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【摘 要】“油气井分层取样测试器”和“全储层取样测试器”在测试测井中，都需要将探测器贴靠井壁，在密封条件下从井壁地层中抽取地层流体，对流体进行分析，判定抽取流体性质，判定抽取的流体90%是地层原生流体后，提取地层原生流体，在实验室进行高温高压和常温物性分析。为了识别抽取的流体性质，就必须对整个过程进行实时监视识别。在识别流体的实时监视方法中，我们主要采用碳氢比的方法和测量流体电阻率的方法。
碳氢比方法是通过探测快中子与进入仪器的流体所发生的非弹性散射和俘获反应产生的次生伽马射线，计算出该流体的碳氢比和油、气、水饱和度来识别流体，判定流入的流体是否已是地层原生流体。
本论文主要阐述碳氢比流体识别器的原理、结构、试验方法。
【关键词】碳氢比；流体测试；含油饱和度；含水饱和度；矿化度
Shorter than identifying underground hydrocarbon fluid section design
Ma Kai-de
(Xi'an radius of Energy Engineering Co., Ltd Xi'an Shaanxi 710000)
【Abstract】“Oil and Gas Well Sublayer Sampling Tester” and “The Full Reservoir Sampling Tester” in the test log, the probe need to be setup on the wellface, in sealed condition get the wallface formation fluid from formation, analysis the fluid and determine the nature of extraction fluid, when the 90% collected fluid is the primary layer of fluid, then open a high temperature and high pressure sampling barrels extract formation original fluid, in a laboratory of high temperature and high pressure and room temperature analysis, In order to identify the extracted fluid nature，the whole process must be conducted real-time surveillance and identification. In recognition of the real-time monitoring of fluid method, we mainly use the methods of hydrocarbon and fluid resistivity measurement .
Hydrocarbon ratio method is adopted and entered the fast neutron detection instruments in the fluid by the non-elastic scattering and capture the secondary reaction gamma -ray ，then calculated the hydrocarbon of fluid and oil, gas and water saturation to identify the fluid, the fluid flows to determine whether the fluid is the primary strata.
This paper described the main hydrocarbon fluid of recognizer principle, structure, the use of methods. formulation the measurement principle, structure and method of application downhole fluid resistivity.
【Key words】Hydrocarbon ratio;Fluid testing;Oil saturation;Water saturation;Salinity
1. 碳氢比(C/H)能谱分析的实际应用理论
1.1 快中子与原子核的反应
快中子和抽样流体中的原子核发生非弹性碰撞，碰撞的同时发生非弹性散射，散射出r 射线，反应方程如下；
AZX + 10n X AmZX + nˊ （1）
AmZX + nˊ AmZX + r （2）
发生非弹性散射r射线的能量与被碰撞的原子核的结构有关，表征了该原子核的性质。
不同的原子核在同快中子发生（n,n′）（中子——热中子）反应时，所放出的非弹性散射r射线的能量和数量都是不同的，记录并分析不同元素的核在发生（n,n′）反应时，所放出的特征r射线的能谱谱线，便可确定流体中存在的各种元素的相对含量。
1.2 C/H能谱分析仪器在油田中的应用。
在地层测试器中，抽取地层中的原生流体是地层测试主要功能实现的一个重要部分。而地层流体中最主要的元素就是碳、氢、氧。石油中富含碳元素，几乎不含氧元素；水中含有大量的氧元素，几乎不含碳元素。所以利用碳原子与氢原子含量的相对浓度，容易区分流体性质，能准确定量分析流体中油水比例，达到抽取真正地层原生液的目的。
1.3 C/H仪器设计原理。
利用中子的非弹性散射（n,n′）反应来判定流体中所含元素的碳氢比（C/H）含量，实验证明，碳元素的第一激发能的能量较高，是4.44 MeV, 氢的热中子俘获峰在2.22 MeV。
在碳氢比（C/H）能谱分析仪中，选用14.1 MeV的中子发生器作为中子源，用快中子轰击流体样品，快中子与流体中的碳发生非弹性碰撞反应，与氢发生弹性俘获反应，测量碳在非弹性散射过程中产生的特征r射线；（C 4.44MeV）的强度，从而确定流体中碳元素的浓度含量。
碳氢比测试分析仪，选用碳（12C）和氢（1H）作为指示元素，在油、气、水混合液体中，氢元素总是存在，只要利用测量出碳的总量，与氢总量，经计算就可以判定液体中烃类物质的含量。
C/H能谱分析仪所测得的r射线能谱比较复杂，如果流体中地层矿化度较高（大于3000ppm）时，谱中除应有的碳、氢、氧外，还会包括其它矿物质元素的贡献。这些峰之间互相干扰，如在主碳峰（4.4 4MeV ）相同的能量出会有氧产生的r射线，导致测得的非弹性散射r谱难以形成区分明显的特征峰。另外，由于靶核反冲和振动引起的多普勒频移使这些峰展宽，以及流体中其它物质、仪器外壳和探测器晶体本身产生康普顿散射，使许多r射线能量衰减，而产生很多康普顿背景信号；在探测器晶体中，电子——正电子对形成和淹没，造成晶体对每一入射的单能r射线有可能产生三个峰。这些所谓的逃逸峰依次相差0.51 MeV；例如12C的能量为4.44 MeV的全能峰所产生的两个逃逸峰处在3.93 MeV和3.42 MeV，如图1所示。
图1 非弹性散射谱（含俘获谱本底）的碳、氢、氧能窗
2. C/H能谱测井的实验研究
2.1 实验目的。
碳氢比流体识别实验方法研究目的，是使用现有碳氧比仪器、碳氢比解释软件，共同设计模拟地层流体各个状态下的实验装置，该装置能接受快中子的照射，产生核反应，所产生的次生伽马射线数量被探测、识别并记录下来，用碳氢比解释软件判断流体性质。由探测到的计数率绘制解释图版。(实验方法设计流程图见图2)。
2.2 试验设计。
FCH方法的响应方程、含油饱和度模型、含油饱和度公式。
2.2.1 碳氢原子数比的响应方程为：
CHR= NcNh=aSodSo+C(1-So)
= aSodSo+C(1-So) = aSoSo(d-c)+c （3）
2.2.2 含油饱和度模型。
由式（3）转化为：
CHR= NcNh=GK1×a×So×+K2×e×(1-So)K3［×d×So+×c(1-So)］
= G•K So(a-L×e)+L×eSo(d-c)+c （So≠0 So≠1） （4）
（1）、（2）式中：
a——每立方厘米原油中的碳原子数目；
c——每立方厘米水中氢原子数目；
d——每立方厘米原油中氢原子数目；
e——每立方厘米水中氧原子数目；
G——转换系数；
L——K2/K1；
K1——碳计数转换系数；
K2——水中的氧产生的伽马射线经康普顿退降反应后对碳能窗贡献的转换系数；
K3——氢计数转换系数；
K——K1/K3。
图2 实验方法设计流程图
2.2.3 含油（水）饱和度公式：
由式（4）转化为：
Sw＝（CHRmax－CHRlog）/ΔCHR （5）
So＝（CHRLog-CHRw）/△CHR
式中：
CHRmax——CHRw+△CHR为最大值
CHRlog——测井值
CHRw——水线值（由图版选取）
△CHR——油水差值。
2.3 实验方法。
2.3.1 实验对象。
采用不同性质的流体，包括：地层水、原油、盐水、液化气及不同比例的油水、油气、气水混合流体。（未加屏蔽，背景值是空气）。
2.3.2 实验步骤。
先采用420mm、520mm、620mm、720mm不同源距对地层水、原油进行试验，在不激活晶体的前提下，采用仅可能短的源距，使油水差值较大，能明显区分油水的原则下选取最佳源距，再按最佳源距对不同性质的流体进行测量。
2.4 实验结果。
碳氢比（FCH）实验数据。
2.4.1 地层水、原油、气、盐水不同源距FCH测试值。
由表1不同源距所测试的地层水与原油的FCH差值看出，420mm源距油水差值最大，δCH=1.382，对油水分辨率比较高，能清楚地识别判断油水层，且探测器晶体又不被激活，为此选用420mm源距对不同流体进行FCH测试比较合适。
采用420mm源距，对纯气、盐水(15万ppm)进行测试，由表1看出：
盐水与地层水比较FCH差值0.022，由含水饱和度公式：
Sw=1-So=1-（CHlog-CHw）/△CH （6）
式中：
Sw——含水饱和度；
So——含油饱和度；
CHlog——FCH测试值；
CHw——地层水测试值；
△CH——油水差值。
计算盐水含水饱和度Sw=0.9841，误差0.0159，完全满足含水饱和度误差小于0.08的要求，也由此看出FCH测井不受矿化度影响。
纯气与地层水FCH差值δCH=1.183，分辨率也比较高，可将气、水有效识别；油气差值为0.2较低，但气体较高的硅钙比（1.9～2.2）可将油气有效识别。
由表2不同比例流体实测的FCH数据及含油饱和度看出：
1～5号由FCH测试值计算的含油饱和度So或含水饱和度Sw误差较小，非常接近实际的油水、油气、气水比例，精确度与可靠性比较高，如：3号数据，实际Sw=0.75、So=0.25，由所测FCH值计算的Sw=0.777、So=0.223，误差仅0.027，若是实际地层，就很易判断为中强淹或含油水层。同时所测FCH值与模拟计算值也非常接近，误差小于5%。
由上述资料看出FCH方法不仅能有效地定性识别单一流体和不同比例的混合流体，且能比较可靠、准确地进行定量分析判断油、气、水及不同比例的流体。
由表2不同源距所测试的地层水与原油的COR差值看出，420mm源距油水差值最大，δCOR=0.84，对油水分辨率相对比较高，能够识别判断油水层。
采用420mm源距，对纯气、盐水(15万ppm)进行测试，由表2看出：
盐水与地层水比较COR差值0.003，由含水饱和度公式Sw=1-So=（COlog-COw）/δCO计算含水饱和度，Sw=0.9964误差0.0036，完全满足含水饱和度误差小于0.08的要求，也由此看出COR测井不受矿化度影响。
纯气与地层水COR差值为0.215，气、水分辨率略低，但气体较高的硅钙比（1.9～2.2），可将气、水定性识别；油气差值为0.625相对较高，加之气体较高的硅钙比可将油气定性识别。
2.4.2 最佳源距不同比例混合流体的CHR实测值：
实验结果：
在实验确定的最佳源距下进行了各种混合流体和纯流体的识别试验，由表3不同比例流体实测的FCH数据及含油饱和度看出，1～5号由FCH测试值计算的含油饱和度So或含水饱和度Sw误差较小，非常接近实际的油水、油气、气水比例，精确度与可靠性比较高，如3号数据，实际Sw=0.75、So=0.25，由所测FCH值计算所的Sw=0.777、So=0.223，误差仅0.027。同时所测FCH值与模拟计算值也非常接近，误差小于5%。原理试验是在未加屏蔽的420mm源距室内，所测FCH数据；与井下实测FCH数据由于环境及背景的变化肯定有较大差异，因此，设计的流体识别仪器不但须加屏蔽，还应进行井下实测实验，以进行标定。
3. 碳氢比（C/H）能谱测井的井下仪器
3.1 碳氢比能谱分析仪器结构。
碳氢比流体识别短节主要包括六部分：仪器壳体、电路部分、脉冲中子发生器、井下流体测试容器、流体电阻率测量管、保护套。
碳氢比测井系统
碳氢比测井系统主要由两部分组成：地面仪器和井下仪器。
井下仪器主要完成对地层流体的测量工作，即数据采集；地面仪器主要完成对采集的数据进行识别、处理、分析。
3.2 碳氢比井下仪器框图。
井下仪器电子线路主要包括：谱放大器（AMP）、脉冲幅度分析器（PHA）、输入/输出电路（I/O）、中央处理器（CPU）、发射/接收电路、高压/低压电源等部分。把微处理器放在井下，仪器在井下可以自动完成实时控制、数据采集、信息传输、自动诊断等多种功能。
4. 结论
“油气井分层取样测试器”已经实现了全自动液压系统，数字化程序控制，高分辨率测压等，应用的各种技术比较先进。井下流体识别短节就是这一仪器中的另一个高性能仪器短节。利用目前在石油测井中使用的碳氧比能谱测井技术，将地层流体，以泵抽的形式抽到测试短节的容器中，经过高能脉冲中子照射，产生非弹性散射的伽马射线和俘获伽马射线。记录下全部伽马射线的谱线，再对其中感兴趣的氢峰区和碳峰区，进行能量谱和时间谱分析，最后判定出在测试容器当中的流体性质，定量确定流体中油、气、水比例，从而，判断进入流体测试器中的流体是井筒液还是地层原生液，并进一步判断地层原生液的比例，为获取纯净地层流体样品提供有效依据。
经过实验，确定测试容器的最佳尺寸、测量晶体参数，设计出解释图版等；经过理论证明和试验方法论证，得出仪器设计合理，充分利用碳氢比能谱测井的优越性，准确识别流体性质。
进一步研究核测井理论，建立正确的解释模型；将设计制成仪器，即可多次重复试验，取得大量试验数据，建立解释图版和参数，为实现仪器主要功能奠定基础。碳氢比能谱测井技术应用记录全能谱测井方法与解释方法，在能窗设置和时间谱选取上进行调整。必要时碳氢比与碳氧比解释技术可以综合应用，以提高识别判定精度。
参考文献
［1］ 冯新世.碳氧比测井资料在孤东油田油井挖潜中的应用［M］.内江科技: 2006.000(002).
［2］ 黄春伦，张合庆，张有光，吕江崴.碳氧比测井软件的通用化设计［M］.电子测量技术:2006.029(003).
［3］ 吴文圣，付赓，张智，庄人遴.小井径双源距碳氧比C／O测井的影响因素及处理［R］.地球物理学报: 2005:no.2.
［4］ 马建国，郭辽源，任国富.套管井电缆测试新技术［M］.测井技术，2003.27.
［5］ 马建国.多分层试井技术的研究［M］.油气井测试，1999.8.
［6］ 丁次乾.矿场地球物理［M］.北京：石油工业出版社.1997.
［7］ 庞巨丰，迟云鹏，钟振伟.现代核测井技术与仪器［M］.石油工业出版社.1998.
［8］ 韩清忠，雍世和.用碳氧比测井资料确定剩余油饱和度及评价水淹层［J］.石油大学学报1993年 03期.
［9］ 柯式镇，何亿成，王介益等.复电阻率测井仪刻度电路设计［M］.测井技术2004.28(1).
［10］ 谭廷栋.测井高技术的发展与进步［M］.天然气工业1998.18(1).
［文章编号］1006-7619（2011）09-20-917
碳氢比方法是通过探测快中子与进入仪器的流体所发生的非弹性散射和俘获反应产生的次生伽马射线，计算出该流体的碳氢比和油、气、水饱和度来识别流体，判定流入的流体是否已是地层原生流体。
本论文主要阐述碳氢比流体识别器的原理、结构、试验方法。
【关键词】碳氢比；流体测试；含油饱和度；含水饱和度；矿化度
Shorter than identifying underground hydrocarbon fluid section design
Ma Kai-de
(Xi'an radius of Energy Engineering Co., Ltd Xi'an Shaanxi 710000)
【Abstract】“Oil and Gas Well Sublayer Sampling Tester” and “The Full Reservoir Sampling Tester” in the test log, the probe need to be setup on the wellface, in sealed condition get the wallface formation fluid from formation, analysis the fluid and determine the nature of extraction fluid, when the 90% collected fluid is the primary layer of fluid, then open a high temperature and high pressure sampling barrels extract formation original fluid, in a laboratory of high temperature and high pressure and room temperature analysis, In order to identify the extracted fluid nature，the whole process must be conducted real-time surveillance and identification. In recognition of the real-time monitoring of fluid method, we mainly use the methods of hydrocarbon and fluid resistivity measurement .
Hydrocarbon ratio method is adopted and entered the fast neutron detection instruments in the fluid by the non-elastic scattering and capture the secondary reaction gamma -ray ，then calculated the hydrocarbon of fluid and oil, gas and water saturation to identify the fluid, the fluid flows to determine whether the fluid is the primary strata.
This paper described the main hydrocarbon fluid of recognizer principle, structure, the use of methods. formulation the measurement principle, structure and method of application downhole fluid resistivity.
【Key words】Hydrocarbon ratio;Fluid testing;Oil saturation;Water saturation;Salinity
1. 碳氢比(C/H)能谱分析的实际应用理论
1.1 快中子与原子核的反应
快中子和抽样流体中的原子核发生非弹性碰撞，碰撞的同时发生非弹性散射，散射出r 射线，反应方程如下；
AZX + 10n X AmZX + nˊ （1）
AmZX + nˊ AmZX + r （2）
发生非弹性散射r射线的能量与被碰撞的原子核的结构有关，表征了该原子核的性质。
不同的原子核在同快中子发生（n,n′）（中子——热中子）反应时，所放出的非弹性散射r射线的能量和数量都是不同的，记录并分析不同元素的核在发生（n,n′）反应时，所放出的特征r射线的能谱谱线，便可确定流体中存在的各种元素的相对含量。
1.2 C/H能谱分析仪器在油田中的应用。
在地层测试器中，抽取地层中的原生流体是地层测试主要功能实现的一个重要部分。而地层流体中最主要的元素就是碳、氢、氧。石油中富含碳元素，几乎不含氧元素；水中含有大量的氧元素，几乎不含碳元素。所以利用碳原子与氢原子含量的相对浓度，容易区分流体性质，能准确定量分析流体中油水比例，达到抽取真正地层原生液的目的。
1.3 C/H仪器设计原理。
利用中子的非弹性散射（n,n′）反应来判定流体中所含元素的碳氢比（C/H）含量，实验证明，碳元素的第一激发能的能量较高，是4.44 MeV, 氢的热中子俘获峰在2.22 MeV。
在碳氢比（C/H）能谱分析仪中，选用14.1 MeV的中子发生器作为中子源，用快中子轰击流体样品，快中子与流体中的碳发生非弹性碰撞反应，与氢发生弹性俘获反应，测量碳在非弹性散射过程中产生的特征r射线；（C 4.44MeV）的强度，从而确定流体中碳元素的浓度含量。
碳氢比测试分析仪，选用碳（12C）和氢（1H）作为指示元素，在油、气、水混合液体中，氢元素总是存在，只要利用测量出碳的总量，与氢总量，经计算就可以判定液体中烃类物质的含量。
C/H能谱分析仪所测得的r射线能谱比较复杂，如果流体中地层矿化度较高（大于3000ppm）时，谱中除应有的碳、氢、氧外，还会包括其它矿物质元素的贡献。这些峰之间互相干扰，如在主碳峰（4.4 4MeV ）相同的能量出会有氧产生的r射线，导致测得的非弹性散射r谱难以形成区分明显的特征峰。另外，由于靶核反冲和振动引起的多普勒频移使这些峰展宽，以及流体中其它物质、仪器外壳和探测器晶体本身产生康普顿散射，使许多r射线能量衰减，而产生很多康普顿背景信号；在探测器晶体中，电子——正电子对形成和淹没，造成晶体对每一入射的单能r射线有可能产生三个峰。这些所谓的逃逸峰依次相差0.51 MeV；例如12C的能量为4.44 MeV的全能峰所产生的两个逃逸峰处在3.93 MeV和3.42 MeV，如图1所示。
图1 非弹性散射谱（含俘获谱本底）的碳、氢、氧能窗
2. C/H能谱测井的实验研究
2.1 实验目的。
碳氢比流体识别实验方法研究目的，是使用现有碳氧比仪器、碳氢比解释软件，共同设计模拟地层流体各个状态下的实验装置，该装置能接受快中子的照射，产生核反应，所产生的次生伽马射线数量被探测、识别并记录下来，用碳氢比解释软件判断流体性质。由探测到的计数率绘制解释图版。(实验方法设计流程图见图2)。
2.2 试验设计。
FCH方法的响应方程、含油饱和度模型、含油饱和度公式。
2.2.1 碳氢原子数比的响应方程为：
CHR= NcNh=aSodSo+C(1-So)
= aSodSo+C(1-So) = aSoSo(d-c)+c （3）
2.2.2 含油饱和度模型。
由式（3）转化为：
CHR= NcNh=GK1×a×So×+K2×e×(1-So)K3［×d×So+×c(1-So)］
= G•K So(a-L×e)+L×eSo(d-c)+c （So≠0 So≠1） （4）
（1）、（2）式中：
a——每立方厘米原油中的碳原子数目；
c——每立方厘米水中氢原子数目；
d——每立方厘米原油中氢原子数目；
e——每立方厘米水中氧原子数目；
G——转换系数；
L——K2/K1；
K1——碳计数转换系数；
K2——水中的氧产生的伽马射线经康普顿退降反应后对碳能窗贡献的转换系数；
K3——氢计数转换系数；
K——K1/K3。
图2 实验方法设计流程图
2.2.3 含油（水）饱和度公式：
由式（4）转化为：
Sw＝（CHRmax－CHRlog）/ΔCHR （5）
So＝（CHRLog-CHRw）/△CHR
式中：
CHRmax——CHRw+△CHR为最大值
CHRlog——测井值
CHRw——水线值（由图版选取）
△CHR——油水差值。
2.3 实验方法。
2.3.1 实验对象。
采用不同性质的流体，包括：地层水、原油、盐水、液化气及不同比例的油水、油气、气水混合流体。（未加屏蔽，背景值是空气）。
2.3.2 实验步骤。
先采用420mm、520mm、620mm、720mm不同源距对地层水、原油进行试验，在不激活晶体的前提下，采用仅可能短的源距，使油水差值较大，能明显区分油水的原则下选取最佳源距，再按最佳源距对不同性质的流体进行测量。
2.4 实验结果。
碳氢比（FCH）实验数据。
2.4.1 地层水、原油、气、盐水不同源距FCH测试值。
由表1不同源距所测试的地层水与原油的FCH差值看出，420mm源距油水差值最大，δCH=1.382，对油水分辨率比较高，能清楚地识别判断油水层，且探测器晶体又不被激活，为此选用420mm源距对不同流体进行FCH测试比较合适。
采用420mm源距，对纯气、盐水(15万ppm)进行测试，由表1看出：
盐水与地层水比较FCH差值0.022，由含水饱和度公式：
Sw=1-So=1-（CHlog-CHw）/△CH （6）
式中：
Sw——含水饱和度；
So——含油饱和度；
CHlog——FCH测试值；
CHw——地层水测试值；
△CH——油水差值。
计算盐水含水饱和度Sw=0.9841，误差0.0159，完全满足含水饱和度误差小于0.08的要求，也由此看出FCH测井不受矿化度影响。
纯气与地层水FCH差值δCH=1.183，分辨率也比较高，可将气、水有效识别；油气差值为0.2较低，但气体较高的硅钙比（1.9～2.2）可将油气有效识别。
由表2不同比例流体实测的FCH数据及含油饱和度看出：
1～5号由FCH测试值计算的含油饱和度So或含水饱和度Sw误差较小，非常接近实际的油水、油气、气水比例，精确度与可靠性比较高，如：3号数据，实际Sw=0.75、So=0.25，由所测FCH值计算的Sw=0.777、So=0.223，误差仅0.027，若是实际地层，就很易判断为中强淹或含油水层。同时所测FCH值与模拟计算值也非常接近，误差小于5%。
由上述资料看出FCH方法不仅能有效地定性识别单一流体和不同比例的混合流体，且能比较可靠、准确地进行定量分析判断油、气、水及不同比例的流体。
由表2不同源距所测试的地层水与原油的COR差值看出，420mm源距油水差值最大，δCOR=0.84，对油水分辨率相对比较高，能够识别判断油水层。
采用420mm源距，对纯气、盐水(15万ppm)进行测试，由表2看出：
盐水与地层水比较COR差值0.003，由含水饱和度公式Sw=1-So=（COlog-COw）/δCO计算含水饱和度，Sw=0.9964误差0.0036，完全满足含水饱和度误差小于0.08的要求，也由此看出COR测井不受矿化度影响。
纯气与地层水COR差值为0.215，气、水分辨率略低，但气体较高的硅钙比（1.9～2.2），可将气、水定性识别；油气差值为0.625相对较高，加之气体较高的硅钙比可将油气定性识别。
2.4.2 最佳源距不同比例混合流体的CHR实测值：
实验结果：
在实验确定的最佳源距下进行了各种混合流体和纯流体的识别试验，由表3不同比例流体实测的FCH数据及含油饱和度看出，1～5号由FCH测试值计算的含油饱和度So或含水饱和度Sw误差较小，非常接近实际的油水、油气、气水比例，精确度与可靠性比较高，如3号数据，实际Sw=0.75、So=0.25，由所测FCH值计算所的Sw=0.777、So=0.223，误差仅0.027。同时所测FCH值与模拟计算值也非常接近，误差小于5%。原理试验是在未加屏蔽的420mm源距室内，所测FCH数据；与井下实测FCH数据由于环境及背景的变化肯定有较大差异，因此，设计的流体识别仪器不但须加屏蔽，还应进行井下实测实验，以进行标定。
3. 碳氢比（C/H）能谱测井的井下仪器
3.1 碳氢比能谱分析仪器结构。
碳氢比流体识别短节主要包括六部分：仪器壳体、电路部分、脉冲中子发生器、井下流体测试容器、流体电阻率测量管、保护套。
碳氢比测井系统
碳氢比测井系统主要由两部分组成：地面仪器和井下仪器。
井下仪器主要完成对地层流体的测量工作，即数据采集；地面仪器主要完成对采集的数据进行识别、处理、分析。
3.2 碳氢比井下仪器框图。
井下仪器电子线路主要包括：谱放大器（AMP）、脉冲幅度分析器（PHA）、输入/输出电路（I/O）、中央处理器（CPU）、发射/接收电路、高压/低压电源等部分。把微处理器放在井下，仪器在井下可以自动完成实时控制、数据采集、信息传输、自动诊断等多种功能。
4. 结论
“油气井分层取样测试器”已经实现了全自动液压系统，数字化程序控制，高分辨率测压等，应用的各种技术比较先进。井下流体识别短节就是这一仪器中的另一个高性能仪器短节。利用目前在石油测井中使用的碳氧比能谱测井技术，将地层流体，以泵抽的形式抽到测试短节的容器中，经过高能脉冲中子照射，产生非弹性散射的伽马射线和俘获伽马射线。记录下全部伽马射线的谱线，再对其中感兴趣的氢峰区和碳峰区，进行能量谱和时间谱分析，最后判定出在测试容器当中的流体性质，定量确定流体中油、气、水比例，从而，判断进入流体测试器中的流体是井筒液还是地层原生液，并进一步判断地层原生液的比例，为获取纯净地层流体样品提供有效依据。
经过实验，确定测试容器的最佳尺寸、测量晶体参数，设计出解释图版等；经过理论证明和试验方法论证，得出仪器设计合理，充分利用碳氢比能谱测井的优越性，准确识别流体性质。
进一步研究核测井理论，建立正确的解释模型；将设计制成仪器，即可多次重复试验，取得大量试验数据，建立解释图版和参数，为实现仪器主要功能奠定基础。碳氢比能谱测井技术应用记录全能谱测井方法与解释方法，在能窗设置和时间谱选取上进行调整。必要时碳氢比与碳氧比解释技术可以综合应用，以提高识别判定精度。
参考文献
［1］ 冯新世.碳氧比测井资料在孤东油田油井挖潜中的应用［M］.内江科技: 2006.000(002).
［2］ 黄春伦，张合庆，张有光，吕江崴.碳氧比测井软件的通用化设计［M］.电子测量技术:2006.029(003).
［3］ 吴文圣，付赓，张智，庄人遴.小井径双源距碳氧比C／O测井的影响因素及处理［R］.地球物理学报: 2005:no.2.
［4］ 马建国，郭辽源，任国富.套管井电缆测试新技术［M］.测井技术，2003.27.
［5］ 马建国.多分层试井技术的研究［M］.油气井测试，1999.8.
［6］ 丁次乾.矿场地球物理［M］.北京：石油工业出版社.1997.
［7］ 庞巨丰，迟云鹏，钟振伟.现代核测井技术与仪器［M］.石油工业出版社.1998.
［8］ 韩清忠，雍世和.用碳氧比测井资料确定剩余油饱和度及评价水淹层［J］.石油大学学报1993年 03期.
［9］ 柯式镇，何亿成，王介益等.复电阻率测井仪刻度电路设计［M］.测井技术2004.28(1).
［10］ 谭廷栋.测井高技术的发展与进步［M］.天然气工业1998.18(1).
［文章编号］1006-7619（2011）09-20-917