Сравнение эффективности определения сигма пласта одновременно с выполнением C/O-каротажа и в стандартном режиме измерения.

Е.М.Кадисов

Имеет смысл сравнивать два режима измерений с одним и тем же детектором гамма-квантов.  Один – принятый в аппаратуре типа МАРКА, и другой – стандартный режим измерений, при котором всё доступное время тратится на измерение сигма. Будем предполагать, что в  стандартной системе используются короткие импульсы. В нашей системе используются паузы и цуг импульсов в промежутке между паузами.

Предположим, что в приборе, который всё доступное время тратит на измерение сигма, длительность паузы такая же, как и в нашем случае. Тогда таких пауз во втором случае будет в 4 раза больше.

Иначе говоря, в первом случае мы используем только ¼ времени, во втором случае мы используем всё время.

Однако тот факт, что нейтронные импульсы сгруппированы  в цуги между паузами, даёт и положительный эффект. В этом случае происходит подавление короткоживущей компоненты по сравнению с долгоживущей.

Сравним интенсивности ближней и дальней компонет в типичном случае, когда  tд = 200 мкс и tб = 30 мкс, где  tд  - время жизни тепловых нейтронов пластовой компоненты, а tб – время жизни скважинной компоненты. Если F и W, амплитуды этих компонент (пластовой и скважинной, соответстенно) при “стандартном” режиме, то к началу паузы эти амплитуды изменяются следующим образом.

Будем считать, что в цуге импульсов все импульсы одинаковы. Тогда для получения амплитуд в начале паузы можно воспользоваться суммированием геометрической последовательности. За 122 мкс ослабление короткоживущей компоненты будет равно exp(-122/30) = 0.017. Соответственно, коэффициент накопления для короткоживущей компоненты будет равен (1 – 0.017 48) / (1 – 0.017) = 1.017. Для долгоживущей (пластовой)  компоненты коэффициент ослабления exp(-122/250) = 0.47 и коэффициент накопления (1- 0.6148) / (1-0.61) = 2.56. Иначе говоря, амплитуду короткой компоненты определяют 1,017 импульсов цуга, в то время как амплитуду длинной компоненты определяют 2,56 импульса.

Таким образом, в нашем случае отношение амплитуд компонент изменяется в выгодную для нас сторону более чем в 2.52 раза.

Будем считать, что в обоих случаях одинаковое зондовое расстояние и одинаковая пропускная способность.

Тогда, учитывая, что прибор C/O-каротажа работает на предельно допустимых скоростях счёта, стандартный прибор не может использовать нейтронов больше, чем в 4 раза, по сравнению с нашим случаем, в соответствии с долей наших пауз.

Из-за того, что паузы занимают лишь ¼ времени, мы теряем 4 раза в статистике, но из-за того, что цуг представляет собой уширенный нейтронный импульс, мы выигрываем в повышении доли пластовой компоненты в 2,52 раза.

Общая эффективность системы определения сигма (тау) по сравнению со стандартной составляет 2,52/4 т.е. 0,63 или 63%.