李国梁,张钦中,李雨莲,张琼,陈红喜,刘晓斌

(1.中海油田服务股份有限公司油田技术研究院,天津300459;2.电子科技大学自动化工程学院,四川成都611731)

0 引 言

20世纪80年代以来,核测井数值模拟技术在国内外逐步发展成熟,并在核测井原理研究、仪器设计、测量数据处理和标定、测井结果解释等领域中发挥了重大作用[1-2]。蒙特卡罗方法被认为是解决复杂辐射输运问题最精确的方法之一,具有较高的精度,被广泛应用于石油勘探领域[3]。

核测井是根据井内介质、岩石及其孔隙流体的核物理性质,寻找油气储层的一种地球物理方法。中子孔隙度仪器将中子射入地层,根据近远探测器计数率可以确定地层孔隙度值。

本文根据刻度井参数和仪器设计图纸,使用蒙特卡罗软件Geant4中的各种几何体及布尔运算,完成了仪器和刻度井的物理模型构建。并选用灵敏探测器以及合适的源和中子输运物理过程,建立了随钻孔隙度测井的仿真模型。通过对比刻度井中仪器实测计数比值与仿真模型模拟计数比值,验证了蒙特卡罗仿真模型的准确性。并运用平行几何体加速蒙特卡罗模拟,降低了探测器计数比值的统计误差,有效提高了模拟效率。

1 中子孔隙度测井原理

中子孔隙度测井是核测井中最常用的测量方法之一。中子通过与地层中的原子核发生弹性散射和非弹性散射损失能量,被撞粒子的质量与中子越接近,则中子损失的能量越多。在地层元素中,氢与中子的能量最接近,是地层慢化中子的主要元素。……