超热中子-伽玛双探测器的地层密度测井方法研究
中国石油大学（北京） 中国石油化工有限公司 中国石油大庆油田公司 河南省科学院同位素研究所有限责任公司
2026-05-09
D-T中子源 超热中子 非弹性散射伽玛射线 密度
鉴于放射源的辐射安全隐患，以D-T中子发生器替代<sup>137</sup>Cs伽玛源用于地层密度测量的技术方案正日益受到业界关注。本研究基于中子-伽玛耦合场理论，推导得到非弹性散射伽玛射线与超热中子的注量率分布特征；通过蒙特卡罗数值模拟发现，当地层孔隙度增大、密度降低时，超热中子计数呈现快速下降趋势且分布区间收窄，而非弹性散射伽玛计数下降速率相对平缓且分布范围扩大。在此基础上，分析非弹性散射伽玛计数、超热中子计数与地层密度、含氢指数的内在关联，构建基于D-T中子源结合超热中子与伽玛射线探测器的双探测器地层密度计算方法。研究表明，当超热中子探测器与伽玛射线探测器的源距分别设定为30 cm和75 cm时，该方法的地层密度测量精度可达0.021 g/cm<sup>3</sup>。模拟实验结果验证了超热中子与非弹性散射伽玛射线联合探测技术在确定地层密度方面的可行性与有效性。
