The first commercial neutron logs w

The first commercial neutron logs were run in 1945 by Lane Wells. They are based on particle physics concepts. Neutron logs all emit neutrons from a source at the bottom of the tool. In older tools, fast thermal neutrons are sent out, which are captured by hydrogen atoms. Gamma rays of capture are emitted to balance the energy. The number of gamma rays returning to the detector is inversely proportional to the number of hydrogen atoms, which is highly related to the porosity of the rock. These logs record the gamma ray count rates in counts per second. Conversion to hydrogen index or porosity was made by using a semi-logarithmic transform. This tool is obsolete.
In the sidewall neutron log, fast neutrons are emitted and epithermal neutrons are detected, and related to porosity by an algorithm built into the surface recording equipment. The compensated neutron log measures thermal neutrons, but has two detectors so that borehole effects can be derived. Porosity can be displayed as percent or as a decimal fraction.

GRN and CNL log types can be run in air, oil, or mud filled open or cased holes. SNP logs were not calibrated for use in cased holes.

There are three basic neutron logging instruments with a chemical neutron source. Each instrument is classified according to the energy level of the detected particles. Fast neutrons have energies greater than 100 KeV; epithermal neutrons have energies above 0.025 eV up to 100 KeV; thermal neutrons have an energy of approximately 0.025 eV (at 25 C).

One neutron logging system produces a neutron-gamma (N – G) response, and is sensitive to capture gamma rays emitted upon absorption of thermal neutrons by nuclei in the rocks. This class of logging tool is represented by older, single detector equipment, commonly called gamma ray neutron (GRN) logs.

The emitted neutrons come from a radium – beryllium or an americium – beryllium source. Radium and americium are natural alpha particle emitters and the alphas eject fast neutrons from the beryllium. With its 433 years half life, the AmBe source output is considered very stable. Approximately 40 x 10^7 neutrons/sec at 4.5 MeV average energy are emitted by the source.

When the neutrons are sufficiently slowed down by collisions with the formation, they are captured by the nuclei and a high energy gamma ray of capture is emitted. The gamma ray count rate at the detector is inversely proportional to the hydrogen content of the formation, in a semi-logarithmic relationship. Borehole size and mud weight corrections and calibration to porosity was done by the log analyst. Detectors were Geiger-Mueller gamma ray counters.

The source to detector spacing on the older tools was 15.5 inches, giving good statistical accuracy. Longer 18.5” spacing tools became popular because they were more sensitive to porosity but suffered from higher statistical variations. These tools are obsolete and no longer available, but many thousands exist in well files waiting for the serious petrophysicist to use for finding bypassed oil and gas.

A second type of logging system responds primarily to epithermal neutrons and is referred to as a neutron-epithermal (N-EN) log or a Sidewall Epithermal Neutron Log (SNP). The neutron detector counts the slow epithermal neutron density, which is largely determined by the amount of intervening hydrogen between the source and detector. The detector is a lithium iodide crystal with suitable shielding to eliminate thermal neutrons.

Detector count rates from the SNP systems are converted by a computer to porosity units, on a sandstone, limestone, or dolomite scale, depending on the assumed or known mineralogy of the formation. There is little borehole effect because the tool is a sidewall pad device similar to the density log skid. However, it sees a relatively small volume of rock, and has been generally superceded by the compensated neutron log (CNL)..

The most commonly run neutron log today is the compensated neutron log. It is an eccentered dual detector log that can be run in both open and cased boreholes. This log measures the rate of decrease of neutron density with distance from a source and converts it to a calibrated apparent porosity value. The rate of decrease, represented by the ratio of the near to far count rates, is primarily due to the hydrogen content of the formation.

Most CNL tools are neutron – thermal neutron (N – N) tools but some have additional detectors for epithermal neutrons (N – EN) measurements.

Helium-3 detectors are used in the small diameter CNL instrument whereas the large diameter instrument utilizes lithium iodide crystals.

Variations from standard borehole conditions are compensated by means of the dual detector system. The corrected apparent porosity values are derived from the count rate ratio of near and far spaced detectors by a computer program. Additional environmental corrections may be required in hot, high salinity boreholes. The program also compensates for casing and cement thickness in cased hole situations.

The count rates from the two detectors can be displayed and are often used as gas detection indicators.

In clays, micas, and zeolites, the apparent CNL (thermal) porosity is consistently higher than the SNP (or CNL epithermal) porosity. As a result, the CNL thermal measurement shows higher porosities in shales than the SNP tool. The explanation for this effect is that the SNP tool responds only to the slowing down of the neutrons by hydrogen atoms, whereas the CNL measurement is also affected by the neutron capture process, since the tool measures both thermal and epithermal neutrons.

A fourth style of neutron log uses a particle accelerator to create the fast neutrons, instead of a chemical source. The accelerator forces deuterium and tritium collisions at high energy levels to produce the neutrons. This tool is derived from the concept of the pulsed neutron (thermal decay time) tool widely used in cased hole logging to measure reservoir properties. The tool is much safer to run because the neutron source can be turned off while handling the equipment at the surface, and there is much less paperwork if a tool is lost downhole.

Kết quả (Việt) 1:

Các bản ghi neutron thương mại đầu tiên đã được điều hành trong năm 1945 bởi Lane Wells. Họ dựa trên khái niệm vật lý hạt. Neutron bản ghi tất cả phát ra neutron từ một nguồn ở dưới cùng của công cụ. Trong công cụ cũ, nơtron nhiệt nhanh chóng được gửi ra, mà được chụp bởi nguyên tử hiđrô. Tia gamma bắt giữ được phát ra từ để cân bằng năng lượng. Số lượng các tia gamma quay trở về các máy dò là tỷ lệ nghịch với số nguyên tử hiđrô, mà rất liên quan đến độ xốp của đá. Các Nhật ký ghi lại các mức giá tính gamma ray trong số lần / giây. Chuyển đổi để chỉ số hydro hoặc độ xốp đã được thực hiện bằng cách sử dụng một biến đổi bán lôgarít. Công cụ này là lỗi thời.Trong lốp neutron log, neutron nhanh được phát ra từ và epithermal neutron được phát hiện, và liên quan đến độ xốp bằng một thuật toán được xây dựng trong thiết bị ghi âm bề mặt. Đăng nhập neutron bồi thường các biện pháp nơtron nhiệt, nhưng có hai thiết bị dò để giếng khoan tác động có thể được bắt nguồn. Độ xốp có thể được hiển thị như là phần trăm hoặc là một phân số thập phân.Loại đăng nhập GRN và CNL có thể chạy trong không khí, dầu, hoặc bùn đầy lỗ mở hoặc cased. SNP Nhật ký không được hiệu chỉnh để sử dụng trong cased lỗ.Hiện có ba công cụ khai thác gỗ cơ bản neutron với một nguồn neutron hóa học. Mỗi nhạc cụ được phân loại theo mức độ năng lượng của các hạt được phát hiện. Neutron nhanh có năng lượng lớn hơn 100 KeV; epithermal neutron có năng lượng trên 0.025 eV lên đến 100 KeV; nơtron nhiệt có một năng lượng khoảng 0.025 eV (lúc 25 C).Một neutron đăng nhập hệ thống sản xuất một neutron-gamma (N-G) phản ứng, và là nhạy cảm với chụp tia gamma phát ra từ khi hấp thụ nơtron nhiệt hạt nhân ở the rocks. Lớp này của công cụ khai thác gỗ được đại diện bởi thiết bị dò cũ hơn, duy nhất, thường được gọi là gamma ray neutron (GRN) bản ghi.Các neutron phát ra đến từ một nguồn berili radi berili hoặc một americi-. Radi và americi là bức xạ hạt anpha tự nhiên và các alphas đẩy neutron nhanh từ berili. Với cuộc sống một nửa của nó năm 433, đầu ra nguồn AmBe được coi là rất ổn định. Khoảng 40 x 10 ^ 7 neutron/giây tại 4.5 MeV năng lượng trung bình được phát ra từ nguồn.Khi các neutron đủ làm chậm lại xuống bởi va chạm với sự hình thành, họ được chụp bởi các hạt nhân và tia gamma năng lượng cao bắt giữ được phát ra. Tỷ lệ tính gamma ray tại các máy dò là tỷ lệ nghịch với nội dung hydro của sự hình thành, trong một mối quan hệ bán lôgarít. Giếng khoan kích thước và bùn trọng lượng chỉnh và hiệu chuẩn để độ xốp đã được thực hiện bởi các nhà phân tích đăng nhập. Thiết bị dò là Geiger-Mueller gamma ray quầy.Nguồn để phát hiện khoảng cách trên các công cụ cũ là 15,5 inch, độ chính xác tốt thống kê. Còn 18,5" khoảng cách công cụ đã trở thành phổ biến bởi vì họ đã nhạy cảm với độ xốp nhưng bị biến thể thống kê cao. Những công cụ này là lỗi thời và không còn có sẵn, nhưng nhiều nghìn tồn tại trong các tập tin cũng chờ đợi petrophysicist nghiêm trọng để sử dụng cho việc tìm kiếm qua dầu và khí đốt.Một loại thứ hai của hệ thống đăng nhập đáp ứng chủ yếu để epithermal neutron và được gọi là một bản ghi neutron-epithermal (N-EN) hoặc một lốp Epithermal Neutron đăng nhập (SNP). Các máy dò neutron tính mật độ neutron chậm epithermal, chủ yếu được xác định bởi số lượng hydro can thiệp giữa nguồn và phát hiện. Các máy dò là một tinh thể iođua liti với bảo vệ thích hợp để loại bỏ các nơtron nhiệt.Phát hiện tính tỷ giá từ hệ thống SNP được chuyển đổi bởi một máy tính để đơn vị độ xốp, trên một quy mô bằng đá sa thạch, đá vôi, hoặc dolomit, tùy thuộc vào khoáng vật học giả hay được biết đến của sự hình thành. Có là ít sâu có hiệu lực bởi vì các công cụ là một pad lốp thiết bị tương tự như mật độ đăng nhập skid. Tuy nhiên, nó thấy một khối lượng tương đối nhỏ của đá, và đã được nói chung superceded bởi neutron bồi thường đăng (CNL)... Hầu hết các thường chạy neutron đăng nhập hôm nay là Nhật ký đền bù neutron. Nó là một máy dò kép eccentered tệp nhật ký có thể chạy trong cả hai mở và cased hố. Đăng nhập này các biện pháp tốc độ giảm của neutron với mật với khoảng cách từ một nguồn và chuyển nó thành một giá trị hiệu chỉnh độ xốp rõ ràng. Tỷ lệ giảm, đại diện bởi tỷ lệ của các gần tỷ giá tính đến nay, là chủ yếu là do nội dung hydro của sự hình thành.Hầu hết các công cụ CNL là neutron-nơtron nhiệt (N-N) công cụ, nhưng một số có máy phát hiện bổ sung epithermal neutron (N-EN) đo lường.Thiết bị dò heli-3 được sử dụng trong công cụ CNL đường kính nhỏ trong khi công cụ đường kính lớn sử dụng lithium iođua tinh thể.Các biến thể từ điều kiện tiêu chuẩn giếng khoan được bù trừ bằng phương tiện của hệ thống máy dò kép. Các giá trị chính xác độ xốp rõ ràng có nguồn gốc từ tính tỷ lệ tỷ lệ gần và xa cách nhau phát hiện bởi một chương trình máy tính. Chỉnh môi trường bổ sung có thể được yêu cầu trong nóng, cao độ mặn cũng. Chương trình cũng đền bù cho vỏ và độ dày xi măng trong trường hợp lỗ cased.Các mức giá tính từ các thiết bị dò hai có thể được hiển thị và thường được sử dụng như khí phát hiện chỉ số.Trong đất sét, mica và zeolit, độ xốp CNL (thermal) rõ ràng là một cách nhất quán cao hơn các SNP (hay CNL epithermal) độ xốp. Kết quả là, đo lường nhiệt CNL Hiển thị cao hơn porosities trong đá phiến sét so với công cụ SNP. Những lời giải thích cho hiệu ứng này là công cụ SNP đáp ứng chỉ để các chậm của các neutron bằng các nguyên tử hydro, trong khi đo lường CNL cũng bị ảnh hưởng bởi quá trình bắt giữ neutron, kể từ khi công cụ các biện pháp nơtron nhiệt và epithermal.Một phong cách thứ tư của neutron đăng nhập sử dụng một máy gia tốc hạt để tạo ra các neutron nhanh, thay vì một nguồn hóa học. Máy gia tốc lực lượng đơteri và triti va chạm ở mức năng lượng cao để sản xuất các neutron. Công cụ này có nguồn gốc từ các khái niệm về công cụ xung neutron (nhiệt phân rã thời gian) được sử dụng rộng rãi trong cased lỗ đăng nhập để đo hồ chứa thuộc tính. Công cụ là an toàn hơn nhiều để chạy bởi vì nguồn neutron có thể được tắt trong khi xử lý thiết bị tại bề mặt, và đó là ít hơn nhiều thủ tục giấy tờ nếu một công cụ bị mất downhole.

Kết quả (Việt) 2:

Các bản ghi neutron thương mại đầu tiên được chạy vào năm 1945 bởi ngõ Wells. Chúng được dựa trên các khái niệm vật lý hạt. Bản ghi tất cả các neutron phát ra neutron phát ra từ một nguồn ở dưới cùng của công cụ. Trong các công cụ lớn tuổi, các neutron nhiệt nhanh chóng được gửi đi, được chụp bởi các nguyên tử hydro. Tia gamma chụp sẽ được phát ra để cân bằng năng lượng. Số lượng của các tia gamma quay trở lại máy dò là tỷ lệ nghịch với số lượng của các nguyên tử hydro, mà là rất cao có liên quan đến độ rỗng của đá. Những bản ghi ghi lại các giá đếm tia gamma trong tính mỗi giây. Chuyển đổi để chỉ số hydrogen hoặc rỗ khí đã được thực hiện bằng cách sử dụng một bán logarit biến đổi. Công cụ này là lỗi thời.
Trong lốp neutron log, neutron nhanh được phát ra và neutron epithermal được phát hiện, và liên quan đến độ xốp của một thuật toán được xây dựng vào các thiết bị ghi âm bề mặt. Các biện pháp neutron log bù neutron nhiệt, nhưng có hai máy dò để hưởng khoan có thể được bắt nguồn. Độ xốp có thể được hiển thị theo phần trăm hay một phần số thập phân. GRN và các loại log CNL có thể được chạy trong không khí, dầu, hoặc bùn đầy lỗ mở hoặc có vỏ. SNP bản ghi không được hiệu chỉnh để sử dụng trong các lỗ có vỏ. Có ba công cụ neutron khai thác gỗ cơ bản với một nguồn neutron hóa. Mỗi nhạc cụ được phân loại theo các mức năng lượng của các hạt phát hiện. Neutron nhanh có năng lượng lớn hơn 100 keV; neutron epithermal có năng lượng trên 0,025 eV đến 100 keV; neutron nhiệt có năng lượng xấp xỉ 0,025 eV (ở 25 C). Một hệ thống neutron khai thác gỗ tạo ra một neutron-gamma (N - G) phản ứng, và rất nhạy cảm để nắm bắt các tia gamma phát ra khi hấp thụ neutron nhiệt của các hạt nhân trong đá. . Điều này loại công cụ khai thác gỗ được đại diện bởi cũ, thiết bị dò đơn, thường được gọi là neutron gamma ray (GRN) các bản ghi Các neutron phát ra từ một radium - beryllium hoặc một americium - nguồn berili. Radium và americium là phát sinh hạt alpha tự nhiên và các bản alpha đẩy neutron nhanh từ beryllium. Với 433 năm nửa cuộc sống của mình, đầu ra nguồn Ambe được coi là rất ổn định. Khoảng 40 x 10 ^ 7 neutron / giây ở mức 4,5 MeV năng lượng trung bình được phát ra bởi nguồn. Khi neutron đủ chậm lại bởi sự va chạm với sự hình thành, họ bị bắt giữ bởi các hạt nhân và năng lượng cao tia gamma chụp được phát ra. Các tốc độ đếm tia gamma ở detector là tỷ lệ nghịch với lượng hydro của sự hình thành, trong một mối quan hệ bán logarit. Kích thước và bùn khoan chỉnh trọng lượng và cân chỉnh đến độ xốp đã được thực hiện bởi các chuyên gia phân tích log. Detectors là Geiger-Mueller quầy tia gamma. Các nguồn để khoảng cách phát hiện trên các công cụ lớn tuổi là 15,5 inch, cho độ chính xác thống kê tốt. Còn 18,5 "khoảng cách các công cụ trở nên phổ biến vì chúng nhạy cảm hơn với độ xốp nhưng gặp phải biến thể thống kê cao hơn. Những công cụ này đã lỗi thời và không còn nữa, nhưng nhiều ngàn tồn tại trong các tập tin cũng chờ đợi petrophysicist nghiêm trọng để sử dụng cho việc tìm kiếm dầu bỏ qua và khí đốt. Một loại thứ hai của hệ thống khai thác đáp ứng chủ yếu để neutron epithermal và được gọi là neutron-epithermal (N-EN) đăng nhập hoặc hông lốp Epithermal Neutron Log (SNP). Các máy dò neutron đếm mật độ epithermal neutron chậm, mà phần lớn được quyết định bởi số lượng can thiệp hydro giữa nguồn và máy dò. Các máy dò là một tinh thể lithium iodide có che chắn thích hợp để loại bỏ các neutron nhiệt. Detector tính lãi từ các hệ thống SNP được chuyển đổi bởi một máy tính cho các đơn vị độ xốp, trên đá sa thạch, đá vôi, hoặc quy mô dolomite, tùy thuộc vào thành phần khoáng chất giả định hoặc được biết đến của hình thành. Có rất ít tác dụng giếng khoan, vì công cụ này là một thiết bị pad lốp tương tự như trượt mật độ log. Tuy nhiên, nó thấy một khối lượng tương đối nhỏ của đá, và nói chung đã được superceded của log bù neutron (CNL) .. Nhất thường chạy neutron log hôm nay là log neutron bù. Nó là một bản ghi dò kép eccentered có thể được chạy trong cả hai lỗ khoan mở và có vỏ. Log này đo lường mức độ giảm mật độ neutron với khoảng cách từ một nguồn và chuyển nó đến một giá trị độ rỗng hiệu chuẩn rõ ràng. Tỷ lệ giảm, đại diện bởi tỷ số của gần mức đếm đến nay, chủ yếu là do hàm lượng hydro của sự hình thành. Cụ Hầu hết CNL là neutron - neutron nhiệt (N - N) công cụ, nhưng một số có dò thêm cho neutron epithermal . (N - EN) đo. Helium-3 dò được sử dụng trong các đường kính nhỏ CNL cụ trong khi các cụ có đường kính lớn sử dụng các tinh thể lithium iodide biến từ điều kiện lỗ khoan tiêu chuẩn được bù đắp bằng các phương tiện của hệ thống dò kép. Các giá trị độ xốp chỉnh rõ ràng xuất phát từ tỉ lệ tốc độ đếm của máy dò gần và xa cách nhau bởi một chương trình máy tính. Chỉnh môi trường bổ sung có thể được yêu cầu trong nóng, lỗ khoan có độ mặn cao. Chương trình cũng đền bù cho vỏ và độ dày xi măng trong các tình huống lỗ có vỏ. Mức đếm từ hai máy dò có thể được hiển thị và thường được sử dụng như các chỉ số phát hiện khí. Trong đất sét, micas, và zeolit, những rõ ràng CNL (nhiệt) độ xốp là nhất quán cao hơn so với các SNP (hoặc CNL epithermal) độ xốp. Kết quả là, các phép đo nhiệt CNL lãm porosities cao trong đá phiến hơn công cụ SNP. Lời giải thích cho hiệu ứng này là các công cụ SNP đáp ứng chỉ để làm chậm neutron bởi các nguyên tử hydro, trong khi đo CNL cũng bị ảnh hưởng bởi quá trình bắt neutron, kể từ khi các biện pháp cụ cả các neutron nhiệt và epithermal. Một phong cách thứ tư của neutron đăng nhập sử dụng một máy gia tốc hạt để tạo ra các neutron nhanh, thay vì một nguồn hóa chất. Các lực lượng gia tốc deuterium và tritium va chạm ở mức năng lượng cao để sản xuất các neutron. Công cụ này được bắt nguồn từ khái niệm về các công cụ neutron xung (thời gian phân hủy nhiệt) được sử dụng rộng rãi trong khai thác gỗ có vỏ lỗ để đo lường đặc tính hồ chứa. Công cụ này là an toàn hơn nhiều để chạy vì nguồn neutron có thể được tắt trong khi xử lý các thiết bị trên bề mặt, và có rất ít thủ tục giấy tờ nếu một công cụ bị mất downhole.