شبیه سازی سیستم چاه نگاری نوترونی با استفاده از کد MCNP

حفاری چاه های نفت و گاز، یکی از مراحل اصلی و جزء لاینفک تولید و استخراج سیالات هیدروکربنی است. ابزارهای چاه نگاری هسته ای، بسیار در این زمینه کاربرد دارند. میدانیم ابزارهای چاه نگاری هسته ای به دو نوع ابزارهای نوترونی و ابزارهای گاما دسته بندی میشوند که از این دو، ابزارهای نوترونی به مراتب پرکاربردتر میباشند. البته این ابزارها به تکنولوژی های پیچیده ای نیاز دارند و از لحاظ اقتصادی نیز بسیار گران قیمت میباشند. از آنجاییکه در صنعت نفت ایران نیز به این ابزارها نیاز هست، ما در این پروژه به شبیه سازی و طراحی ابزار نوترونی جبران شده میپردازیم. در این ابزار از چشمه نوترونی Am-Be با انرژی 4/5 MeV و فعالیت 18 کوری استفاده شده است. همچنین آشکارسازهایی که به شمارش نوترونهای حرارتی می پردازند، دو آشکارساز 3He میباشند که در فواصل دور و نزدیک از آشکارساز قرار گرفته اند. طرز کار ابزار به این صورت است که نوترونهای سریع از چشمه گسیل میشوند و با سازند برخورد کرده، سپس در اثر اندرکنش هایی با اتمهای سازند به نوترون حرارتی تبدیل شده و توسط آشکارسازها ثبت میشوند. حال در این میان پارامترهای متفاوتی بر روی اندازه گیری ابزار تاثیرگذار است که ما به بررسی هر یک از این عوامل می پردازیم. در حقیقت، با استفاده از کد MCNP به طراحی و شبیه سازی یک ابزار نوترونی جبران شده بهینه می پردازیم که از لحاظ عملکرد در مقایسه با نمونه خارجی تفاوتی نداشته باشد. همچنین تغییراتی را نیز در نوع چشمه و نوع آشکارسازها لحاظ کردیم و شاهد نتایج بسیار خوبی بودیم.

Keywords:

چاه نگاری , نوترون , تخلخل , شبیه سازی مونت کارلو , کد MCNP