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一、技術(shù)簡(jiǎn)述：
TNIS (Thermal Neutron Imaging System) 簡(jiǎn)稱熱中子成像測(cè)井系統(tǒng)，是由加拿大 GPN 公司研發(fā)。儀器向地層發(fā)射 14.1MeV 的快中子，經(jīng)過一系列的非彈性碰撞(10-8-10-7s)和彈性碰撞(10-6-10-3s)，當(dāng)中子的能量與組成地層的原子處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，中子不再減速，稱為熱中子。此時(shí)它的能量約為 0.025eV，與地層原子核發(fā)生的反應(yīng)主要是俘獲反應(yīng)。該儀器利用兩個(gè)高精度 3He 探測(cè)器，探測(cè)沒有被地層俘獲的熱中子，記錄從快中子束發(fā)射 15μ s 后的2700μ s 時(shí)間內(nèi)的熱中子計(jì)數(shù)率衰竭狀況，以每 15μ s 作為一個(gè)時(shí)間道，每個(gè)探測(cè)器均將其時(shí)譜記錄分成 180 個(gè)時(shí)間道，根據(jù)各道記錄的熱中子計(jì)數(shù)生成熱中子衰減譜和地層熱中子俘獲譜，直觀分辨近井地帶的油氣水分布。
TNIS 儀器不同窗口的特殊設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集軟件將兩個(gè)探測(cè)器上的原始數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫矩陣的方式記錄，每個(gè)探測(cè)器上都開有不同時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間窗口，以確定各種地層流體在熱中子成像的形態(tài)，以此和熱中子解釋圖版校對(duì)，來判斷地層流體的性質(zhì)。
TNIS 的獨(dú)特設(shè)計(jì)使得它具有很多優(yōu)點(diǎn)，能夠在不同的地層水礦化度以及較低的地層孔隙度環(huán)境下得到精確的地層飽和度參數(shù)，成像的同層和鄰層差異化可以非常直觀的劃分油水界面， 這也是判斷低礦和低孔地層流體性質(zhì)最有效的方法。
二、技術(shù)指標(biāo)：
1、儀器規(guī)格
外徑：43mm；
長(zhǎng)度：4.4m；
重量：25kg；
耐溫：175℃；
耐壓：103.4MPa；
晶體探頭：2 個(gè)氦 3 探頭（He3）；
探頭源距：1075px、1837.5px；
中子管產(chǎn)額：1.5×108n/s；
中子管壽命：200 小時(shí)；
垂直分辨率：0.4m
探測(cè)半徑：529-605mm
適用井型；裸眼井、套管井、小井眼、側(cè)鉆井、水平井、生產(chǎn)井、帶壓作業(yè)井等。
三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
（1） TNIS 探測(cè)沒有被地層俘獲的熱中子，消除了傳統(tǒng)中子壽命測(cè)量?jī)x器探測(cè)伽馬方法存在的本底值影響，同時(shí)在低礦化度與低孔隙度地層保持了相對(duì)較高的記數(shù)率。因此，TNIS 比傳統(tǒng)中子壽命飽和度測(cè)井油氣水分辨能力強(qiáng)；
（2） 獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理方法，能夠最大程度去除井眼、侵入帶影響，保證了 Sigma 曲線的準(zhǔn)確性，進(jìn)而真實(shí)評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的含烴飽和度；
（3） 優(yōu)秀的成像處理軟件，TNIS 數(shù)據(jù)分析解釋系統(tǒng)利用矩陣解析方法，將數(shù)據(jù)整合成熱中子俘獲成像和熱中子衰減成像兩種模式，使得 TNIS 的解釋結(jié)果更加直觀；
（4） 簡(jiǎn)易的便攜式地面系統(tǒng)，使得 TNIS 可以在任何一種測(cè)量設(shè)備上完成；
（5） 雙探測(cè)器對(duì)井眼條件要求不高，不用洗井，不必停產(chǎn)作業(yè)起出油管
四、地質(zhì)應(yīng)用：
熱中子成像測(cè)井（TNIS）應(yīng)用于新、老井在“套后”進(jìn)行飽和度監(jiān)測(cè)，可以過油套管來評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的物性、巖性和含油性。是生產(chǎn)測(cè)井中核譜成像的開端。該技術(shù)以探測(cè)發(fā)射到地層中的快中子熱化為熱中子而未被地層俘獲的熱中子計(jì)數(shù)率，以此可以分析地層中不同巖性、流體對(duì)于熱中子的俘獲能力，即可評(píng)價(jià)出地層巖性、辨析流體性質(zhì)、評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含水飽和度等地質(zhì)特征。
1. 氣井應(yīng)用：常規(guī)天然氣和非常規(guī)氣層的識(shí)別與評(píng)價(jià)
2. 流體界面評(píng)價(jià)：對(duì)儲(chǔ)層油/氣/水界面的識(shí)別與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
3. 水平井應(yīng)用：對(duì)水平段油氣水流體性質(zhì)識(shí)別與評(píng)價(jià)
4. 新井應(yīng)用：彌補(bǔ)裸眼井/完井的地質(zhì)參數(shù)
5. 老井應(yīng)用：識(shí)別剩余油/氣、尋找出水點(diǎn)、評(píng)價(jià)水淹級(jí)別。
6. 特殊巖性應(yīng)用：評(píng)價(jià)裂縫特征、識(shí)別流體性質(zhì)
五、實(shí)例成果：
TNIS 測(cè)井曲線內(nèi)容：
磁定位-CCL
連續(xù)井溫-TEMP
俘獲截面-SIGMA
含氫指數(shù)-RATIO
長(zhǎng)計(jì)數(shù)率-LSN
短計(jì)數(shù)率-SSN
熱中子衰減譜-SsnM
熱中子俘獲譜-SigmaM
熱中子衰減成像-SsnM
熱中子俘獲成像-SigmaM
井周成像-SigmaMX
