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为优化目前通用的补偿中子测井仪的性能，利用蒙特卡洛方法模拟研究了Am-Be中子源、252Cf中子源和D-D中子源产生的中子与油井地层相互作用的物理过程。得到了三种不同的中子源在测量井内空间热中子注量率分布随孔隙度的变化规律，选择了合适的探测器尺寸、气压和布置位置；为提高孔隙度测量的灵敏度对热中子屏蔽进行优化；获得了三种不同中子源下探测器计数率及近远探测器计数率之比随孔隙度变化的曲线。通过对三种中子源导致的测井性能、环境影响等相关因素的分析、比较表明采用D-D中子管中子源来进行补偿中子孔隙度测井具有较好的前景。