Нейтронные характеристики горных пород, и их использование в нефтегазопромысловой геологии

В книге впервые систематизирован и обобщен обширный экспериментальный и теоретический материал, касающийся влияния на величины нейтронных характеристик различных эффектов взаимодействия нейтронов с ядрами породообразующих элементов, изменения химикоминералогического состава пород, высоких давлений и температур. Освещены методы расчета и измерения нейтронных характеристик горных пород, а также закономерности распределение нейтронов различных энергий и захватного гамма-излучения в горных породах. Приведено детальное описание нейтронных характеристик пород-коллекторов нефти и газа и Пластовых флюидов. Показано важное значение изучения нейтронных характеристик горных пород для разработки и усовершенствования методов исследования скважин, оптимизации измерений, создания алгоритмов интерпретации результатов скважинпых исследований. Книга рассчитана на широкий кругнаучных и инженерно-технических работников в области геофизики, геологии, геохимии и нейтронных методов анализа вещества. Она будет полезна также студентам вузов соответствующих специальностей.

Огромную роль нейтронные методы играют при контроле разработки нефтяных и газовых месторождений. Применение нейтронных методом исследования скважин позволяет повысить достоверность геофизических заключений и, как следствие, сократить затраты на разведку, применять более прогрессивные и экономичные способы разработки месторождений, повысить коэффи ционт извлечения запасов. Использование нейтронных методе диет возможность значительно уменьшить ошибки при подсчет нмтооп и повысить удельную эффективность затрат на разведку. Достигаемая при этом экономия по отдельны: месторождениям исчисляется миллионами рублей. Повышена нефтеотдачи пластов лишь на 10% в целом по Советскому Союзу; позволило бы получить экономию капитальных вложений в несколько миллиардов рублей. Отсюда ясна высокая перспективность научных, опыты методических и производственных работ по совершенствованию существующих и созданию новых нейтронных методов исследования горных пород.Современный арсенал методов нейтропометрии скважин достаточно велик, однако используется он далеко не полностью. В значительной степени это обусловлено сложностью теоретического описания процессов взаимодействия нейтронов с веществом и трудностью экспериментальных исследований. Если такие физические свойства горных пород, как удельное электрическое сопротивление, плотность, пористость, проницаемость и т. п., могут быть измерены на малых образцах горных пород, то для нейтронных характеристик это удается сделать лишь в исключительных случаях. Поскольку нейтронные характеристики определяют закономерности распределения нейтронов в горных породах и зависимости показаний нейтронных методов от состава и свойств пород, разработка методов расчета этих характеристик имеет особо важное значение. Это предполагает, с одной стороны, использование теории переноса нейтронов в веществе, а с другой, — учет геохимических, петрофизических и структурных особенностей горных пород, а также термодинамических условий их залегания.В начальный период развития ядерной геофизики изучение ней тройных характеристик горных пород представляло интерес главным образом с точки зрения выявления принципиальных возможностей нейтронных методов. Разработанный в СССР по идее Г. Н. Флерова импульсный нейтрои-иейтроиный метод (ИНЫМ) (1956 г.) впервые позволил непосредственно измерять такие характеристики горных пород, как время жизни и коэффициент диффузии тепловых нейтронов. Это заставило пересмотреть отношение к нейтронным характеристикам горных пород, которые, таким образом, стали основой решения задач нефтегазопромысловой и рудной геологии на количественном уровне. С созданием высокоэффективных гелиевых детекторов нейтронов и мощных источников нейтронов появилась возможность определения эффективной длины замедления нейтронов в горных породах при помощи стационарного нейтрон-нейтронного метода.