Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ммнк для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к области ядерно-физических методов исследований скважин и может быть использовано в приборах, осуществляющих в режиме вращательного сканирования диагностику заколонного пространства. Предложена аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин, которая включает источник нейтронов, детектор спектрометрического нейтронного гамма-каротажа (СНГК), детекторы тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ННКт), и детекторы надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (2ННКнт). Детекторы 2ННКнт и 2ННКт выполнены в виде кассет со счетчиками нейтронов, каждая из которых содержит центральный счетчик нейтронов и счетчик нейтронов, установленный в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора. Все зонды СНГК, 2ННКнт и 2ННКт с экранами установлены в дополнительном корпусе, имеющем возможность принудительного вращения вокруг продольной оси прибора внутри охранного кожуха, при этом дополнительный корпус выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения. Технический результат - расширение функциональных возможностей нейтронных методов, что позволяет с повышенной достоверностью исследовать прискважинную зону коллектора по флюидному составу углеводородов и содержанию пластовых вод в поровом пространстве коллектора и их распределение в радиальном направлении от стенки обсадной колонны (ОК) скважины. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к области ядерно-физических методов исследований скважин и может быть использовано в приборах, осуществляющих в режиме вращательного сканирования диагностику заколонного пространства, заполненного легкими и облегченными цементами, а также - определение пористости коллекторов горных пород и их насыщения углеводородами на разном удалении от стенки обсадной колонны (ОК) и по периметру скважины.

Известен прибор нейтронного каротажа скважин многозондовый, содержащий герметичный корпус, включающий источник нейтронов, установленный на съемном штоке, двухзондовый измерительный блок, состоящий из детекторов тепловых и надтепловых нейтронов, расположенных по разные стороны от источника нейтронов, фильтров из нейтронно-поглощающего материала, расположенных между источником и детекторами, подключенными к электронному блоку, причем, один из детекторов измерительного зонда выполнен в виде однотипных детекторов, размещенных параллельно оси фильтра и прибора в кольцевой зоне, снабжен вторым двухзондовым измерительным блоком, состоящим из последовательно соединенных фильтров из нейтронно-поглощающего материала и детекторов тепловых и надтепловых нейтронов, и переходником, соединяющим между собой двухзондовые измерительные блоки, помещенные в герметичные охранные кожуха, а в переходнике выполнена перпендикулярно оси прибора герметичная полость, в которую установлен съемный шток с источником нейтронов (пат. РФ на полезную модель №46367, заявл. 21.02.2005, опубл. 27.06.2005, Бюл. №18).

Особенностью известного прибора является то, что в конструкцию введен второй двухзондовый измерительный блок, состоящий из одного зонда надтепловых и одного зонда тепловых нейтронов, включающий последовательно установленные фильтры из нейтронно-поглощающего материала и детекторы тепловых и надтепловых нейтронов, благодаря чему, прибор существенно расширяет свои функциональные возможности, так как все зонды измерительных блоков прибора имеют разную длину, а следовательно, глубину и область исследования.

Недостаток известного прибора заключается в следующем.

Применение в зондах нейтронного каротажа по одному (центральному) детектору нейтронов, расположенному по оси прибора, позволяет получить обобщенную и усредненную величину измерений по всему периметру скважины, недостаточную для детальной диагностики заполнения заколонного пространства легкими и облегченными цементами, а также -определения пористости коллекторов горных пород и их насыщения по периметру скважины, что снижает информативность измерений.

Кроме того, известный прибор не обеспечивает диагностику заколонного пространства в режиме вращательного сканирования скважин.

Известен прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной в скважинах и магистральных трубопроводах, содержащий измерительный зонд гамма-гамма каротажа (ГГК), включающий источник гамма-излучения, неподвижный экран с круговым коллимационным окном для источника гамма-излучения, детектор гамма-излучения, размещенный в корпусе внутри полого вала, неподвижно зажатого по оси прибора, экран с секторным коллимационным окном для детектора-гамма излучения, подвижно установленный на полом валу, систему, обеспечивающую равномерное вращение подвижного экрана детектора гамма-излучения, регистрирующее устройство и датчики направления и положения, отличающийся тем, что коаксиально подвижного экрана детектора гамма-излучения установлен неподвижный экран с круговым коллимационным окном, и дополнительно в приборе установлен измерительный зонд гамма-гамма каротажа, детектор гамма-излучения которого размещен соосно с первым детектором гамма-излучения, в одном корпусе, вне зоны подвижного экрана, при этом неподвижный экран с круговым коллимационным окном установлен в корпусе прибора (пат. РФ 2309437, G01V 5/12, приор. 08.11.2005, опубл. 20.05.2007).

В известном приборе на подшипниках установлен подвижный (вращающийся) экран детектора гамма-излучения с коллимационным окном, благодаря чему обеспечивается послойное сканирование исследуемого пространства, выполняемое детекторами гамма-излучения.

Известное устройство реализует метод ГГК и осуществляет измерения плотности цемента в заколонном пространстве при условии в разнице между плотностями цемента и промывочной жидкости более 0,3-0,4 г/см³, при этом плотность нормальных цементов составляет 1,7-1,9 г/см³, а промывочной жидкости - 1,0-1,3 г/см³. Вследствие этого, не обеспечивается решения задач по диагностике заколонного пространства, заполненного легкими и облегченными цементами, плотность которых 0,9-1,4 г/см³, а также по определению пористости коллекторов горных пород и их насыщения углеводородами на разном удалении от стенки ОК и по периметру скважины из-за отсутствия физических основ для реализации вышеперечисленных задач методом ГГК.

Известна аппаратура, которая обладает технической возможностью для диагностики заполнения заколонного пространства легкими и облегченными цементами и определения пористости коллекторов горных пород и их насыщения углеводородами на разном удалении от стенки обсадной колонны, благодаря высокой чувствительности показаний методов двухзондового нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым (2ННКнт) и тепловым (2ННКт) нейтронам, спектрометрического нейтронного гамма-излучения (СНГК) к дефициту плотности, водородосодержания и хлорсодержания сред, заполняющих заколонное кольцевое пространство скважины (патенты РФ №2680102, №2672783).

Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа включает установленные в охранном кожухе по его оси общий стационарный источник нейтронов, зонды с первым и вторым спектрометрическими детекторами нейтронного гамма-излучения (СНГК), зонды, содержащие детекторы тепловых нейтронов (ННКт), расположенные по одну из сторон от источника нейтронов, при этом большой зонд СНГК и малый и большой зонды детекторов тепловых нейтронов ННКт развернуты по оси в противоположные стороны относительно источника нейтронов (патент РФ №2680102, G01V 5/10, заявл. 11.07.2017, опубл. 11.01.2019, Бюл. №2).

Кроме того, известная аппаратура дополнительно содержит установленные в охранном кожухе восемь экранов, большой и малый зонды детектора надтепловых нейтронов (ННКнт), расположенные по одну сторону от источника нейтронов, а первый и второй спектрометрические детекторы нейтронного гамма-излучения (СНГК) расположены по разные стороны от нейтронного источника, причем детекторы большого и малого зондов тепловых нейтронов (ННКт), установленные по одну сторону от источника нейтронов, расположены на противоположной стороне относительно детекторов надтепловых нейтронов (ННКнт), при этом первый и второй экраны установлены соответственно между источником нейтронов и детекторами надтепловых и тепловых нейтронов (ННКнт) и (ННКт), третий и четвертый экраны - между детекторами надтепловых и тепловых нейтронов (ННКнт) и (ННКт) и спектрометрическими детекторами нейтронного гамма-излучения (СНГК), пятый и шестой экраны защищают детекторы надтепловых нейтронов (ННКнт) от тепловых нейтронов, а седьмой и восьмой экраны спектрометрических детекторов - от сопутствующего гамма-излучения нейтронного источника и гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов, идущего со ствола скважины.

При этом первый и второй спектрометрические детекторы нейтронного гамма-излучения (СНГК) выполнены зондами длиной более 60 см.

Третий и четвертый экраны выполнены из свинца, пятый и шестой экраны выполнены из кадмия, а седьмой и восьмой экраны выполнены из капролона с высоким содержанием бора.

Техническим результатом, получаемым от использования известного изобретения, является расширение круга решаемых задач на всех этапах жизни газовых и нефтегазовых скважин на основе использования практически всех основных нейтронных ядерно-физических характеристик пород и насыщающих их флюидов, связанных с процессами замедления нейтронов - 2ННКнт, поглощения тепловых нейтронов - 2ННКт, гамма-активностью химических элементов при поглощении тепловых нейтронов и существенными различиями ядерно-физических свойств жидких и газообразных углеводородных флюидов - 2СНГК, что позволяет осуществлять диагностику заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, определять пористость коллекторов и характер их насыщения.

Недостаток известной аппаратуры заключается в том, что при размещении детекторов нейтронов методов 2ННКнт и 2ННКт по разные стороны от источника нейтронов, на результаты измерений зондов оказывают влияние переходные характеристики показаний детекторов при пересечении нейтронами границы противоположного расположения зондов относительно источника нейтронов, что приводит к возникновению ложных флуктуаций, не связанных с диагностикой заполнения цементом заколонного пространства и пористостью горных пород. Из-за малого диаметра скважинного прибора (менее 50 мм) в пространстве между прибором и стенкой скважины возникает расстояние, которое может быть заполнено разнородной по составу скважинной жидкостью, влияющей на показания зондов, по этой причине предъявляются повышенные требования к однородности скважинной жидкости по стволу скважины, которые трудно обеспечить в производственных условиях.

Кроме того, аппаратура не обеспечивает осуществление в сканирующем режиме диагностики сред в околоскважинном пространстве по периметру скважины.

Известна аппаратура нейтронного каротажа, включающая установленные в охранном кожухе по его оси общий источник нейтронов, два спектрометрических детектора нейтронного гамма-каротажа (СНГК), два детектора тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (ННКт), которая дополнительно содержит два детектора надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (ННКнт), при этом детекторы СНГК разделены между собой свинцовым экраном и помещены в общий экран-конвертер из кадмия, а детекторы зондов ННКнт помещены в кадмиевые экраны и отделены от детекторов зондов ННКт экранами из полиамида, а зазоры между экранами пропитаны высокотемпературным силиконовым герметиком, кроме того, все зонды СНГК, ННКт и ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов (пат. РФ №2672783, G01V 5/10, заявл. 28.12.2017, опубл. 19.11.2018, выбран в качестве прототипа к заявляемому устройству).

Технический результат, достигаемый известным изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей нейтронных методов, позволяющих с повышенной достоверностью исследовать прискважинную зону коллектора по флюидному составу углеводородов и содержанию пластовых вод в поровом пространстве коллектора и их распределение в радиальном направлении от стенки ОК скважины, что обеспечивает проведение диагностики заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, и определение пористости коллекторов и характера их насыщения.

Известному прибору присущ недостаток, заключающийся в том, что из-за применения в зондах по одному (центральному) детектору нейтронов, расположенному по оси прибора, регистрируют обобщенную и усредненную по периметру скважины информацию, что не обеспечивает осуществления в режиме вращательного сканирования детальной диагностики сред в околоскважинном пространстве по периметру скважины.

Техническим результатом, достигаемым применением заявляемой аппаратурой мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин, является расширение функциональных возможностей нейтронных методов, позволяющих с повышенной достоверностью осуществлять детальное изучение особенностей заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, определять пористость коллекторов и характер их насыщения, в круговом сканирующем режиме по периметру нефтегазовых скважин и на разном удалении от стенки ОК.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявляемой аппаратуре нейтронного каротажа, включающей спускаемый в скважину на каротажном кабеле охранный кожух скважинного прибора, содержащий общий источник нейтронов, детектор спектрометрического нейтронного гамма-каротажа (СНГК), детекторы тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам (2ННКт), и детекторы надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам (2ННКнт), и в котором все зонды СНГК, 2ННКт и 2ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов и экранированы от него, в отличие от известного, детекторы 2ННКнт и 2ННКт выполнены в виде кассет со счетчиками нейтронов, каждая из которых содержит центральный счетчик нейтронов и счетчик нейтронов, установленный в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, и экранированный от центрального счетчика полиамидным экраном, при этом кассеты зондов метода 2ННКнт экранированы со стороны скважины и источника нейтронов кадмиевым экраном, малый зонд метода 2ННКнт со стороны источника нейтронов экранирован полиамидным экраном, кроме того, сами кассеты являются экранами между зондами методов 2ННКнт и 2ННКт, детектор СНГК экранирован со стороны скважины и источника нейтронов борным экраном, а со стороны кассет счетчиков надтепловых и тепловых нейтронов 2ННКнт и 2ННКт - свинцовым экраном, кроме того, все зонды СНГК, 2ННКнт и 2ННКт с экранами установлены в дополнительном корпусе, имеющем возможность принудительного вращения вокруг продольной оси прибора внутри охранного кожуха, при этом дополнительный корпус выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения.

Дополнительный корпус в охранном кожухе установлен на подшипнике и кинематически соединен с электродвигателем, электропитание которого обеспечивается по жиле каротажного кабеля.

Все счетчики нейтронов - однотипны с длиной не более 100 мм и диаметром не более 18 мм и установлены соосно друг другу.

Охранный кожух прибора снабжен верхним и нижним центраторами.

Охранный кожух прибора должен иметь диаметр, близкий к диаметру ОК, и обеспечивать свободное прохождение внутри ОК, например, с допуском для прохождения в ОК с диаметром 146 мм и 168 мм.

На прилагаемом чертеже представлена принципиальная схема зондовой части заявляемого прибора.

В охранном кожухе 1 прибора, диаметр которого должен быть близок к диаметру ОК 146 мм, 168 мм и обеспечивать нормальное прохождение по стволу скважины, размещен общий стационарный плутоний-бериллиевый (Pu+Ве) источник нейтронов 2, по одну сторону от которого расположены: малый зонд (МЗ) метода 2ННКнт с детекторами нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 3 надтепловых нейтронов и счетчиком 4 надтепловых нейтронов, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора (вид по Б-Б) и большой зонд (БЗ) метода 2ННКнт с детекторами нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 5 надтепловых нейтронов и счетчиком надтепловых нейтронов 6, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, при этом малый зонд метода 2ННКнт со стороны источника нейтронов экранирован полиамидным экраном 7.

Кассеты зондов метода 2ННКнт экранированы со стороны скважины и источника нейтронов 2 кадмиевыми экранами 8 и 9. Счетчики 4 и 6, расположенные в кассетах в кольцевой зоне, экранированы от центрального счетчика 3 и 5 полиамидными экранами 10 и 11.

Большой зонд (БЗ) метода 2ННКт содержит детекторы тепловых нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 12 и счетчиком 13, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора (вид по А-А), малый зонд (МЗ) метода 2ННКт содержит детекторы тепловых нейтронов в виде кассеты с центральным счетчиком 14 и счетчиком 15, установленным в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, при этом счетчики 13 и 15 экранированы от центральных счетчиков 12 и 14 полиамидными экранами 16, которые, в свою очередь, являются экранами между зондами нейтронных методов.

Счетчики нейтронных методов 2ННКнт и 2ННКт 4 и 6, 13 и 15 находятся на одних осях по длине прибора (друг против друга). Все счетчики выполнены однотипными с длиной не более 100 мм и диаметром не более 18 мм.

Кассеты детекторов надтепловых и тепловых нейтронов и детектор СНГК большого зонда (БЗ) разделены свинцовым экраном 17.

Детектор СНГК состоит из фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 18, сцинтилляционного кристалла 19, помещенного в борный экран-конвертер 20, и экранирован со стороны источника нейтронов 2 свинцовым экраном 17 для уменьшения влияния прямого гамма-излучения от источника нейтронов 2 и сопутствующего гамма-излучения, не связанного с определяемыми характеристиками исследуемых сред.

Сцинтилляционный кристалл 19 экранирован со стороны скважины и источника нейтронов 2 борным экраном 20, который предотвращает активацию кристалла типа NaI(Tl) (йодистый натрий, активированный таллием) тепловыми нейтронами и служит экраном-конвертером для преобразования потока тепловых нейтронов в поток гамма квантов с энергией 478 кэВ для калибровки энергетической шкалы спектрометра метода СНГК.

Зонд СНГК с детектором 19 и экранами 17 и 20, зонды 2ННКнт с детекторами 4 и 6, зонды 2ННКт с детекторами 13 и 15 и экранами 7, 8, 9, 10, 11 и 16 размещены в дополнительном корпусе 21, имеющем возможность вращения вокруг продольной оси внутри охранного кожуха 1 на подшипнике 22, установленном внутри охранного кожуха 1, при помощи электродвигателя 23, установленного в охранном кожухе 1 и соединенного с одной из электрических жил каротажного кабеля 24, на котором спускается скважинный прибор. Электрическая жила, идущая от электронной схемы внутри дополнительного корпуса 21, подведена к коллектору (на чертеже не показано, ввиду общеизвестности), соединенному с каротажным кабелем 24.

При этом дополнительный корпус 21 должен быть выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения, например, из твердого металла, достаточной толщины, выдерживающей деформацию, возникающую при вращении дополнительного корпуса 21.

Прибор центрируется в скважине при помощи центраторов 25 и 26.

Охранный кожух прибора изготавливается с диаметром, близким к диаметру ОК, для свободного прохождения внутри ОК, например, диаметром 146 мм или 168 мм. Небольшое расстояние между корпусом прибора и стенкой ОК обеспечивает незначительный объем скважинной жидкости между ними, тем самым максимально снижается влияние неоднородного состава скважинной жидкости на показания зондов нейтронных методов.

Прибор спускается в скважину на каротажном кабеле 24, по которому с поверхности подается питание на электродвигатель 23.

Во время подъема прибора с поверхности приводится в действие электродвигатель 23, который обеспечивает равномерное вращение дополнительного корпуса 21, установленного на подшипнике 22, вследствие чего счетчики 4 и 6 надтепловых нейтронов метода 2ННКнт и счетчики 13 и 15 тепловых нейтронов метода ННКт, находящиеся на некотором удалении от центра, где размещены центральные счетчики 3, 5, 12, 14, поворачиваются по периметру скважины, делая полный оборот, при этом проводится многозондовый и многометодный нейтронный каротаж в вращательном режиме сканирования (2ННКнт+2ННКт+СНГК) обсаженной скважины.

Нейтронный каротаж основан на облучении цементной крепи скважины и окружающих ее пород нейтронами, испускаемыми ампульным источником нейтронов 2, и измерении плотностей потоков надтепловых нейтронов зондами 2ННКнт при помощи кассет со счетчиками 3, 4 и 5, 6 и тепловых нейтронов зондами 2ННКт при помощи кассет со счетчиками 12, 13 и 14, 15.

Все основные виды взаимодействия нейтронов с цементной крепью скважины, породой и насыщающими ее флюидами выполняют с помощью измерительных зондов: БЗ СНГК, БЗ 2ННКт, БЗ 2ННКнт, МЗ 2ННКт, МЗ 2ННКнт, а далее полученную информацию обрабатывают, интерпретируют и представляют в виде количественных оценок заполнения заколонного пространства цементами, определения пористости и насыщения коллекторов горных пород.

Спектрометрическим детектором БЗ СНГК 19 проводится регистрация спектрального распределения гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов (ГИРЗ) химическими элементами горных пород и насыщающих их флюидов по энергии, образующейся в результате ядерных реакций при захвате тепловых нейтронов. По результатам регистрации ГИРЗ оценивается содержание химических элементов в горных породах и насыщающих их флюидов.

В нейтронных счетчиках методов 2ННКнт и 2ННКт сканирующего устройства нейтронного каротажа во время каротажа потоки нейтронов преобразуются в электрический сигнал, при этом детектор гамма-излучения СНГК преобразует потоки гамма-квантов в световые вспышки, пропорциональные энергии гамма-квантов, а ФЭУ 18 преобразует световые вспышки в амплитуды импульсов тока. Далее в электронной схеме прибора (на чертеже не показана) осуществляется усиление и оцифровка по амплитуде импульсов, выходящих с ФЭУ 18 и оцифровка импульсов со счетчиков нейтронов, и передача накопленной информации по электрической жиле, подведенной к коллектору (на чертеже не показано, ввиду общеизвестности), соединенному с каротажным кабелем 24, по которому информация передается на регистратор и далее - на компьютер каротажной станции (на чертеже не показаны).

Экраны обеспечивают снижение влияния мешающих геолого-технических факторов, осложняющих связь между регистрируемыми показаниями нейтронных методов и параметрами, характеризующими заполнение заколонного пространства цементом и геологическими параметрами насыщения коллекторов горных пород.

Многозондовый и многометодный нейтронный каротаж (2ННКнт+2ННКт+СНГК) обсаженной скважины позволяет обеспечить «разноглубинность» исследований разрезов нефтегазовых скважин в радиальном направлении от стенки обсадной колонны, при этом определяется характеристика заполнения заколонного пространства цементом, включая легкие и облегченные цементы, вычисляются пористость и насыщение коллекторов горных пород на разном удалении от стенки.

Вращательное сканирование заколонного пространства многодетекторными зондами позволяет детально изучить особенности распределения вышеперечисленных параметров по периметру скважины. Кассетное расположение детекторов, при котором центральный счетчик нейтронов расположен по оси устройства, а один счетчик расположен в кольцевой зоне, приближенной к внутренней стенке зондового прибора, позволяет производить диагностику анизотропии исследуемых сред путем сопоставления показаний счетчика, расположенного в кольцевой зоне и показаний центрального счетчика, исходя из того, что центральный счетчик дает общую усредненную характеристику нейтронных свойств изучаемых сред, а счетчик, расположенный в кольцевой зоне, - характеристику в режиме вращательного сканирования по всему периметру скважины.

Возможны и другие сопоставления показаний счетчиков, расположенных в кольцевой зоне, и показаний центральных счетчиков по результатам измерений одного из указанных методов, так и между методами, с вычислением функционалов с применением показаний различных нейтронных методов, что в первую очередь определяется решаемыми задачами и геолого-техническими условиями скважины.

При исследовании скважины проводится детальная оценка, в радиальном направлении и по периметру скважины, состояния цементной крепи скважины за 1-2 обсадными колонами, пористости и насыщения коллекторов, вычисление коэффициентов газонасыщенности, нефтенасыщенности, объемной газонасыщенности и объемной нефтенасыщенности. По результатам исследований также определяется глубина положения газожидкостного и водонефтяного контактов.

Детальная оценка состояния цементной крепи за колоннами производится по малому и большому зондам метода 2ННКнт и малому зонду метода ННКт на основе вычисляемых функционалов с использованием показаний зондов вышеперечисленных методов, как наиболее информативных в конкретных геолого-технических условиях, в зависимости от решаемых задач.

Детальная оценка пористости и насыщения коллекторов, коэффициентов газонасыщенности, нефтенасыщенности, объемной газонасыщенности и объемной нефтенасыщености производится на основе применения всего комплекса нейтронных методов 2ННКнт+2ННКт+СНГК на основе вычисляемых функционалов с использованием показаний зондов вышеперечисленных методов, как наиболее информативных в конкретных геолого-технических условиях, в зависимости от решаемых задач.

Примером использования комплекса нейтронных методов 2ННКнт+2ННКт+СНГК является представленный в пат. РФ №2672696 «Способ оценки фазового состояния углеводородов в пластах-коллекторах обсаженных газовых и нефтегазовых скважин», авторы: Егурцов С.А., Арно О.Б., Арабский А.К., Иванов Ю.В., Кирсанов С.А., Меркулов А.В., Лысенков А.И., Филобоков Е.И., заявл. 28.12.2017, опубл. 19.11.2018, Бюл. №32.

Предлагаемое устройство реализует практически все имеющиеся аналитические возможности модификаций нейтронных методов по детальному изучению, в радиальном направлении от стенки колонны скважины и по ее периметру, цементной крепи скважин, пористости и характера насыщения коллекторов горных пород, основанных на особенностях процесса замедления нейтронов (2ННКнт), поглощения тепловых нейтронов (2ННКт) и радиационной гамма-активности химических элементов (СНГК), связанных с различием ядерно-физических свойств исследуемых сред.

1. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин, включающая спускаемый в скважину на каротажном кабеле охранный кожух скважинного прибора, содержащий общий источник нейтронов, детектор спектрометрического нейтронного гамма-каротажа - СНГК, детекторы тепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам - 2ННКт, и детекторы надтепловых нейтронов, формирующие малый и большой зонды нейтрон-нейтронного каротажа по надтепловым нейтронам - 2ННКнт, при этом все зонды СНГК, 2ННКт и 2ННКнт расположены по одну сторону от источника нейтронов и экранированы от него, отличающаяся тем, что детекторы 2ННКнт и 2ННКт выполнены в виде кассет со счетчиками нейтронов, каждая из которых содержит центральный счетчик нейтронов и счетчик нейтронов, установленный в кольцевой зоне, приближенной к периметру внутренней стенки прибора, и экранированный от центрального счетчика полиамидным экраном, при этом кассеты зондов метода 2ННКнт экранированы со стороны скважины и источника нейтронов кадмиевым экраном, малый зонд метода 2ННКнт со стороны источника нейтронов экранирован полиамидным экраном, кроме того, сами кассеты являются экранами между зондами методов 2ННКнт и 2ННКт, детектор СНГК экранирован со стороны скважины и источника нейтронов борным экраном, а со стороны кассет счетчиков надтепловых и тепловых нейтронов 2ННКнт и 2ННКт - свинцовым экраном, кроме того, все зонды СНГК, 2ННКнт и 2ННКт с экранами установлены в дополнительном корпусе, имеющем возможность принудительного вращения вокруг продольной оси прибора внутри охранного кожуха, при этом дополнительный корпус выполнен из прозрачного для прохождения нейтронов материала, не подвергающегося деформациям изгиба и кручения.

2. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный корпус в охранном кожухе установлен на подшипнике и кинематически соединен с электродвигателем, к которому подведена электрическая жила каротажного кабеля для обеспечения электропитания.

3. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что все счетчики нейтронов - однотипны с длиной не более 100 мм и диаметром не более 18 мм и установлены соосно друг другу.

4. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что охранный кожух прибора снабжен верхним и нижним центраторами.

5. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 1, отличающаяся тем, что охранный корпус прибора должен иметь диаметр, близкий к диаметру обсадной колонны, и обеспечивать свободное прохождение внутри обсадной колонны.

6. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 5, отличающаяся тем, что охранный корпус прибора выполнен с диаметром, близким к диаметру обсадной колонны, составляющим 146 мм.

7. Аппаратура мультиметодного многозондового нейтронного каротажа - ММНК для вращательного сканирования разрезов нефтегазовых скважин по п. 5, отличающаяся тем, что охранный корпус прибора выполнен с диаметром, близким к диаметру обсадной колонны, составляющим 168 мм.