步的，所述可控中子源为D
‑
T可控中子源或D
‑
D可控中子源。
[0021]上述进一步方案的有益效果是：可控性好，适用性好。
[0022]本专利技术还提供了一种中子源产额自调节的中子测井方法，包括如下步骤：
[0023]步骤一、电源模块为可控中子源供电，可控中子源向外发射中子；
[0024]步骤二、中子产额监视器在可控中子源的零源距区监测中子通量密度，并将检测的中子通量密度数据发送到中子源控制器；
[0025]步骤三、中子源控制器根据接收的中子通量密度数据控制电源模块的输出电压或电流，从而控制可控中子源的中子产额；
[0026]步骤四、中子测井探测器在可控中子源的正源距区探测地层中的中子或伽马射线的通量分布或能谱分布信息。
[0027]本专利技术的有益效果是：可在现有的可控中子测井仪器上实施，实用性好；实现了中子源产额自调节，克服了国内可控中子源产额不稳定导致应用困难，提高了中子测井测量结果的准确性；既可以用于D
‑
T可控中子源，也可以用于D
‑
D可控中子源。此外，本专利技术中子产额监视器安装在零源距区，计数率不受地层孔隙度等因素影响，因此该仪器适合多种地质环境，应用范围较广；且与可控中子源有一定距离，节省中子源处安装空间，缩小了中子
测井仪器外径尺寸。
[0028]进一步的，所述步骤三，具体包括：中子源控制器将中子产额监视器探测的中子通量密度通过反演计算得到中子产额，并将计算的中子产额与额定的中子产额值比较，并根据比较结果控制电源模块的输出电压或电流。
[0029]上述进一步方案的有益效果是：对可控中子源的中子产额形成反馈控制，使中子产额保持在额定值。
[0030]进一步的，所述将计算的中子产额与额定的中子产额值比较，并根据比较结果控制电源模块的输出电压或电流，具体包括：
[0031]当计算的中子产额小于额定的中子产额值时，中子源控制器增大电源模块的输出电压或电流，提高中子产额；当计算的中子产额大于额定的中子产额值时，中子源控制器减小电源模块的输出电压或电流，减小中子产额；当计算的中子产额等于额定的中子产额值时，中子源控制器不动作，维持电源模块的输出电压或电流，保持中子产额。
[0032]上述进一步方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中子源产额自调节的中子测井系统，其特征在于：包括中子源控制器(1)、电源模块(2)、可控中子源(3)、中子产额监视器(4)、中子测井探测器(5)，所述电源模块(2)与可控中子源(3)连接；所述中子产额监视器(4)设于可控中子源(3)的零源距区，中子产额监视器(4)与中子源控制器(1)通讯连接；所述中子源控制器(1)与电源模块(2)连接，中子源控制器(1)接收来自中子产额监视器(4)的数据，并根据接收的数据控制电源模块(2)的电压或电流；所述中子测井探测器(5)设于可控中子源(3)的正源距区。2.根据权利要求1所述的中子源产额自调节的中子测井系统，其特征在于：所述电源模块(2)用于为可控中子源(3)供电，所述中子产额监视器(4)用于监测可控中子源(3)的中子通量密度，并将检测的中子通量密度数据发送到中子源控制器(1)，所述中子源控制器(1)用于根据接收的中子通量密度数据控制电源模块(2)的输出电压或电流。3.根据权利要求2所述的中子源产额自调节的中子测井系统，其特征在于：所述中子源控制器(1)用于根据接收的中子通量密度数据控制电源模块(2)的输出电压或电流，具体包括：所述中子源控制器(1)将中子产额监视器(4)探测的中子通量密度通过反演计算得到中子产额，并将计算的中子产额与额定的中子产额值比较，并根据比较结果控制电源模块(2)的输出电压或电流。4.根据权利要求3所述的中子源产额自调节的中子测井系统，其特征在于：所述将计算的中子产额与额定的中子产额值比较，并根据比较结果控制电源模块(2)的输出电压或电流，具体包括：当计算的中子产额小于额定的中子产额值时，中子源控制器(1)增大电源模块(2)的输出电压或电流，提高中子产额；当计算的中子产额大于额定的中子产额值时，中子源控制器(1)减小电源模块(2)的输出电压或电流，减小中子产额；当计算的中子产额等于额定的中子产额值时，中子源控制器(1)不动作，维持电源模块(2)的输出电压或电流，保持中子产额。5.根据权利要求1所述的中子源产额自调节的中子测井系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：安徽中科超安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：