当前位置:首页>科普天地

科普天地
NEWS INFORMATION

 

中子测井带你千米地下寻宝藏

时间:2023-04-23

国家舞台上,石油作为一种重要资源、战略储备物资,一直都受到各国关注,以至于成为了多次战争的导火索。近日,随着俄乌冲突加剧,国际油价持续上涨,油气出口大国的“能源权利”显著提升。

据国家统计局、国家海关总署数据,2021年我国原油消费量7.10亿吨,但产量仅为1.99亿吨,进口达5.13亿吨,对外依存度高达72%,产量远不能满足国内需求。石油对外依存度过高,一旦石油供应中断,无论是对百姓的日常生活,还是国家的能源安全都将产生重大影响。


石油测井是利用声、电、放射性、核磁等高精尖技术,测量井下地层信息,以达到发现油气藏、评价油气储量的目的,在石油勘探开采中发挥着重要作用。中子测井是石油测井中必不可少的一种核测井方法。

那么什么是中子测井,中子测井仪器又是如何使用的呢?小编这就带大家去看一看。

中子测井是以中子为“探针“,利用中子与地层中的核素发生相互作用,寻找藏在地下几千米处的石油。中子测井仪器一般由中子源、探测器、信号传输器组成。


注:图片来源于凤麟核团队


中子测井原理图

测井时,中子源不断向周围地层发射高能中子,发射出的中子与地层中元素的原子核发生碰撞,经过减速、扩散和被俘获几个过程,会产生携带地层信息的次级中子和伽马射线。探测器对这些次级中子和伽马射线进行探测后,经信号传输器上传到地面仪器,完成数据解析后就可绘制成测井曲线,获得井下油气分布、储量以及油层动态信息等数据。

注:图片来源于网络

中子测井现已广泛应用于油气藏的勘探与开发,并贯穿于整个过程。在勘探过程中,中子测井用于寻找油气藏,判断地下油气的分布、估算油气的储量;在开采过程中,中子测井用于监测井下储层的剩余油量、油水界面等动态信息,提高油气产量和采收率。中子测井是一种“地层DNA”检测技术,通过中子与地层元素的原子核发生反应,可以精确测量地层元素含量,是复杂岩性地层资源勘探的杀手锏。

随着近年来中子技术的不断发展,中子测井技术越来越成熟,不仅在油气勘探开采领域发挥出越来越重要的作用,而且在煤炭、铀矿等固体矿藏勘探开采中的应用也越来越广。欧美等国家已形成了一系列的成熟中子测井产品,但是国际测井服务公司长期垄断高端测井装备及软件,并对我国实施技术封锁。20193月,美国商务部工业安全局更进一步将中子源系统、中子计算模拟软件等列入贸易控制清单,进一步封锁打压我国中子技术的发展。

为打破国外高端中子测井装备及软件的垄断局面,多家国内单位纷纷在研发中子测井相关技术,其中凤麟核在微型可控中子源、测井解谱与反演算法等方面已经取得了突破性进展。相信在不久的将来,我国中子测井技术必将打破国外的技术封锁,切实保障能源安全。