[发明专利]一种确定地层孔隙度的方法

说明书

本发明提供一种确定地层孔隙度的方法。该方法包括如下步骤：获取待检测地层的密度；采用脉冲中子源向待检测地层发射快中子，产生热中子，并采用与该脉冲中子源具有不同距离的两个探测器获取热中子计数率和热中子时间谱；根据两个探测器的热中子计数率确定热中子计数比，并根据热中子时间谱确定待检测地层的俘获截面；建立待检测地层的孔隙度与待检测地层的密度、俘获截面以及热中子计数比之间的关系模型；根据该关系模型，以及所获取的待检测地层的密度、所确定的热中子计数比和待检测地层的俘获截面，确定待检测地层的孔隙度。上述方法，由于消除了地层俘获和地层岩性的影响，从而能够用于脉冲中子源孔隙度测井准确确定地层的孔隙度。

技术领域

本发明涉及油气勘探中的测井技术领域，具体涉及一种确定地层孔隙度的方法。

背景技术

地层孔隙度是石油地质以及储层评价中一个非常重要的地质参数，精确测量地层的孔隙度对油气开发和勘探有极其重要的意义。

中子孔隙度测井是常规孔隙度岩性测井系列组合中占主导地位的测井方法。随着社会的发展和科技的进步，人们对环保和健康的要求越来越高，传统的使用镅铍源等化学源的中子孔隙度测井的使用越来越受到限制。相较于传统化学源的中子孔隙度测井，脉冲中子孔隙度测井具有更高的安全性，因而逐渐受到各石油公司和研究机构的重视。

但是，由于脉冲源发射的快中子具有非常高的能量，容易导致脉冲中子孔隙度测井对地层孔隙度的灵敏度降低，并且受地层俘获作用的影响更大。地层水矿化度对在不同孔隙度地层测量的热中子比的影响可参见图1；地层水矿化度对高孔隙度地层与低孔隙地层近远探测器的计数率以及近远探测器热中子比的影响可参见图2。根据图1和图2可知，由于受到了地层俘获和地层岩性的影响，所以采用目前的技术手段所测知的地层孔隙度并不十分精确，在一定程度上制约了油气的开发和勘探。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种确定地层孔隙度的方法，通过建立待检测地层的孔隙度与待检测地层的密度、俘获截面以及热中子计数比之间的关系模型，消除地层俘获和地层岩性的影响，从而能够准确确定地层孔隙度。

为实现上述目的，本发明提供一种确定地层孔隙度的方法，包括如下步骤：

获取待检测地层的密度；

采用脉冲中子源向待检测地层发射快中子，产生热中子，并采用与该脉冲中子源具有不同距离的两个探测器获取热中子计数率和热中子时间谱；

根据两个探测器的热中子计数率确定热中子计数比，并根据热中子时间谱确定待检测地层的俘获截面；

建立待检测地层的孔隙度与待检测地层的密度、俘获截面以及热中子计数比之间的关系模型；

根据该关系模型，以及所获取的待检测地层的密度、所确定的热中子计数比和待检测地层的俘获截面，确定所述待检测地层的孔隙度。

根据本发明所提供的方法，通过建立地层孔隙度、两个探测器的热中子计数比、地层俘获截面和密度之间的数学关系式，即关系模型，并根据该关系模型确定地层孔隙度。该方法可以无需考虑测井资料是否齐全，也无需考虑地层孔隙度的大小、地层水矿化度的大小以及地层岩性和泥质等因素，就能够确定地层孔隙度，同时还消除了地层俘获和岩性对脉冲中子孔隙度测井的影响，从而为脉冲中子孔隙度测井求得更为准确的地层孔隙度提供理论支持和技术支持。

具体的，建立上述待检测地层的孔隙度与待检测地层的密度、俘获截面以及热中子计数比之间的关系模型的步骤包括：

确定待检测地层的密度和孔隙度与快中子减速长度之间的对应关系，记为第一关系；

确定待检测地层的俘获截面、密度和孔隙度与热中子扩散长度之间的对应关系，记为第二关系；