Выпуск №328

Аннотация

Ю. Н. Бармаков, Д. И. Юрков
ФГУП «ВНИИА»

ЮБИЛЕЙ Всероссийского НИИ автоматики им. Н. Л. Духова

ЛИТЕРАТУРА
1. В начале большого пути. К юбилею Всероссийского НИИ автоматики им. Н. Л. Духова / Под общей редакцией д. э. н. С. Ю. Лопарёва, д. т. н., проф. Г. А. Смирнова, д. т. н., проф. Ю. Н. Бармакова. М.: Издательский дом «Кодекс», 2014. 160 с.
2. Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова. М.: ВНИИА, 2023. 68 с.
3. «Мне интересно работать». К 90-летию Ю. Н. Бармакова / Под общей редакцией д. э. н. С. Ю. Лопарёва. Тамбов: «Издательство Юлис», 2021. 372 с.

Е. П. Боголюбов
ФГУП «ВНИИА»

От первой нейтронной трубки – к скважинным приборам нейтронного каротажа

Рассмотрена краткая история создания нейтронного каротажа, первой нейтронной трубки, генератора нейтронов и аппаратуры импульсного нейтронного каротажа (ИНК). Показана значимость аппаратуры ИНК для исследования нефтегазовых и рудных скважин.
Ключевые слова: импульсный нейтронный каротаж, нейтронный генератор.

ЛИТЕРАТУРА
1. Бессарабский Ю. Г., Боголюбов Е. П., Курдюмов И. Г. и др. Скважинный излучатель нейтронов // ПТЭ. 1994. № 5. С. 206–207.
2. Бриш А. А. Жизнь и судьба // Под общей редакцией С. Ю. Лопарёва, Ю. Н. Бармакова, Г. А. Смирнова. М.: ИздАт, 2012. 55 с.
3. Ильина Т. Д. Развитие ядерной геофизики в СССР. М.: Наука, 1978. 126 с.
4. Сапожников М. Г. Жизнь и идеи Бруно Понтекорво. М., 2021.

Е. П. Боголюбов
ФГУП «ВНИИА»

Российский углеродно-кислородный каротаж – ответ нашей геофизической науки вызовам западных компаний

Рассмотрена история развития углеродно-кислородного каротажа (С/О) в России, этапы его становления, актуальность применения С/О-каротажа на нефтегазовых объектах России.

Ключевые слова: углеродно-кислородный каротаж, аппаратура ИНК, нейтронный генератор.

ЛИТЕРАТУРА
1. Боголюбов Е. П., Бриш А. А., Бурмистенко Ю. Н., Бухало О. П. и др. Перспективы гамма-спектрометрических методов каротажа с импульсными генераторами нейтронов. Тезисы докладов 3-го Всесоюзного научно-технического совещания «Вопросы разработки и применения портативных генераторов нейтронов». М.: Библиотека ВНИИРТ, 1988.
2. Боголюбов Е. П., Васин В. С., Ледовский В. В. и др. Исследование возможности создания импульсного нейтронного генератора с частотой следования импульсов до 20 кГц для скважинных приборов диаметром до 90 мм. М.: ВНИИА, 1988.
3. Черменский В. Г., Боголюбов Е. П., Бортасевич В. С., Велижанин В. А. и др. Спектрометрическая аппаратура импульсного нейтронного гамма-каротажа для элементного анализа горных пород – АИМС. Сб. тезисов Международной геофизической конференции и выставки. М., 1997.
4. Эффективное управление процессами разработки и доразведки залежей углеводородов на основе данных комплекса скважинных спектрометрических ядерно-физических методов исследований. Сборник статей по материалам 3-го Круглого стола 19 апреля 2012 г. ФБУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых РФ», ЗАО «НТЦ ГЕОТЕХНОКИН».

К. Г. Клигер, Ю. Г. Полканов, И. А. Титов
ФГУП «ВНИИА»

Разработка и создание каротажной аппаратуры для прямых определений урана в скважинах месторождений, отрабатываемых способом подземного выщелачивания

На основе регистрации мгновенных нейтронов деления урана-235 создана первая аппаратура, реализующая прямой метод определения содержания урана в скважинах.

Ключевые слова: уран, подземное выщелачивание, гамма-каротаж, нейтронный генератор.

ЛИТЕРАТУРА
1. Бровин К. Г., Грабовников В. А., Шумилин М. В., Язиков В. Г. Прогноз, поиски, разведка и промышленная оценка месторождений урана для отработки подземным выщелачиванием. Алматы: Гылым, 1997.
2. Касаткин А. И., Полканов Ю. Г., Шилина И. Д. Разработка геофизических методов определения фильтрационных характеристик пород и руд гидрогенных месторождений и контроля процесса ПВ. Геофонды ВНИИХТ, 1985.
3. Колесов Б. М. Каротажные методы прямого определения концентрации урана в рудах. Монография. Ленинград, 1979.
4. Полканов Ю. Г., Савинов В. П. Исследование динамики процесса ПВ методом КНД-М на опытном участке месторождения; изучение особенностей комплексной интерпретации гамма-каротажа и каротажа методом КНД-М для выделения безрудных зон повышенной радиоактивности. Геофонды ВНИИХТ, 1989.

В. И. Зверев, А. С. Хомяков, А. Ю. Пресняков, Д. И. Юрков, О. А. Герасимчук, С. И. Копылов
ФГУП «ВНИИА»

Аппаратура импульсного нейтронного каротажа производства ФГУП «ВНИИА»

Рассмотрены характеристики, назначение и особенности производимой во ФГУП «ВНИИА» аппаратуры импульсного нейтронного каротажа.

Ключевые слова: импульсный нейтронный каротаж, горная порода, пористость, элементный состав, генератор нейтронов.

ЛИТЕРАТУРА
1. Амурский А. Г., Бармаков Ю. Н., Боголюбов Е. П., Зверев В. И. и др. Повышение информативности импульсного нейтрон-нейтронного каротажа при измерении пористости горных пород // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2019. Вып. 4 (298). С. 54–65.
2. Басыров М. А., Митрофанов Д. А., Махмутов И. Р., Прохошин А. С. и др. Развитие методики получения массовых долей химических элементов по результатам проведения геофизических исследований прибором АИНК-ПЛ // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2021. Вып. 8 (314). С. 121–130.
3. Зверев В. И., Хомяков А. С. Новый прибор импульсного нейтронного гамма-спектрометрического каротажа для определения элементного состава горных пород. В кн. «Углеводородный потенциал Дальнего Востока» // Материалы 6-го Научно-практического семинара. М., 2021. С. 5.
4. Петерсилье В. П., Яценко Г. Г. Методические рекомендации по применению ядерно-физических методов ГИС, включающих углеродно-кислородный каротаж, для оценки нефте- и газонасыщенности пород-коллекторов в обсаженных скважинах. М.–Тверь: ВНИГНИ, НИЦ «Тверьгеофизика». 2006.

С. И. Копылов, С. В. Соколов, А. С. Хомяков
ФГУП «ВНИИА»
М. А. Басыров, И. А. Зырянова
ПАО «НК «Роснефть»
Я. И. Гильманов
ООО «ТННЦ»

Программное и методическое обеспечение аппаратуры АИНК-ПЛ

Рассмотрены методические особенности использования и программно-аппаратурная часть АИНК-ПЛ.

Ключевые слова: импульсный нейтронный гамма-спектрометрический каротаж, пористость, элементный состав, нейтронный генератор.

ЛИТЕРАТУРА
1. Басыров М. А., Зырянова И. А., Серкин М. Ф., Гильманов Я. И. Развитие технологий изучения керна в комплексе со специальными методами геофизических исследований скважин // Нефтяное хозяйство. 2023. № 11. С. 12–16.
2. Боголюбов Е. П., Миллер В. В., Копылов С. И., Кадисов Е. М. и др. Аппаратурно-программные комплексы нового поколения для многопараметрического радиоактивного каротажа // Эффективное управление процессами разработки и доразведки залежей углеводородов на основе данных комплекса скважинных спектрометрических ядерно-физических методов исследования. Сборник статей. Открытые системы. 2012. С. 16–18.
3. Зырянова И. А., Хасанов И. Ш., Митрофанов Д. А. Оценка эффективности применения инновационного импортозамещающего аппаратурно-методического комплекса АИНК-ПЛ // Нефтяное хозяйство. 2023. № 7. С. 6–9.
4. Махмутов И. Р., Ракаев И. М., Митрофанов Д. А., Поляков А. А. и др. Применение инновационного аппаратурно-методического комплекса АИНК-ПЛ в петрофизическом моделировании на примере анализа результатов ОПИ в периметре ПАО «НК «Роснефть» // Нефтяное хозяйство. 2023. №. 2. С. 66–71.
5. Ракаев И. М., Гадельшин Э. В., Ханафин И. А., Басыров М. А. и др. Развитие рынка отечественных высокотехнологичных геофизических приборов // Неф-тяное хозяйство. 2022. №. 12. С. 78–82.
6. Hertzog R., Colson L., Seeman O. et al. Geochemical Logging with Spectrometry Tools // SPE. 1989. Vol. 4. № 02. P. 153–162.

А. П. Кошелев, С. И. Копылов, А. Н. Шабров, П. Ю. Асосков, Е. А. Ноздрякова
ФГУП «ВНИИА»

Математическое моделирование физических процессов работы скважинного прибора импульсного нейтронного гамма-спектрометрического каротажа АИНК-ПЛ

Рассматриваются расчетные спектры, полученные в результате облучения горной породы быстрыми нейтронами. Проведена исследовательская работа, направленная на получение качественных спектров и изучение процессов моделирования, а также физики процессов.

Ключевые слова: математическое моделирование, метод Монте-Карло, стандартные спектры, импульсный нейтронный гамма-каротаж спектрометрический, расчетный спектр, детектор LaBr3, гамма-квант, нейтрон.

ЛИТЕРАТУРА
1. Зверев В. И., Хомяков А. С. Новый прибор импульсного нейтронного гамма-спектрометрического каротажа для определения элементного состава горных пород // В кн. «Углеводородный потенциал Дальнего Востока». М., 2021. С. 5.
2. Guojing Hou. Development of Sensor Physics for a Nuclear Oil Well Logging Tool / A dissertation. Nuclear Engineering, Raleigh, North Carolina. 2017.
3. Luycx M., Torres-Verdin C. Rapid Forward Modeling of Logging-While-Drilling Neutron Gamma Density Measurements // Geophysics. 2018. 83 (6). P. 231–246.

А. Г. Амурский, А. С. Хомяков, А. Э. Яшканова
ФГУП «ВНИИА»

Измерение длины замедления нейтронов В горных породах аппаратурой импульсного нейтронного каротажа

На примере серийной двухзондовой аппаратуры импульсного нейтрон-нейтронного каротажа расчетным способом исследована возможность измерения длины замедления нейтронов горной породой. Показано, что при каротаже в заполненных водой скважинах длина замедления нейтронов водонасыщенных горных пород разного состава может быть получена с единой калибровочной зависимостью и с помощью «правила смешивания» для длины замедления может быть рассчитана пористость пород любого заданного химического состава.

Ключевые слова: длина замедления нейтронов, импульсный нейтрон-нейтронный каротаж, физическая эквивалентность горных пород, нейтронная пористость.

ЛИТЕРАТУРА
1. Амурский А. Г., Бармаков Ю. Н., Боголюбов Е. П., Кошелев А. П. и др. Повышение информативности импульсного нейтрон-нейтронного каротажа при измерении пористости горных пород // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2019. Вып. 4 (298). С. 54–64.
2. Амурский А. Г., Кошелев А. П. Расчет длины замедления нейтронов горных пород // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2023. Вып. 2 (322). С. 62–75.
3. Кожевников Д. А. Нейтронные характеристики горных пород и их использование в нефтегазопромысловой геологии. М.: Недра, 1982.
4. Darwin V. Ellis, Julian M. Singer. Well Logging for Earth Scientists. Springer Science + Business Media B.V. 2007.

И. В. Мачихильян, М. В. Косов, С. Е. Куратов
ФГУП «ВНИИА»

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ГОРНЫХ ПОРОД МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА МЕТОДАМИ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗЫ ДАННЫХ МОДЕЛИРОВАННЫХ СПЕКТРОВ

Описан текущий статус ведущегося во ФГУП «ВНИИА» создания базы данных моделированных спектров импульсного нейтронного гамма-спектрометрического каротажа (ИНГК-С), а также первый опыт ее применения для определения элементного состава горных пород месторождений нефти и газа методами машинного обучения. Представлено сравнение полученных величин массовых долей ряда основных породообразующих элементов с результатами рентгенофлуоресцентного анализа керна (РФА) для шести российских скважин. Описан план работы по дальнейшему развитию методики оценки массовых долей основных химических элементов и по расширению базы данных.

Ключевые слова: импульсный нейтронный гамма-спектрометрический каротаж, метод Монте-Карло, геофизические исследования скважин, обратная задача геофизики.

ЛИТЕРАТУРА
1. Копылов С. И., Косов М. В., Куратов С. Е., Мачихильян И. В., Савин Д. И. Опыт альтернативного моделирования измерений скважинного прибора импульсного нейтронного гамма-спектрометрического каротажа ИНГК-89С-2 // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2022. Вып. 3 (317). С. 59–69.
2. Agostinelli S. et al. (the Geant4 Collaboration). Geant4 – a Simulation Toolkit // Nuclear Instruments and Methods A. 2003. Vol. 506. Issue 3. P. 250–303.
3. Kosov М., Savin D. CHIPS-TPT Algorithms for Simulation of Neutron-Nuclear Reactions // International Journal of Modern Physics: Conference Series. 2016. Vol. 44. P. 1–6.

М. В. Ревякин, А. Э. Яшканова
ФГУП «ВНИИА им. Н. Л. Духова»

Измерение нейтронной пористости горных пород скважинной аппаратурой импульсного нейтрон-нейтронного каротажа c генератором нейтронов на основе D-D-реакции

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований возможности применения генератора 2,5 МэВ нейтронов на основе D-D-реакции в малогабаритной скважинной аппаратуре импульсного нейтрон-нейтронного каротажа, предназначенного для измерения нейтронной пористости (kп) горных пород. Определены оптимальные размеры измерительных зондов скважинного прибора, разработана конструкция детекторов нейтронов, включающая 3He-счетчики, получена калибровочная зависимость отношения счета импульсов двух детекторов от пористости горной породы, выполнена оценка статистической погрешности измерения kп.

Ключевые слова: импульсные нейтрон-нейтронный каротаж и генератор, коэффициент нейтронной пористости.

ЛИТЕРАТУРА
1. Амурский А. Г., Боголюбов Е. П., Кошелев А. П., Микеров В. И., Юрков Д. И. Экспериментальные и теоретические исследования характеристик скважинных приборов для измерения пористости с генераторами DT- и DD-нейтронов // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2015. Вып. 2 (248). С. 67–77.
2. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. РД 153-39.0-072-01. М., 2001.
3. Am-Be Replacement with Tunable Neutron Spectra for Downhole Applications. The National Academies of Science, Engineering & Medicine. Dec 16–17. 2020. Virtual Meeting.

В. И. Микеров, А. С. Хомяков
ФГУП «ВНИИА»
Д. А. Митрофанов
ООО «ТННЦ»
И. Ш. Хасанов
ПАО «НК «Роснефть»
Т. Б. Журавлев, К. В. Чернолецкий
ООО «НТЦ ГЕОТЕХНОКИН»

Обработка спектров импульсного нейтронного каротажа (по материалам зарубежной печати)

Рассмотрены особенности обработки спектров импульсного нейтронного каротажа.

Ключевые слова: математическое моделирование, численные методы, импульсный нейтронный каротаж, «стандартные» спектры, оксидное замыкание.

ЛИТЕРАТУРА
1. Бармаков Ю. Н., Зверев В. И., Микеров В. И., Хомяков А. С., Юрков Д. И. Основы ядерно-физических методов исследования скважин. Учебное пособие. 2021.
2. Иванкин В. П., Кантор С. А., Кедров А. И. и др. Физические основы импульсных нейтронных методов исследования скважин. М.: Недра, 1976.
3. Косогова Н. О., Власов А. А. Алгоритм предобработки сигнала импульсного нейтронного гамма-каротажа с учетом статистической зависимости соседних элементов спектра // Вестник НГУ. Сер. «Информационные технологии». 2019. 17 (1). С. 42–52.
4. Черменский В. Г. Аппаратно-методический комплекс спектрометрического импульсного нейтронного гамма-каротажа для определения текущей нефтенасыщенности эксплуатируемых залежей. Дисс… на соискание уч. степ. д. т. н. Дубна, 2008.
5. Aliouane L. Levenberg-Marquardt Algorithm Neural Network for Clay Volume Estimation from Well-Log Data in an Unconventional Tight Sand Gas Reservoir of Ahnet Basin (Algerian Sahara) // Bulletin of Geophysics and Oceanography. 2022. V. 63 (3). Р. 443–454.
6. Bevington Ph. R., Robinson D. K. Data Reduction and Error Analysis for the Physical Sciences // Computers in Physics. 1993. V. 4. P. 415–416.
7. Cohen A., Migliorati G. Optimal Weighted Teast-Squares Methods // SMAI Journal of Computational Mathematics. 2017. V. 3. P. 181–203.
8. Gavin H. P. The Levenberg-Marquardt Method for Nonlinear Least Squares Curvefitting Problems. https://people.duke.edu/~hpgavin/lm.pdf.
9. Guojing Hou. Development of Sensor Physics for a Nuclear Oil Well Logging Tool. A dissertation. Nuclear Engineering, Raleigh, North Carolina. 2017.
10. Han X. Development of Monte Carlo Code for Coincidence Prompt Gamma-Ray Neutron Activation Analysis. PhD thesis. North Carolina State University, 2005.
11. Hertzog R. Laboratory and Field Evaluation of an Inelastic Neutron Scattering and Capture Gamma Ray Spectrometry Tool // Society of Petroleum Engineers Journal. 1980. 20.05. P. 327–340.
12. Hertzog R., Colson L., Seeman O. et al. Geochemical Logging with Spectrometry Tools // SPE Formation Evaluation. 1989. 4.02. P. 153–162.
13. Khismatullina E. R., Indrupskiy I. M., Kovalenko K. V. and Samokhvalov N. I. Estimation of Uncertainty of a Volumetric Reservoir Model and Optimization of Numerical Inversion in Well Log Data Interpretation // Journal of Physics: Conference Series 1730. 2021. 012100.
14. Lawson C. L. and Hanson R. J. Solving Least Squares Problems. Society for Industrial and Applied Mathematics, 1995.
15. Luycx M., Torres-Verdin C. Rapid Forward Modeling of Logging-While-Drilling Neutron Gamma Density Measurements // Geophysics. 2018. 83 (6). P. 231–246.
16. Oxide-Closure Model. https://glossary.slb.com/en/terms/o/oxide-closure_model.aspx.
17. Pemper R. R., Flecker M. J., McWhirter V. C. et al. Hydraulic Fracture Evaluation with Multiple Radioactive Tracers // Geophysics. 1988. 53.10. P. 1323–1333.
18. Wu W., Yue A., Tong M. et al. The Calculation and Characteristic of Elemental Sensitivity Factor in Geochemical Logging // Petroleum Geoscience. 2015. 21.1. P. 74–80.