脉冲中子密度测井仪特性的模拟研究

何振林 王登辉 陈 亮 熊 俊 宋晓东（中国核动力研究设计院，四川 成都 610213）

1 脉冲中子密度测井模型简介

本文仪器结构如图1 所示， 主要包括脉冲中子源、近伽马探测器、远伽马探测器等。

图1 脉冲中子密度蒙特卡洛模型

测井仪采用D-T 源作为中子源， 脉冲中子发射14MeV 的快中子。 近伽马探测器为BGO 晶体[1]。 远伽马探测器BGO 晶体。 屏蔽体材料采用钨镍铁。

2 测井仪器探测深度

对探测深度的研究仍然分近探测器和远探测器，岩性仍然分灰岩和砂岩， 孔隙度分别取0.1%、30%和60%， 图2 和图3 为地层为灰岩和砂岩时近探测器的归一化的计数率随地层的径向厚度变化的曲线图。 从图2 可以看出， 灰岩近探测器的探测深度相应分别为27 cm、31 cm 和42 cm，随着孔隙度的增大探测深度逐渐减小。从图3 可以看出，砂岩近探测器的探测深度相应分别为28 cm、32.5 cm 和44 cm， 同样是随着孔隙度的增大探测深度逐渐减小。 这是由于孔隙度越大，含氢量越高，对中子的减速能力越强，产生的伽马射线强度越小，因此，在一定的源距处探测到的伽马计数率就越低。

远探测器的源距为53 cm，其他条件和近探测器相同。 从图4 可以看出，灰岩远探测器的探测深度分别为37.5 cm、42 cm、51 cm。 从图5 可以看出，砂岩远探测器的探测深度分别为36.5 cm、39 cm、54 cm。 它们遵循和近探测器一样的规律，即孔隙度越大，含氢量越高，对中子的减速能力越强，产生的伽马射线强度越小，因此，在一定的源距处探测到的伽马计数率就越低。

图2 灰岩近探测器计数率随地层径向厚度变化曲线……