Ukataji wa nyutroni. Njia za ukataji miti vizuri

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Kukata miti ya nutroni na aina zake ni za mbinu za mionzi za utafiti wa kijiofizikia. Kulingana na aina ya mionzi iliyogunduliwa (neutroni au picha za gamma), kuna marekebisho kadhaa ya teknolojia hii. Vifaa vya kuteremka vina mpangilio sawa. Ukataji wa nyutroni huwezesha kubainisha mojawapo ya viashiria muhimu zaidi vya uundaji wa kuzaa mafuta na gesi - mgawo wa porosity, na pia kugawanya hifadhi kwa aina ya maji yaliyomo ndani yao.

Njia za uchunguzi wa kijiofizikia

Katika jiofizikia, mbinu kadhaa za kusoma miamba hutumiwa, ambazo zinaweza kugawanywa katika vikundi 2 vikubwa: vya umeme (umeme) na visivyo vya umeme. Kundi la kwanza linajumuisha mbinu zifuatazo:

• Tafuta ukitumia vichunguzi ambavyo havijalenga: o mbinu dhahiri ya kupinga; o uchunguzi mdogo; o resistivity; o ukataji miti wa sasa.
• Mbinu za uchunguzi zilizolengwa: oukataji wa magogo upande; o ukataji miti tofauti.
• Mbinu za sumakuumeme: o ukataji wa utangulizi; o magogo ya sumakuumeme ya wimbi; o njia ya mawimbi ya redio ya chini.
• Njia za kupima shughuli za kielektroniki: o mbinu inayoweza kuwa ya mwelekeo wa hiari; o njia ya uwezekano wa electrode; o iliibua mbinu inayowezekana.

Kundi la pili linajumuisha teknolojia zifuatazo:

• Njia za mshtuko wa mshtuko: o ukataji wa sauti wa sauti (pamoja na mbinu ya mawimbi iliyoakisiwa); o uwekaji wasifu wa kisima wima; o ubadilishanaji wa akustisk wa kuvuka vizuri; o seismic.
• Njia za fizikia ya nyuklia.
• Uwekaji miti kwa joto.
• Njia za utafiti wa sumaku: o utafutaji wa sumaku kwenye kisima; o ukataji wa unyeti wa sumaku; o ukataji wa sumaku ya nyuklia.
• Uchunguzi wa mvuto wa chini.
• Ukataji wa gesi na mitambo.

Njia za radiometriki

Mbinu za utafiti wa fizikia ya nyuklia ni pamoja na kundi kubwa la teknolojia:

• ukataji wa miale ya gamma (kipimo cha mionzi asilia);
• mbinu-ya-gamma;
• mbinu za neutroni;
• teknolojia ya atomi iliyotambulishwa;
• kuwezesha mbinu ya gamma.

Njia hizi ni zana madhubuti ya kusoma maumbo ya kijiolojia yanayokatizwa na kisima. Wao ni msingi wa kupima vigezo vya mionzi ya ionizing iliyotolewa na nuclei ya atomi ya vitu vilivyomo kwenye mwamba. Kama ukataji wa akustisk, njia za radiometricinaweza kugawanywa katika njia zinazopima mashamba ya asili na ya bandia (mionzi). Kama chembe za mionzi, zile zilizo na nguvu ya juu zaidi ya kupenya hutumika - neutroni (n) na gamma quanta.

Kiini cha teknolojia ya neutroni

Kukata nyutroni ni mojawapo ya mbinu za utafiti wa kijiofizikia, ambao unatokana na athari ya mtiririko wa haraka wa nyutroni. Kwa hivyo, hupunguzwa kasi, kutawanyika na kufyonzwa kwenye mwamba.

Vichunguzi vya chini kwa ajili ya ukataji wa neutroni vina vitengo vikuu vifuatavyo:

• chanzo cha mionzi ya mionzi;
• kihesabu chembe (n au gamma quanta);
• vichujio ambavyo havijumuishi mionzi ya moja kwa moja kutoka chanzo hadi kigunduzi.

Sifa za nutroni za miamba

Unapogonga miamba, neutroni za kasi hupunguza kasi na kupoteza nishati kutokana na mwingiliano na atomi. Katika hali hii, hutengana katika maada na kunaswa na viini vya atomi za elementi za kemikali katika sehemu za milisekunde.

Msimamizi mkali zaidi ni hidrojeni. Njia fupi ambayo neutroni husafiri kabla ya kufikia hali ya joto ni tabia ya miamba yenye maudhui ya juu ya hidrojeni (hifadhi zilizojaa mafuta na maji, madini, ambayo yana maji mengi ya fuwele).

Sifa zifuatazo za neutroni za miamba zinatofautishwa:

1. Njia ya kupunguza kasi harakaneutroni hadi hali ya joto (ambapo nishati ya chembe hukaribia thamani ya wastani wa nishati ya kinetiki ya mwendo wa joto wa molekuli na atomi za mwamba).
2. Urefu wa mtawanyiko (njia kutoka mahali pa kuonekana kwa nyutroni ya joto hadi kunyonya kwake).
3. Muda wa maisha wa chembe katika hali ya joto.
4. Faharasa ya kutawanya kwenye mwamba.
5. Urefu wa uhamiaji wa chembe (jumla ya umbali uliosafirishwa wakati wa kupunguza kasi na kueneza).

Kiutendaji, sifa hizi hutathminiwa kwa kutumia mgawo wa nyutroni wenye masharti.

Aina

Ukataji wa nyutroni hujumuisha aina kadhaa za tafiti ambazo hutofautiana katika vigezo viwili kuu:

• Njia ya uendeshaji ya chanzo cha mionzi: o mbinu zisizohamishika; o njia za msukumo (hutumiwa hasa baada ya kuweka kisima).
• Hali ya miale ya pili iliyorekodiwa: o ukataji wa neutroni (pima nambari n ya vitu vya miamba iliyotawanywa na viini vya atomiki); o njia ya neutron gamma (ɣ mionzi inayotokana na kunaswa kwa n); o ukataji wa neutroni (ɣ-mionzi ya radionuclides bandia iliyotolewa wakati wa kunyonya n).

Marekebisho ya ukataji miti inategemea hasa aina ya kigunduzi (heliamu, kihesabio, vihesabio vya semiconductor) na vichujio vinavyozunguka. Mbinu za kudumu zimejumuishwa katika uchangamano wa tafiti za lazima wakati wa kuchimba visima vya uchunguzi.

mbinu ya neutroni-neutroni

Mbinu hii ya utafiti wa kijiofizikia inategemea ya kwanzasifa za neutron za miamba na ina aina 2: usajili wa neutroni za joto au epithermal. Nishati ya mwisho ni kubwa kwa kiasi fulani kuliko nishati ya joto ya atomi.

Hidrojeni miongoni mwa vipengee vyote si ya ajabu si tu katika suala la jiometri ya kutawanya, lakini pia katika suala la upotevu wa nishati wa nyutroni inapogongana nayo. Hifadhi za gesi zina sifa ya usomaji wa juu zaidi kuliko hifadhi zilizojaa maji na mafuta, kwa kuwa maudhui mahususi ya hidrojeni ndani yake ni ya chini.

Kadiri uimara wa hifadhi ya mafuta na gesi unavyoongezeka, ndivyo usomaji wa njia ya epithermal n unavyopungua. Takwimu zilizopatikana wakati wa ukataji wa neutroni-neutroni, hukuruhusu kuhesabu sababu ya porosity. Kwa sababu ya unyeti uliopunguzwa wa vihesabio vya chembe ya epithermal, njia hii ina usahihi wa chini wa takwimu.

Neutroni za joto huondolewa kutoka kwa chanzo cha mionzi kwa njia ndefu kuliko zile za epithermal, na maisha yao ya wastani hubainishwa na uhusiano wa uwiano kinyume na maudhui ya klorini, boroni na vipengele adimu vya dunia. Klorini iko katika maji ya malezi ya chumvi nyingi. Miamba yenye kuzaa mafuta na gesi ina sifa ya kuwepo kwa muda mrefu wa chembe za joto. Sifa hii ndiyo msingi wa kanuni ya mbinu ya nyutroni-neutroni ya vipimo kwa n.

kukata miale ya neutroni gamma

Utafiti wa gamma ya nyutroni hupima mionzi ya gama, ambayo hutengenezwa wakati wa kunaswa kwa halijoto n. Maji ya maji yanatofautishwa na usomaji mkubwa, ikilinganishwa na yenye kuzaa mafuta, na 15-20%(na porosity sawa). Tofauti kubwa kutoka kwa mbinu za awali ni kwamba usomaji wa teknolojia hii huongezeka kwa kuongezeka kwa chumvi ya maji ya kuchimba visima.

Kwa vile ukataji wa miti wa neutron-gamma pia husajili mandharinyuma asilia ya miale kwenye miamba, vipengele vya kusahihisha vinaletwa ili kufasiri matokeo. Katika visima vya mafuta na gesi, njia hii hutumiwa kwa madhumuni sawa na mbinu ya neutroni-neutroni - mgawanyiko wa miamba kulingana na maudhui tofauti ya hidrojeni, uamuzi wa mgawo wa porosity, kitambulisho cha mawasiliano ya gesi-kioevu na mafuta ya maji. kisima kilichowekwa. Pia kuna mbinu zilizounganishwa zinazotambua mionzi ya n na gamma, ambayo huboresha usahihi wa vipimo.

Teknolojia ya kunde

Kukata miti kwa mipigo ni aina ya mbinu za utafiti za neutroni kulingana na utoaji wa neutroni kwa muda mfupi (sekunde 100-200). Pia kuna marekebisho 2 ya teknolojia hii:

• usajili wa halijoto n;
• kipimo cha ɣ-quanta ya kunasa mionzi.

Kusajili mojawapo ya vigezo hivi kwa thamani 2 za muda, mtu hupata wastani wa maisha ya neutroni za joto kwenye miamba ya hifadhi. Hii inakuwezesha kuhukumu uwepo wa vipengele fulani vya kemikali. Chemichemi za maji zina usomaji wa chini sana kwa ucheleweshaji wa muda mrefu kuliko hifadhi za mafuta na gesi.