專利名稱：脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖中子壽命測(cè)井方法。
背景技術(shù)：
中子壽命測(cè)井，是在井眼中用脈沖中子發(fā)生器按設(shè)定的時(shí)序發(fā)射能量為14MeV的中子束，能量高的快中子先經(jīng)非彈性散射失去部分能量而轉(zhuǎn)化為中等能量的中子并伴隨非彈伽馬輻射，再經(jīng)彈性散射進(jìn)一步慢化轉(zhuǎn)變?yōu)闊嶂凶?，熱中子逐漸被俘獲并產(chǎn)生俘獲伽馬輻射。熱中子在地層里的平均壽命τ與地層巖性、地層水礦化度、孔隙度及含水飽和度相關(guān)。當(dāng)?shù)貙訋r性、地層水礦化度和孔隙度已知或可測(cè)時(shí)，測(cè)定中子壽命即可求出儲(chǔ)集層的油、氣、水飽和度。
當(dāng)前測(cè)量地層中子壽命的主要方法是在離中子源適當(dāng)距離處安裝一個(gè)或兩個(gè)伽馬探測(cè)器，記錄俘獲伽馬射線在各時(shí)間道的計(jì)數(shù)，即伽馬時(shí)間譜。由時(shí)間道計(jì)數(shù)隨時(shí)間變化的斜率求出地層的中子壽命τ或與其成反比的宏觀俘獲截面∑。測(cè)量地層中子壽命的另一種方法是用中子探測(cè)器測(cè)量熱中子計(jì)數(shù)時(shí)間譜，由時(shí)間道計(jì)數(shù)衰減率求地層的熱中子壽命或宏觀俘獲截面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，用一套裝有熱中子探測(cè)器、俘獲伽馬探測(cè)器和自然伽馬探測(cè)器的下井儀器，同步或選擇測(cè)量熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜、俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜。其中雙譜是指熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜，構(gòu)成本方法的核心信息，其它為輔助信息。
熱中子時(shí)間譜只反映快中子慢化和熱中子被俘獲的過程，不包含與自然伽馬、中子活化和俘獲伽馬的產(chǎn)額及伽馬射線與周圍介質(zhì)相互作用過程的信息，而俘獲伽馬時(shí)間譜卻包含中子和伽馬與周圍介質(zhì)相互作用全過程的所有信息。用多尺度分析和數(shù)據(jù)融合方法使兩類數(shù)據(jù)攜帶的信息在優(yōu)選的尺度上優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，對(duì)地層做全面描述，能更全面地反映地層的特性，更準(zhǔn)確地識(shí)別油、氣、水層。
一種脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特殊之處在于，其包括以下步驟1]采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)
在套管井中用脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀連續(xù)采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；所述的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)包括熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜、熱中子總計(jì)數(shù)率、俘獲伽馬總計(jì)數(shù)率、自然伽馬總計(jì)數(shù)率。
2]對(duì)熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜進(jìn)行深度-時(shí)間二維濾波，對(duì)俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜做深度-能量二維濾波所述深度-時(shí)間二維濾波包括深度域的縱向?yàn)V波和在時(shí)間域的橫向?yàn)V波；所述深度-能量二維濾波包括深度域的縱向?yàn)V波和在能量域的橫向?yàn)V波；所述縱向?yàn)V波和橫向?yàn)V波的方法包括Kalman濾波、多點(diǎn)平滑濾波或多尺度濾波；濾波后在每個(gè)深度點(diǎn)獲得一對(duì)光滑的隨時(shí)間衰減的多指數(shù)曲線，在深度-時(shí)間域中獲得兩個(gè)二維數(shù)組，構(gòu)成反映地層性質(zhì)隨深度變化的兩幀數(shù)字圖像；而在深度-能量域中獲得兩個(gè)二維數(shù)組，構(gòu)成反映地層性質(zhì)隨深度變化的兩幀數(shù)字圖像；3]對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理所述歸一化處理的步驟包括計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的歸一化測(cè)井值f′=f-fminfmax-fmin×100]]>式中fmin為測(cè)井曲線的最小值，fmax為測(cè)井曲線的最大值，f為測(cè)井曲線的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；4]對(duì)歸一化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解所述橫向時(shí)間軸時(shí)間譜多尺度分解的方法包括多指數(shù)擬合法和小波分解法，所述縱向深度軸多尺度分解的方法主要指小波分解法；5]對(duì)分解后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)和融合所述對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)和融合包括在原始數(shù)據(jù)、參數(shù)、決策三個(gè)層次上分別進(jìn)行時(shí)間譜、壽命譜、∑譜、能譜和同類及非同類測(cè)井曲線的重構(gòu)和融合，具體步驟包括5.1]以小波模極大重構(gòu)算法為基礎(chǔ)，選用低頻系數(shù)加權(quán)、高頻系數(shù)取絕對(duì)值較大的融合規(guī)則，對(duì)同類或多類測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行小波重構(gòu)得到融合小波金字塔；5.2]對(duì)融合后的小波金字塔進(jìn)行小波逆變換實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的數(shù)據(jù)重構(gòu)；5.3]采用熵、均值和方差作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)融合數(shù)據(jù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)均值、方差數(shù)據(jù)反映峰值信息；信息熵?cái)?shù)據(jù)反映空間細(xì)節(jié)信息；峰值信噪比、相關(guān)系數(shù)反映頻譜信息；
6]顯示測(cè)井圖像和測(cè)井曲線所述的測(cè)井圖像和測(cè)井曲線包括以下圖像和曲線中的至少一組①深度-時(shí)間彩色圖像濾波后在每個(gè)深度點(diǎn)上得一條平滑的多指數(shù)衰減曲線，在被測(cè)剖面上得到一幅深度-時(shí)間二維平面上的數(shù)字圖像；對(duì)該數(shù)組進(jìn)行可視化處理，用色柱標(biāo)定信號(hào)幅度，得到一幅反映地層深度-時(shí)間特征的彩色圖像；②深度-壽命或深度-∑彩色圖像中子壽命τ與熱中子宏觀俘獲截面∑成反比，τ分布很容易轉(zhuǎn)變?yōu)椤品植?；?jīng)時(shí)間-壽命或時(shí)間-截面域的轉(zhuǎn)換，在每個(gè)采樣點(diǎn)上都得到一條τ或∑分布曲線，在被測(cè)剖面上得到一幅深度-壽命或深度-∑二維平面上的數(shù)字圖像；用色柱標(biāo)定信號(hào)幅度，得到一幅反映地層特性隨深度變化的τ或∑分布彩色圖像；③所述的測(cè)井曲線包括熱中子和俘獲伽馬總計(jì)數(shù)率、特征時(shí)間門和能窗計(jì)數(shù)率及其比值、熱中子壽命和宏觀俘獲截面；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)井檢驗(yàn)選定的，由多尺度分解得到的對(duì)含油飽和度或巖性分辨能力好的分量曲線；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)井檢驗(yàn)選定的，由多尺度數(shù)據(jù)重建和融合得到的對(duì)含油飽和度或巖性分辨能力好的重建和融合曲線；裸眼井和實(shí)時(shí)油、氣、水飽和度曲線；上述脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法還包括進(jìn)行地質(zhì)解釋的步驟所述進(jìn)行地質(zhì)解釋的步驟包括以下圖像和曲線中的至少一種①深度-時(shí)間譜中子和俘獲伽馬計(jì)數(shù)率在不同深度點(diǎn)上隨時(shí)間的衰減曲線可分為井眼、過度、地層三個(gè)時(shí)段，地層段計(jì)數(shù)率的衰減率越高則熱中子壽命越短，含油飽和度越低；②利用壽命譜或∑譜作為區(qū)分低礦化度水層和剩余油氣層的依據(jù)壽命τ分布比單一的τ值更能反映地層的全貌，用τ分布特征峰或選定的門寬Δτ內(nèi)的平均值求地層中子壽命更能反映地層核參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性；用測(cè)井解釋通用的體積模型，由∑分布可得到含水飽和度SW的分布圖，含水飽和度SW的分布圖能更確切地描繪出油水分布。
上述的多尺度濾波的步驟包括1]選取具有一定的緊支撐性、對(duì)稱性和平滑性的正交小波基；2]選擇小波并確定其分解層次N，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行N層小波分解，即在某尺度i上，對(duì)給定的核測(cè)井信號(hào)序列x(i，k)∈Vil2(Z)(k∈Z)，通過一個(gè)脈沖響應(yīng)為h(k)的低通濾波器，獲得粗尺度上(低頻段)的平滑信號(hào)xV(i-1，k)∈Vi-1xV(i-1,l)=Σkh(2l-k)x(i,k)]]>信號(hào)x(i，k)在低通濾波器中丟失的“細(xì)節(jié)信號(hào)”，由x(i，k)通過一個(gè)脈沖響應(yīng)是g(k)的高通濾波器得到細(xì)尺度上(高頻段)的細(xì)節(jié)信號(hào)xD(i-1，k)∈Di-1xD(i-1,l)=Σkg(2l-k)x(i,k)]]>下標(biāo)D表示x(i，k)在細(xì)節(jié)信號(hào)空間Di-1上的投影；3]逐次進(jìn)行上述步驟可實(shí)現(xiàn)N層的多尺度分解，得到2N個(gè)不同的頻帶，包含N個(gè)高頻信號(hào)和N個(gè)低頻信號(hào)；4]對(duì)第1層到第N層的每一層高頻系數(shù)選擇一個(gè)閾值進(jìn)行軟閾值量化處理；由小波分解的第N層低頻系數(shù)和經(jīng)過量化處理后的第1層到第N層的高頻系數(shù)，進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的重構(gòu)，重構(gòu)信號(hào)中只包含有用信息。
上述的小波模極大重構(gòu)算法的步驟包括1]設(shè)測(cè)井儀器接收到的信號(hào)為f(x)，Morlet連續(xù)小波變換定義為Wf(a,b)=<f,ψab>=1|a|∫-∞+∞f(x)ψ(x-ba)dx]]>式中Morlet小波基函數(shù)為ψ(x)=e-x2/2·eiω0x]]>a和b分別為尺度因子和位移因子；2]對(duì)信號(hào)進(jìn)行小波分析，可以得到不同尺度a的評(píng)估信號(hào)在不同空間段的大量系數(shù)，即相應(yīng)的小波系數(shù)Wf(a，b)；并用色譜圖的方式表示，在色譜圖中，用顏色的變化來表示系數(shù)的大?。?
3]得到某一尺度a時(shí)的小波系數(shù)曲線，這條曲線能夠直觀顯示小波系數(shù)與被分析信號(hào)之間的相似程度，且可以通過控制a的大小，使小波系數(shù)曲線和某些參數(shù)具有一定的相關(guān)性。
上述的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)還包括俘獲伽馬能譜、自然伽馬能譜和井溫、壓力及套管接箍數(shù)據(jù)。
上述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀，包括測(cè)井儀殼體5和在殼體內(nèi)的脈沖中子發(fā)生器1、熱中子探測(cè)器2、俘獲伽馬探測(cè)器3及自然伽馬探測(cè)器4；其中熱中子探測(cè)器2與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為300-400mm；俘獲伽馬探測(cè)器3與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為450-550mm；自然伽馬探測(cè)器4與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為700-1000mm。
上述脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀可工作在NTS模式、CTS模式、DTS模式三種測(cè)量模式下，所述NTS模式只采集熱中子時(shí)間譜；所述CTS模式-只采集俘獲伽馬時(shí)間譜；所述DTS模式可同時(shí)采集熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜。
上述熱中子探測(cè)器2與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為350mm；俘獲伽馬探測(cè)器3與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為500mm；自然伽馬探測(cè)器4與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為900mm。
上述熱中子探測(cè)器2為3He計(jì)數(shù)管；所述俘獲伽馬探測(cè)器3為閃爍譜儀；所述自然伽馬探測(cè)器4為閃爍譜儀。
上述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀包括溫度計(jì)、壓力計(jì)和套管接箍定位器。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是一次下井在相同環(huán)境下可同時(shí)采集熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜，使兩種中子壽命測(cè)井方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，擴(kuò)大了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)范圍，對(duì)雙譜做綜合處理可得到更精確的計(jì)算結(jié)果，提高了對(duì)油氣水層的識(shí)別能力。


圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的一種脈沖中子雙譜流體飽和度測(cè)井儀結(jié)構(gòu)示意圖，其中1-脈沖中子發(fā)生器，2-熱中子探測(cè)器，3-俘獲伽馬探測(cè)器，4-自然伽馬探測(cè)器，5-測(cè)井儀殼體。
圖2為多尺度分解-融合-重建示意圖，給出從兩個(gè)探測(cè)器得到的數(shù)據(jù)尺度分解、融合和重建過程。
圖3是大港板橋地區(qū)生產(chǎn)井的熱中子計(jì)數(shù)率色譜圖、中子壽命曲線(τ)和宏觀俘獲截面曲線。研究井段為3050-3120m深度段，井下為鋼套管，該井砂巖水層孔隙度為18-23％，地層水礦化度為7.091g/l。圖中給出熱中子計(jì)數(shù)率色譜圖，以及中子壽命曲線(τ)和宏觀俘獲俘獲截面曲線(SIGMA)，色譜圖中顏色從右往左的變化代表熱中子計(jì)數(shù)率從低值到高值。從色譜圖可以看出，3101-3106m井段，熱中子計(jì)數(shù)率隨時(shí)間的衰減最慢，3059-3061m井段和3072-3074m井段，熱中子衰減緩慢。與圖中GR(自然伽馬)和SP(自然電位)曲線對(duì)比，可以看出23號(hào)層和25號(hào)層為儲(chǔ)集層。第28號(hào)層SP無(wú)反應(yīng)，但GR顯示為低值。從色譜圖可以看出，上述3個(gè)地層為儲(chǔ)集層，熱中子計(jì)數(shù)率隨時(shí)間衰減緩慢。而泥巖層對(duì)熱中子的俘獲能力強(qiáng)，熱中子衰減快，在色譜圖上顯示顏色變化快，如3098-3100m井段。此外，通過色譜圖和SIGMA曲線相對(duì)比，可判斷儲(chǔ)集層含油性。含油飽和度越高，熱中子隨時(shí)間的衰減越慢，在色譜圖上表現(xiàn)為反映地層特性的熱中子計(jì)數(shù)率向后延伸，因此判定28號(hào)層含油飽和度較高，與解釋結(jié)論相符合。
圖4是大港-Y井熱中子計(jì)數(shù)率經(jīng)多指數(shù)擬合后得到的中子壽命譜，采樣點(diǎn)的深度依次為3103.5m、3057m和3088.8m。根據(jù)解釋結(jié)論，這些深度點(diǎn)分別與油層，含油水層和泥巖層相對(duì)應(yīng)，用選定的時(shí)間門計(jì)算得到地層宏觀俘獲截面依次為10.29c.u.，19.8c.u.和31c.u.。在進(jìn)行多指數(shù)擬合時(shí)，選取時(shí)間道為300-1170μs，即主要反映地層信息的熱中子計(jì)數(shù)率進(jìn)行擬合。在三個(gè)采樣點(diǎn)上得到的熱中子壽命譜的形態(tài)明顯不同，深度點(diǎn)3103.5m、3057m和3088.8m的壽命譜主峰對(duì)應(yīng)的中子壽命分別為316.2278μs、227.5846μs和163.7894μs；相應(yīng)的地層宏觀俘獲截面分別為14.3884c.u.，19.9926c.u.和27.7796c.u.，與前面計(jì)算所得的∑值基本相符。油層的熱中子壽命最長(zhǎng)，泥巖的熱中子壽命最短，油水同層的熱中子壽命介于二者之間。這說明根據(jù)中子壽命譜可以判別泥巖層、油水層以及油層。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心技術(shù)是用脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀在套管井中采集熱中子和俘獲伽馬雙時(shí)間譜，經(jīng)綜合處理得到精確度高的剩余油氣和含水飽和度。具體包括1、數(shù)據(jù)采集根據(jù)井眼、地質(zhì)條件和測(cè)井目的制定施工方案，選擇測(cè)井模式。脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀可選用三種測(cè)量模式NTS模式-只采集熱中子時(shí)間譜；CTS模式-只采集俘獲伽馬時(shí)間譜；DTS模式-同時(shí)采集熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜，即雙譜采集模式。用脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀在套管井中采集熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜、俘獲伽馬能譜、自然伽馬能譜和井溫、壓力及套管接箍等輔助數(shù)據(jù)。還可包括熱中子總計(jì)數(shù)率、俘獲伽馬總計(jì)數(shù)率、自然伽馬總計(jì)數(shù)率，下井儀器在每一深度點(diǎn)上，當(dāng)中子發(fā)射停息后，用儀器串中安裝的氦-3熱中子探測(cè)器，按設(shè)定的時(shí)序記錄各時(shí)間道的熱中子計(jì)數(shù)，即熱中子時(shí)間譜。時(shí)間道的道寬，即采樣間隔的隱含值為30μs，可依據(jù)被測(cè)剖面地層的熱中子壽命變化范圍自動(dòng)調(diào)節(jié)或人工設(shè)定。在采集熱中子時(shí)間譜的同時(shí)，安裝在同一儀器串中的閃爍伽馬探測(cè)器，以相同的時(shí)序記錄俘獲伽馬時(shí)間譜。熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜的采樣間隔相同，但伽馬探測(cè)器源距較長(zhǎng)在空域中尺度較粗。同時(shí)采集的俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜，可用以劃分地層、識(shí)別巖性、做簡(jiǎn)單元素分析和與裸眼井測(cè)井曲線進(jìn)行對(duì)比等，為時(shí)間譜的處理與解釋提供輔助信息。脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀，包括附圖1所示的測(cè)井儀殼體5和在殼體內(nèi)的脈沖中子發(fā)生器1、熱中子探測(cè)器2、俘獲伽馬探測(cè)器3及自然伽馬探測(cè)器4。其中熱中子探測(cè)器2與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為300-400mm；俘獲伽馬探測(cè)器3與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為450-550mm；自然伽馬探測(cè)器4與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為700-1000mm。熱中子探測(cè)器2為3He計(jì)數(shù)管；俘獲伽馬探測(cè)器3為閃爍譜儀；自然伽馬探測(cè)器4為閃爍譜儀。儀器中還安裝了溫度、壓力計(jì)和套管接箍定位器。
2、數(shù)據(jù)濾波和轉(zhuǎn)換下井儀器在井眼中移動(dòng)，在每個(gè)深度點(diǎn)采集到一組熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜。對(duì)整個(gè)測(cè)量井段，每個(gè)時(shí)間譜都是一個(gè)深度-時(shí)間兩維數(shù)組，數(shù)組中的每個(gè)元素即直接測(cè)到的每個(gè)原始數(shù)據(jù)都包含統(tǒng)計(jì)誤差。采集到的初始譜要經(jīng)過處理和轉(zhuǎn)換才能消除誤差并從中得到地層的物理和儲(chǔ)集參數(shù)。
(1)對(duì)每一時(shí)間譜做深度-時(shí)間二維濾波，對(duì)俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜做能量-深度二維-濾波。濾波的方法包括Kalman濾波、多點(diǎn)擬合濾波、多點(diǎn)平滑濾波或多尺度濾波。
離散卡爾曼估計(jì)狀態(tài)方程、探測(cè)方程和變量的初始統(tǒng)計(jì)特性分別為X(k+1)＝A(k+1，k)X(k)+G(k+1，k)U(k)+Γ(k+1，k)W(k)(7)
Z(k)＝C(k)X(k)+Y(k)+V(k) (8)E[X(t0)]=m0P(t0)=E{[X(t0)-m0][X(t0)-m0]T}---(9)]]>式中，X(k)為控制過程的n維狀態(tài)向量，U(k)為r維控制向量，W(k)是均值為零的P維白噪聲向量，A(k)為n×n矩陣，B(k)為n×r矩陣，F(xiàn)(k)為n×p矩陣，Z(k)為m維矩陣。
卡爾曼估計(jì)就是按規(guī)定的準(zhǔn)則，從觀測(cè)系列Z(0)，Z(1)，…，Z(k)找出X(j)的線性最優(yōu)估計(jì) 使得估值 與X(j)之間誤差的方差為最小。
卡爾曼估計(jì)分為三類j＞k稱為預(yù)測(cè)(或外推)問題，即從觀測(cè)系列Z(0)，Z(1)，…，Z(k)找出X(k+1)的線性最優(yōu)估計(jì) j＝k稱為濾波(或估計(jì))問題，即從觀測(cè)系列Z(0)，Z(1)，…，Z(k)找出X(k)的線性最優(yōu)估計(jì) j＜k稱為平滑(或內(nèi)插)問題，即從觀測(cè)系列Z(0)，Z(1)，…，Z(k)找出X(k-1)的線性最優(yōu)估計(jì) 離散系統(tǒng)卡爾曼最優(yōu)預(yù)測(cè)估計(jì)方程為X^(k+1|k)=A(k+1,k)X^(k|k-1)+G(k+1,k)U(k)+K(k)[Z(k)-C(k)X^(k|k-1)-Y(k)]---(10)]]>而卡爾曼最優(yōu)濾波估計(jì)方程為X^(k+1|k+1)=X^(k+1|k)+K(k+1)×[Z(k+1)-C(k+1)X^(k+1|k)-Y(k)]---(11)]]>即先求出最優(yōu)預(yù)測(cè)估計(jì)值 再把實(shí)際觀測(cè)到的Z(k+1)與它到來前得到的觀測(cè)值的預(yù)測(cè)值 進(jìn)行比較，若兩者不相等則對(duì) 進(jìn)行修正，以獲得最優(yōu)濾波估計(jì) 在任一深度點(diǎn)采集的熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜中第i個(gè)時(shí)間道的計(jì)數(shù)，包含著中子壽命不同的j＝1，…，n種介質(zhì)的貢獻(xiàn)和統(tǒng)計(jì)誤差，可表示為多指數(shù)函數(shù)(12)。測(cè)井時(shí)在每個(gè)深度點(diǎn)測(cè)得的時(shí)間譜可做實(shí)時(shí)卡爾曼濾波，以壓制每個(gè)時(shí)間道的計(jì)數(shù)中包含的統(tǒng)計(jì)誤差。同一時(shí)間道在不同深度點(diǎn)的數(shù)據(jù)之間也包含統(tǒng)計(jì)誤差，經(jīng)低通濾波可在縱向上獲得一組光滑曲線。經(jīng)過時(shí)間-深度域二維卡爾曼濾波，在每個(gè)深度點(diǎn)的時(shí)間譜描繪的將是一條光滑的多指數(shù)曲線，而在時(shí)間-深度域平面上看，是一個(gè)二維數(shù)組，可描繪出一組光滑的隨地層性質(zhì)而變化的時(shí)間門曲線。在一個(gè)深度點(diǎn)上采集到的第i個(gè)時(shí)窗計(jì)數(shù)，在濾波前表示為(12)式，而濾波后變?yōu)?13)式。
Ni=Σj=1najexp[-tτj]+ϵi---(12)]]>Ni=Σj=1najexp[-tτj]---(13)]]>式中，衰減時(shí)間t＝iΔt，i＝1，...，m為道址，Δt為道寬。τj是第j種介質(zhì)的中子壽命，aj是j種分量在起始道的幅度，εi是道計(jì)數(shù)中的統(tǒng)計(jì)誤差。
在均勻無(wú)限介質(zhì)中，(13)式可簡(jiǎn)化為N(t)＝a exp(-t/τ) (14)兩邊取對(duì)數(shù)得一直線方程，由直線的斜率則可求出熱中子壽命τ的倒數(shù)。
當(dāng)前測(cè)井界使用的公式為以下的雙指數(shù)式N(t)＝a1exp(-t/τ1)+a2exp(-t/τ2) (15)當(dāng)井眼介質(zhì)中子壽命τ1＜＜τ2時(shí)，在時(shí)域的后段可求出地層的中子壽命τ2。
濾波后的數(shù)據(jù)經(jīng)歸一化處理，以便于信息的尺度分解和重構(gòu)。
(2)對(duì)濾波后的時(shí)間譜做從時(shí)域到壽命域的轉(zhuǎn)換由(13)式表示的時(shí)間道計(jì)數(shù)構(gòu)成的時(shí)間譜數(shù)據(jù)，可寫成矩陣方程Y＝AP (16)式中，Ym×1＝(N1，N2，Λ，Nm)T(17)Pn×1＝(p1，p2，ΛΛpn)T(18) 矩陣(17)為道計(jì)數(shù)矩陣；矩陣(18)為所要反演計(jì)算的各個(gè)壽命值所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)分量的起始道計(jì)數(shù)，由此得到各分量所占的份額，即τ分布。壽命譜中的τ值是預(yù)先指定的壽命布點(diǎn)系列，可在地層熱中子最小-最大壽命區(qū)間內(nèi)均勻選點(diǎn)，也可采用2的冪次方布點(diǎn)。矩陣(16)可能是超定的、正定的或是欠定的，這取決于測(cè)量求得的道計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)與壽命譜布點(diǎn)數(shù)的多少。求解式(16)也就實(shí)現(xiàn)了壽命譜的多指數(shù)反演。這在數(shù)學(xué)上是一個(gè)非適定問題，可采用迭代的方法求解。
τ分布比單一的τ值更能反映地層的全貌，用τ分布特征峰或選定的門寬Δτ內(nèi)的平均值求地層中子壽命更能反映地層核參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性。
(3)對(duì)濾波后的信號(hào)做多尺度分析對(duì)核測(cè)井曲線做小波分析，可將時(shí)間或深度一維函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槌叨?時(shí)間或尺度-深度二維函數(shù)，將信號(hào)分解為尺度不同的分量。
在某尺度i上，對(duì)給定的測(cè)井信號(hào)序列x(i，k)∈Vil2(Z)(k∈Z)，通過一個(gè)脈沖響應(yīng)為h(k)的低通濾波器可以獲得粗尺度上的平滑信號(hào)xV(i-1，k)∈Vi-1(20)xV(i-1,l)=Σkh(2l-k)x(i,k)---(21)]]>信號(hào)x(i，k)在低通濾波器中丟失的“細(xì)節(jié)信號(hào)”可以由x(i，k)通過一個(gè)脈沖響應(yīng)是g(k)的高通濾波器得到xD(i-1，k)∈Di-1(22)xD(i-1,l)=Σkg(2l-k)x(i,k)---(23)]]>下標(biāo)D表示x(i，k)在細(xì)節(jié)信號(hào)空間Di-1上的投影。
這樣，在尺度i上的信號(hào)x(i，k)就被分解為高頻和低頻兩個(gè)分量。對(duì)核測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行N層的多尺度分解，可得到2N個(gè)不同的頻帶，其中包含N個(gè)高頻帶和N個(gè)低頻帶。對(duì)各種尺度上的低頻和高頻信號(hào)進(jìn)行觀察、分析和比較，可確定各個(gè)尺度的信號(hào)與地層空間和物理參數(shù)的相關(guān)性，低頻信號(hào)能夠較好地反映測(cè)井曲線中包含的地層概貌信息，而高頻信號(hào)能反映地層的細(xì)節(jié)。
時(shí)間譜、τ分布、總計(jì)數(shù)、時(shí)間段計(jì)數(shù)、各種核參數(shù)和儲(chǔ)層參數(shù)隨深度的變化曲線，都可進(jìn)行尺度分解。如對(duì)時(shí)間譜和τ分布做多尺度分解，可選出受井眼環(huán)境影響最小而最能反映地層中子壽命變化的尺度。
3]對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理所述歸一化處理的步驟包括計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的歸一化測(cè)井值f′=f-fminfmax-fmin×100---(5)]]>式中fmin為測(cè)井曲線的最小值，fmax為測(cè)井曲線的最大值，f為測(cè)井曲線的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。
4]對(duì)歸一化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解，橫向時(shí)間軸時(shí)間譜多尺度分解的方法包括多指數(shù)擬合法和小波分解法，縱向深度軸多尺度分解的方法主要指小波分解法。
5]對(duì)核測(cè)井雙譜數(shù)據(jù)做多尺度信息融合信息融合是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)按時(shí)序獲得的若干傳感器的觀測(cè)信息在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、優(yōu)化綜合，以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)而進(jìn)行的信息處理過程。信息融合的核心是指對(duì)來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行多級(jí)別、多方面、多層次的處理，從而產(chǎn)生新的有意義的信息，而這種新信息是任何單一傳感器所無(wú)法獲得的。系統(tǒng)中采用的所有傳感器都必須在采樣速率、觀測(cè)領(lǐng)域和范圍等方面兼容，它們還必須提供互補(bǔ)的信息以改善推論的質(zhì)量。傳感器的重復(fù)觀測(cè)信號(hào)通過冗余信息可提高系統(tǒng)的可靠性。
多尺度數(shù)據(jù)融合，如選定分量的線性組合，可在原始數(shù)據(jù)、物理參數(shù)和儲(chǔ)層參數(shù)、決策三個(gè)層次上進(jìn)行。從同類探測(cè)器采集的數(shù)據(jù)可在各個(gè)層次上融合，非同類探測(cè)器采集的數(shù)據(jù)可在參數(shù)和決策層次上融合。
脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀可測(cè)得熱中子和俘獲伽馬兩個(gè)時(shí)間譜，分別記做數(shù)據(jù)N1和數(shù)據(jù)N2，見圖2。對(duì)時(shí)間譜，熱中子和俘獲伽馬探測(cè)器可看成是同類的。對(duì)這兩列數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度分解，即對(duì)原始數(shù)據(jù)分別進(jìn)行低、高通濾波，分解為含有不同頻率成分的兩個(gè)子數(shù)據(jù)。a為低頻逼近信號(hào)，d為高頻細(xì)節(jié)信息。再根據(jù)需要，對(duì)低頻子數(shù)據(jù)重復(fù)上面的過程，逐步實(shí)現(xiàn)這兩列數(shù)據(jù)的小波塔形分解。然后在各個(gè)分解層進(jìn)行融合處理，得到融合小波金字塔，再對(duì)融合后的小波金字塔進(jìn)行小波逆變換就可得到所需的重構(gòu)數(shù)據(jù)N3。
中子壽命測(cè)井、碳氧比能譜測(cè)井、電阻率測(cè)井得到的含水飽和度Sw1、Sw2和Sw3可在參數(shù)級(jí)做多尺度分解和融合。
數(shù)據(jù)融合效果可采用三類統(tǒng)計(jì)參數(shù)來進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)第一類反映峰值信息，如均值、方差；第二類反映空間細(xì)節(jié)信息，如信息熵；第三類反映頻譜信息，如峰值信噪比、相關(guān)系數(shù)。信噪比越高，說明融合效果越好。
重構(gòu)和融合的步驟包括5.1]以小波模極大重構(gòu)算法為基礎(chǔ)，選用低頻系數(shù)加權(quán)、高頻系數(shù)取絕對(duì)值較大的融合規(guī)則，對(duì)同類或多類測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行小波重構(gòu)得到融合小波金字塔。
所述小波模極大重構(gòu)算法的步驟包括5.1.1]設(shè)測(cè)井儀器接收到的信號(hào)為f(x)，Morlet連續(xù)小波變換定義為Wf(a,b)=<f,ψab>=1|a|∫-∞+∞f(x)ψ(x-ba)dx---(6)]]>式中Morlet小波基函數(shù)為ψ(x)=e-x2/2·eiω0x---(7)]]>a和b分別為尺度因子和位移因子。
5.1.2]對(duì)信號(hào)進(jìn)行小波分析，可以得到不同尺度a的評(píng)估信號(hào)在不同空間段的大量系數(shù)，即相應(yīng)的小波系數(shù)Wf(a，b)；并用色譜圖的方式表示，在色譜圖中，用顏色的變化來表示系數(shù)的大??；5.1.3]得到某一尺度a時(shí)的小波系數(shù)曲線，這條曲線能夠直觀顯示小波系數(shù)與被分析信號(hào)之間的相似程度，且可以通過控制a的大小，使小波系數(shù)曲線和某些參數(shù)具有一定的相關(guān)性。
5.2]對(duì)融合后的小波金字塔進(jìn)行小波逆變換實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的數(shù)據(jù)重構(gòu)。
5.3]采用熵、均值和方差作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)融合數(shù)據(jù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)均值、方差數(shù)據(jù)反映峰值信息；信息熵?cái)?shù)據(jù)反映空間細(xì)節(jié)信息；峰值信噪比、相關(guān)系數(shù)反映頻譜信息。
6]數(shù)據(jù)后處理成果顯示和解釋6.1]深度-時(shí)間彩色圖像濾波后在每個(gè)深度點(diǎn)上得一條平滑的多指數(shù)衰減曲線，在被測(cè)剖面上得到一幅深度-時(shí)間二維平面上的數(shù)字圖像。對(duì)該數(shù)組進(jìn)行可視化處理，用色柱標(biāo)定信號(hào)幅度，得到一幅反映地層深度-時(shí)間特征的彩色圖像，作為定性識(shí)別水層和剩余油層的依據(jù)。同樣，壽命譜和能譜也是二維平面上的數(shù)字圖像，也可顯示為彩色圖像。
6.2]深度-壽命或深度-∑彩色圖像中子壽命τ與熱中子宏觀俘獲截面∑成反比，τ分布很容易轉(zhuǎn)變?yōu)椤品植?。?jīng)時(shí)間-壽命或時(shí)間-截面域的轉(zhuǎn)換，在每個(gè)采樣點(diǎn)上都得到一條τ或∑分布曲線，在被測(cè)剖面上得到一幅深度-壽命或深度-∑二維平面上的數(shù)字圖像。用色柱標(biāo)定信號(hào)幅度，得到一幅反映地層特性隨深度變化的τ或∑分布彩色圖像。用測(cè)井解釋通用的體積模型，由∑分布可得到含水飽和度SW的分布圖。含水飽和度SW的分布圖能更確切地描繪出油水分布。
6.3]所述的測(cè)井曲線包括熱中子和俘獲伽馬總計(jì)數(shù)率、特征時(shí)間門和能窗計(jì)數(shù)率及其比值、熱中子壽命和宏觀俘獲截面；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)井檢驗(yàn)選定的，由多尺度分解得到的對(duì)含油飽和度或巖性分辨能力好的分量曲線；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)井檢驗(yàn)選定的，由多尺度數(shù)據(jù)重建和融合得到的對(duì)含油飽和度或巖性分辨能力好的重建和融合曲線；裸眼井和實(shí)時(shí)油、氣、水飽和度曲線。
進(jìn)行地質(zhì)解釋的方法包括7.1]深度-時(shí)間譜中子和俘獲伽馬計(jì)數(shù)率在不同深度點(diǎn)上隨時(shí)間的衰減曲線可分為井眼、過度、地層三個(gè)時(shí)段，地層段計(jì)數(shù)率的衰減率越高則熱中子壽命越短，含油飽和度越低。
7.2]利用壽命譜或∑譜作為區(qū)分低礦化度水層和剩余油氣層的依據(jù)壽命τ分布比單一的τ值更能反映地層的全貌，用τ分布特征峰或選定的門寬Δτ內(nèi)的平均值求地層中子壽命更能反映地層核參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性；用測(cè)井解釋通用的體積模型，由∑分布可得到含水飽和度SW的分布圖，含水飽和度SW的分布圖能更確切地描繪出油水分布。
權(quán)利要求
1.一種脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特征在于，其包括以下步驟1]采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)在套管井中用脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀連續(xù)采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；所述的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)包括熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜、熱中子總計(jì)數(shù)率、俘獲伽馬總計(jì)數(shù)率、自然伽馬總計(jì)數(shù)率；2]對(duì)熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜進(jìn)行深度-時(shí)間二維濾波，對(duì)俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜做深度-能量二維濾波所述深度-時(shí)間二維濾波包括深度域的縱向?yàn)V波和在時(shí)間域的橫向?yàn)V波；所述深度-能量二維濾波包括深度域的縱向?yàn)V波和在能量域的橫向?yàn)V波；所述縱向?yàn)V波和橫向?yàn)V波的方法包括Kalman濾波、多點(diǎn)平滑濾波或多尺度濾波；濾波后在每個(gè)深度點(diǎn)獲得一對(duì)光滑的隨時(shí)間衰減的多指數(shù)曲線，在深度-時(shí)間域中獲得兩個(gè)二維數(shù)組，構(gòu)成反映地層性質(zhì)隨深度變化的兩幀數(shù)字圖像；而在深度-能量域中獲得兩個(gè)二維數(shù)組，構(gòu)成反映地層性質(zhì)隨深度變化的兩幀數(shù)字圖像；3]對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理所述歸一化處理的步驟包括計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的歸一化測(cè)井值f′=f-fminfmax-fmin×100]]>式中fmin為測(cè)井曲線的最小值，fmax為測(cè)井曲線的最大值，f為測(cè)井曲線的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；4]對(duì)歸一化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解所述橫向時(shí)間軸時(shí)間譜多尺度分解的方法包括多指數(shù)擬合法和小波分解法，所述縱向深度軸多尺度分解的方法主要指小波分解法；5]對(duì)分解后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)和融合所述對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)和融合包括在原始數(shù)據(jù)、參數(shù)、決策三個(gè)層次上分別進(jìn)行時(shí)間譜、壽命譜、∑譜、能譜和同類及非同類測(cè)井曲線的重構(gòu)和融合，具體步驟包括5.1]以小波模極大重構(gòu)算法為基礎(chǔ)，選用低頻系數(shù)加權(quán)、高頻系數(shù)取絕對(duì)值較大的融合規(guī)則，對(duì)同類或多類測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行小波重構(gòu)得到融合小波金字塔；5.2]對(duì)融合后的小波金字塔進(jìn)行小波逆變換實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的數(shù)據(jù)重構(gòu)；5.3]采用熵、均值和方差作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)融合數(shù)據(jù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)均值、方差數(shù)據(jù)反映峰值信息；信息熵?cái)?shù)據(jù)反映空間細(xì)節(jié)信息；峰值信噪比、相關(guān)系數(shù)反映頻譜信息；6]顯示測(cè)井圖像和測(cè)井曲線所述的測(cè)井圖像和測(cè)井曲線包括以下圖像和曲線中的至少一組①深度-時(shí)間彩色圖像濾波后在每個(gè)深度點(diǎn)上得一條平滑的多指數(shù)衰減曲線，在被測(cè)剖面上得到一幅深度-時(shí)間二維平面上的數(shù)字圖像；對(duì)該數(shù)組進(jìn)行可視化處理，用色柱標(biāo)定信號(hào)幅度，得到一幅反映地層深度-時(shí)間特征的彩色圖像；②深度-壽命或深度-∑彩色圖像中子壽命τ與熱中子宏觀俘獲截面∑成反比，τ分布很容易轉(zhuǎn)變?yōu)椤品植?；?jīng)時(shí)間-壽命或時(shí)間-截面域的轉(zhuǎn)換，在每個(gè)采樣點(diǎn)上都得到一條τ或∑分布曲線，在被測(cè)剖面上得到一幅深度-壽命或深度-∑二維平面上的數(shù)字圖像；用色柱標(biāo)定信號(hào)幅度，得到一幅反映地層特性隨深度變化的τ或∑分布彩色圖像；③所述的測(cè)井曲線包括熱中子和俘獲伽馬總計(jì)數(shù)率、特征時(shí)間門和能窗計(jì)數(shù)率及其比值、熱中子壽命和宏觀俘獲截面；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)井檢驗(yàn)選定的，由多尺度分解得到的對(duì)含油飽和度或巖性分辨能力好的分量曲線；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)井檢驗(yàn)選定的，由多尺度數(shù)據(jù)重建和融合得到的對(duì)含油飽和度或巖性分辨能力好的重建和融合曲線；裸眼井和實(shí)時(shí)油、氣、水飽和度曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特征在于所述脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法包括進(jìn)行地質(zhì)解釋的步驟所述進(jìn)行地質(zhì)解釋的步驟包括以下圖像和曲線中的至少一種①深度-時(shí)間譜中子和俘獲伽馬計(jì)數(shù)率在不同深度點(diǎn)上隨時(shí)間的衰減曲線可分為井眼、過度、地層三個(gè)時(shí)段，地層段計(jì)數(shù)率的衰減率越高則熱中子壽命越短，含油飽和度越低；②利用壽命譜或∑譜作為區(qū)分低礦化度水層和剩余油氣層的依據(jù)壽命τ分布比單一的τ值更能反映地層的全貌，用τ分布特征峰或選定的門寬Δτ內(nèi)的平均值求地層中子壽命更能反映地層核參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性；用測(cè)井解釋通用的體積模型，由∑分布可得到含水飽和度SW的分布圖，含水飽和度SW的分布圖能更確切地描繪出油水分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特征在于所述的多尺度濾波的步驟包括1]選取具有一定的緊支撐性、對(duì)稱性和平滑性的正交小波基；2]選擇小波并確定其分解層次N，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行N層小波分解，即在某尺度i上，對(duì)給定的核測(cè)井信號(hào)序列x(i，k)∈Vil2(Z)(k∈Z)，通過一個(gè)脈沖響應(yīng)為h(k)的低通濾波器，獲得粗尺度上(低頻段)的平滑信號(hào)xV(i-1，k)∈Vi-1xV(i-1,l)=Σkh(2l-k)x(i,k)]]>信號(hào)x(i，k)在低通濾波器中丟失的“細(xì)節(jié)信號(hào)”，由x(i，k)通過一個(gè)脈沖響應(yīng)是g(k)的高通濾波器得到細(xì)尺度上(高頻段)的細(xì)節(jié)信號(hào)xD(i-1，k)∈Di-1xD(i-1,l)=Σkg(2l-k)x(i,k)]]>下標(biāo)D表示x(i，k)在細(xì)節(jié)信號(hào)空間Di-1上的投影；3]逐次進(jìn)行上述步驟可實(shí)現(xiàn)N層的多尺度分解，得到2N個(gè)不同的頻帶，包含N個(gè)高頻信號(hào)和N個(gè)低頻信號(hào)；4]對(duì)第1層到第N層的每一層高頻系數(shù)選擇一個(gè)閾值進(jìn)行軟閾值量化處理；由小波分解的第N層低頻系數(shù)和經(jīng)過量化處理后的第1層到第N層的高頻系數(shù)，進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的重構(gòu)，重構(gòu)信號(hào)中只包含有用信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特征在于所述的小波模極大重構(gòu)算法的步驟包括1]設(shè)測(cè)井儀器接收到的信號(hào)為f(x)，Morlet連續(xù)小波變換定義為Wf(a,b)=⟨f,ψab⟩=1|a|∫-∞+∞f(x)ψ(x-ba)dx]]>式中Morlet小波基函數(shù)為ψ(x)=e-x2/2·eiω0x]]>a和b分別為尺度因子和位移因子；2]對(duì)信號(hào)進(jìn)行小波分析，可以得到不同尺度a的評(píng)估信號(hào)在不同空間段的大量系數(shù)，即相應(yīng)的小波系數(shù)Wf(a，b)；并用色譜圖的方式表示，在色譜圖中，用顏色的變化來表示系數(shù)的大小；3]得到某一尺度a時(shí)的小波系數(shù)曲線，這條曲線能夠直觀顯示小波系數(shù)與被分析信號(hào)之間的相似程度，且可以通過控制a的大小，使小波系數(shù)曲線和某些參數(shù)具有一定的相關(guān)性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特征在于所述的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)還包括俘獲伽馬能譜、自然伽馬能譜和井溫、壓力及套管接箍數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，其特征在于所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀，包括測(cè)井儀殼體5和在殼體內(nèi)的脈沖中子發(fā)生器1、熱中子探測(cè)器2、俘獲伽馬探測(cè)器3及自然伽馬探測(cè)器4；其中熱中子探測(cè)器2與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為300-400mm；俘獲伽馬探測(cè)器3與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為450-550mm；自然伽馬探測(cè)器4與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為700-1000mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖中子雙譜流體飽和度測(cè)井儀，其特征在于所述脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀可工作在NTS模式、CTS模式、DTS模式三種測(cè)量模式下，所述NTS模式只采集熱中子時(shí)間譜；所述CTS模式-只采集俘獲伽馬時(shí)間譜；所述DTS模式可同時(shí)采集熱中子時(shí)間譜和俘獲伽馬時(shí)間譜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖中子雙譜流體飽和度測(cè)井儀，其特征在于所述熱中子探測(cè)器2與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為350mm；俘獲伽馬探測(cè)器3與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為500mm；自然伽馬探測(cè)器4與脈沖中子發(fā)生器1之間的距離為900mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈沖中子雙譜流體飽和度測(cè)井儀，其特征在于所述熱中子探測(cè)器2為3He計(jì)數(shù)管；所述俘獲伽馬探測(cè)器3為閃爍譜儀；所述自然伽馬探測(cè)器4為閃爍譜儀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈沖中子雙譜流體飽和度測(cè)井儀，其特征在于所述的脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井儀包括溫度計(jì)、壓力計(jì)和套管接箍定位器。
全文摘要
本發(fā)明涉及脈沖中子雙譜飽和度測(cè)井方法，包括以下步驟1.采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，2.對(duì)熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜進(jìn)行深度－時(shí)間二維濾波，對(duì)俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜做深度－能量二維濾波，3.對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，4.對(duì)歸一化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解，5.對(duì)分解后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)和融合，6.顯示測(cè)井圖像和測(cè)井曲線，7.進(jìn)行地質(zhì)解釋；具有一次下井在相同環(huán)境下可同時(shí)采集熱中子時(shí)間譜、俘獲伽馬時(shí)間譜，使兩種中子壽命測(cè)井方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，擴(kuò)大了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)范圍，對(duì)雙譜做綜合處理可得到更精確的計(jì)算結(jié)果，提高了對(duì)油氣水層的識(shí)別能力的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01V5/14GK101078775SQ20071001816
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者黃隆基, 張鋒, 房文靜, 汪永安, 楊聯(lián)會(huì), 張德民, 楊連會(huì), 董謙, 石麗云 申請(qǐng)人:西安奧華電子儀器有限責(zé)任公司