氧活化水流测井技术概述
阐述油田常用的若干注入剖面测井方法
阐述油田常用的若干注入剖面测井方法
1 注入剖面测井方法简介及仪器选择
注入剖面测井方法主要有以下三种：
（1）同位素示踪注入剖面测井：通过吸水情况可以很好判断井内的层位的渗透情况、封隔器是否漏失、沾污影响等，是一种比较实用的注入剖面测井方式。
（2）脉冲中子氧活化测井：是通过发射中子，使井内的水氧活化，此时的水溶液具有放射性，探测器会接收到放出的射线，从而对井内的流体进行跟踪。
（3）电磁流量计测井：是根据电磁感应原理，导电液体通过流量计，测得导电流体的流量。
根据井内情况选择仪器：
（1）在笼统注水井中，喇叭口在层位上面时，适用于脉冲中子氧活化仪和超声波流量计，且不适合同位素示踪测井，因为受地层物质复杂多变，同位素易沾污。喇叭口在层位下面时，适用于脉冲中子氧活化仪，而超声波流量计根本无法测量，同位素示踪剂在注入井中上浮困难，无法获得测井资料。
（2）分层配注井中，电磁流量计测井只针对配水器能够测量，对层内的吸水情况却无法实现。而同位素测井和脉冲中子测井能很好地测出每个射孔层段的注入量。
（3）注水井中，若出现管外窜槽现象时，就应选择同位素测井和脉冲中子测井，对于管外的流体电磁流量计是无法测量的。
（4）聚合物注入井中，同位素示踪剂是固体，无法跟液体的聚合物相融合，所以电磁流量计和脉冲中子测井比较适合测量，因为它们不受其物质的影响。
2 现场测井方法的应用
升26-22概况：升26-22井是八厂升平区块的一口注水井，井型为直井。该井2009年9月前为油井，由于周围新井升27-斜23、升27-21、升25-斜21投产，考虑注采平衡及其高含水原因，在2009年11月将此井转注。自2009年11月10日升26-22井转注后压力一直为零，日注入量25方。
施工过程： 考虑到转注后注水压力一直为零，地质要求测试公司进行放射性同位素示踪法测试找漏。因此，在2010年3月3日按施工设计要求将仪器下到位后在1400.0～1485m之间测自然伽玛、流温、压力、磁定位、流量曲线。然后按施工设计要求进行放射性同位素测试，为保证仪器录取数据的重复性，测量井段曲线录取两次。
同位素测井和氧活化测井对比分析
龙源期刊网
同位素测井和氧活化测井对比分析
作者：徐文君
来源：《城市建设理论研究》2013年第25期
摘要：在解释同位素测井曲线吸水状况时存在沾污的问题，不能全面了解吸水剖面的情况，通过了解同位素测井和氧活化测井的原理，分析它们各自的优势与不足，在解释时综合两种测井方法，能够有效的校正同位素测井解释中所出现的一些误差，反映地层的吸水能力。
关键词：沾污；同位素测井；氧活化测井；吸水能力
中图分类号：P631.8+17文献标识码：A 文章编号：
综合氧活化测井的优势，能够有效反映地层的吸水能力，减小解释吸水剖面时所出现的干扰，弥补同位素曲线解释吸水层的不足[1，2]。氧活化测井不受沾污、水质影响、能客观反映管内外流体的流速，但大厚层吸水状况不能细分；同位素测井分层性好，但影响因素多。所以把同位素测井和氧活化测井结合起来，这样能兼顾两种方法的优点，正确反映地层的吸水能力。
一、同位素测井原理
同位素测井是在注水井正常注水情况下将放射性同位素载体注入井内。随着注入水的流入，同位素载体滤积在注水层的岩石表面上，然后用自然伽马测井仪测取同位素曲线，曲线上显示出的放射性同位素载体强度的差异显示了注入量的大小，通过对比前后测得的自然伽马曲线，即可得出各注水层的注水量。注水时通常采用分层配注，就是把特征相近的油层合为一个注水层段，用封隔器把所需分开的层段隔开。在同一层段，各层注水量不同而需要控制时，在各层装上水嘴，用不同直径的水嘴来控制各层的注入量。同位素载体均匀滤积在射孔井段的地层表面上，单位面积上附着放射性同位素与地层厚度及吸水量成正比。将校正后的自然伽马基线和同位素曲线作叠合处理，则对应射孔层所形成的面积反映了地层的吸水能力。但是在生产过程中，由于注入水质差，套管内壁粗糙等的影响，不可避免的会造成同位素在工具位置有沾污影响，甚至在沾污与吸水层位重合时，干扰吸水面积的计算。沾污分为吸附沾污和沉淀沾污。在油套管接箍、配水器、套管内壁、油管内外壁等处的沾污属吸附沾污，封隔器及井底沾污主要是同位素载体沉降造成的。为了得到有效的各层吸水量，必须从所测的同位素曲线异常幅度中减去这些沾污导致的影响。图1是A同位素测井。
青海油田井筒完整性测井特色评价技术的应用
青海油田井筒完整性测井特色评价技术的应用
摘要：青海油田地质条件复杂，地层水矿化度较高，以及压裂、酸化及射孔等增产增注措施对油水井井筒的完整性造成了一定程度的破坏，而油水井井筒完整性是保证油水井正常生产的基本前提。为了正确评价井下管柱的技术状况，给井筒作业施工提供有效信息，青海油田测试公司立足于油田开发，在近年来引进和推广了多项井筒完整性测井评价技术，已从单一测井技术发展为综合评价测井技术，正确指导了工程作业施工，取得了较好的效果。
关键词：青海油田；油水井；井筒完整性；测井技术；综合评价
油水井井筒是油气藏与地面采收设备连接的唯一通道，其完整性是保证油水井正常生产的基本前提。青海油田地质条件复杂，地下断层较多，地层水矿化度较高，以及对油水井进行压裂、酸化及射孔等增产增注措施作业，对油水井井筒的完整性造成了一定程度的破坏，以至于出现井内流体“窜漏”的情况，影响了油田的正常开发。
青海油田测试公司以满足油气田开发需要为第一要务，近年来引进和推广了多项井筒完整性测井评价技术，包括井温-噪声找漏、管外流体识别、套损检测、固井质量评价等，并形成了多项组合测井综合评价特色技术，为后续措施作业提供更加详实和可靠的测井资料，为油田的合理、高效开发提供依据。
1井筒完整性测井评价技术简介
青海油田井筒完整性测井评价技术包括井温找漏测井技术、井温-噪声测井技术、氧活化管外流体识别技术、套损检测测井技术、固井质量评价测井技术等，每项技术都有其独特优势，也有一定局限性[1-7]。
1.1井温找漏测井技术
温度是一种常规测井方法。测量地温梯度和局部温度异常（微差温度），利用温度曲线可以快速、直观地判断出井筒中出液（进液）位置。测量并识别这些变化，就能取得井下状况的认识，进而指导其他测井技术开展更为精确的井筒完整性测井评价。 1.2井温-噪声测井技术
测井原理：在一定的压力梯度下，当液体/气体移动通过介质时就会产生噪声。噪声频率和幅度确定管外流体的流动位置、流量及其类型。通过井下仪器监测噪声幅度及频率的测量，结合温度及磁定位曲线综合分析，可准确判断流体的流动位置及流动类型。一般低频率噪声是液体沿油管和套管流动的结果；流体流经射孔段孔眼、油套管损坏部位和固井水泥中的裂缝通道时，一般将出现中等频率噪声；储层流动的噪声频率属于高频带。
脉冲中子氧活化测井时间谱的模拟计算
２０１１年第２５卷第６期 石油仪器 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ・开发设计・ 脉冲中子氧活化测井时问谱的模拟计算 姜亦忠 徐 琳 王建民 杜 辉 （大庆钻探工程公司测井公司黑龙江大庆） 摘 要：文章从氧活化测井基础出发，建立了测井仪器探测模型，应用中子活化和探测函数计算出了不同流速情况下 的时间谱，计算的结果与实际测量的时间谱具有良好的一致性，证明该计算方法是可行的。该模拟计算方法可以为氧活 化仪器设计和刻度系数的确定提供理论基础。 关键词：氧活化测井；脉冲中子；时间谱；模拟 中图法分类号：Ｐ６３１．８＋１７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—９１３４（２０１１）０６—０００５—０２ ０引 言 脉冲中子氧活化测井技术已经在各油田得到了广 泛的应用，而且取得了明显的效果。实际应用中，为了 获得准确的流速，需要经过流动刻度装置对有效源距 进行刻度，但目前的流动刻度装置很少能够满足放射 性防护的要求，因此在实际应用中往往给出的是相对 变化的流量。同时在新仪器的设计中，给出的源距没 有理论基础，往往是根据经验给出的。为了解决仪器 刻度和设计中的问题，更好地提高测量精度，从氧活化 测井基本原理出发，模拟活化和测量的过程，通过模拟 计算给出不同流速下的时间谱，为氧活化技术发展提 供理论基础。 １氧活化测量原理 中子发生器发射的高能中子辐照井眼周围和地层 中的物质，发生多种核反应。受到１０．２ ＭｅＶ以上能量 中子辐射时，水中的 Ｏ原子核能被活化成放射性１６Ｎ原 子核；半衰期为７．１３ Ｓ，通过衰变再变回到 Ｏ原子核， 并发射６．１３ ＭｅＶ和７．１１ ＭｅＶ能量的伽马射线。脉 冲氧活化测井仪器中的中子发生器先发射１ ｓ～２０ Ｓ 的中子脉冲，活化仪器周围流过的水，使其具有放射 性。在水的流动方向上放置多个伽马射线探测器，探 测记录活化水流经探测器产生的随时间变化的计数率 分布谱。通过多次重复发射中子和记录伽马射线，降 低伽马计数统计涨落，在计数率对时间的分布谱上，就 能确定出活化水的到达时间。用此时问除以已知的中 子发生器到探测器之间的距离，计算出水流速度【１、２］。 由于高能中子和高能伽马射线可以穿透钢套管，因此 这种方法可以测量油管内、油管外甚至套管外水流的 速度，适用于在笼统注入井和分层注入井中测量注入 剖面。该方法还可用于检测封隔器漏失和套管外水泥 环中的窜流。 ２理论模型 应用蒙特卡洛方法可以计算氧活化的活化分布和 探测器的响应函数，因此可以预测出水流动带来的探 测器计数率的变化＿３］。 Ｇ（ｆ）：ｆ ｄｚＩｔａ＋ｔ０２Ａｅ－２（ 一 （ｆ，）尺（ ）Ｄ［ ＋ 一３ ０ ＋ （ｔ 一ｔ）］ ｔ＞ｔ０＋ｔｎ 式中， 是衰变常数，Ｓ（ｔ）是时间ｔ时的中子源强 度，ｔｏ是活化期的起始时刻，ｔ。是活化时间， 是流动 横截面积，Ｄ（ ）是相对中子源位置的活化分布，Ｒ（ｚ） 是相对于探测器平面的探测器响应函数。 是探测器 源距， 是流动速度。 ３计算模型 为了应用蒙特卡洛方法得到探测器响应函数和活 化分布函数，建立了相应的计算模型，如图１所示，井 筒为标准的１ ３９．７ｍｍ套管，井筒内为外径４３ｍｍ的 第一作者简介：姜亦忠，男，１９６８年生，高级工程师，１９９ｏ年毕业于吉林大学物理系，现在大庆钻探工程公司测井公司从事测井仪器研发制造工作。
脉冲中子氧活化水流测井在延长油田的应用
第３Ｏ卷第２期
２０１１年６月 延安大学学报（自然科学版）
ｏｕｍａｌ ｏｆ Ｙａｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｖｏ１．３Ｏ Ｎｏ．２
Ｊｕｎｅ．２０ｌ１
脉冲中子氧活化水流测井在延长油田的应用
曹满利 ，陈新花 ，王宝军 ，宋红霞 ，赵进义。
（１．延长油田股份有限公司科技部，２．西北大学，３．延长油田股份有限公司 西压采油厂开发科，陕西延安７１６０００）
摘要：为了给油田注水井注入剖面及油水井窜槽情况提供准确信息，本文从脉冲中子氧活化水流
测井仪的原理、结构入手，介绍了脉冲中子氧活化水流测井技术在延长油田西区采油厂的应用情
况，结果表明该技术在西区油田不仅可以进行流量的标定、小层吸水分析，还可以进行管外漏失及
窜槽情况分析，有较好的应用前景。
关键词：脉冲中子测井；氧活化；应用
中图分类号：Ｐ６３１．８ １７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－６０２Ｘ（２０１１）０２－００６６－０３
氧活化水流测井是最近几年来发展起来的新的
测井技术，利用高能中子与水中氧元素的活化反应
来探测水的流动情况，其优点是不受井下管柱和地
层孔隙的影响，可广泛应用于注入剖面测井及管外
窜槽的检测…。不使用任何放射性示踪剂，不存在
沾污、沉淀、污染等问题，不受粘度、管柱、大孔道地
层的影响；不受管柱中油污的影响；能完成磁定位、
井温、压力、自然伽马等多参数测量，便于综合解释，
是新一代环保型测井新技术 。
通过氧活化水流测井技术，能够较好地应用于
吸水剖面测井、管外窜槽的检测，能够实现一些常规
测井仪不能实现的功能，为油田注水井注入剖面及
油水井窜槽情况分析提供了准确的信息 Ｊ。可合
理制定油水井的注采措施，针对注水井组出现水淹
油井的原因给出准确合理的判断，能够使注水井恢
复正常，水淹油井得以起死回生，提高油井的采收率
有着重要的现实意义。
１ 氧活化水流测井仪测井基本原理、结构、
氧活化测井技术在二氧化碳吸气剖面中的新应用
石油仪器 ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ ＩＮＳｒＲＵＭＥＮＴＳ ２０１１年ｌ０月
・方法研究・
氧活化测井技术在二氧化碳吸气剖面中的新应用
徐海涛 肖 勇 刘兴斌
（大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江大庆）
摘 要：大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司利用脉冲中子氧活化测井技术在大庆油田成功地实现了注液态
ＣＯ２井的吸气剖面测井，解决了注液态ＣＯ２井吸气剖面测井难题，认识了井筒内的相态变化规律，实现了体积流量与质
量流量的转化，并形成了规模施工能力和相应的补充手段，进一步拓展了脉冲中子氧活化测井技术的应用领域。
关键词：脉冲中子氧活化测井液态ＣＯ２吸气剖面
中图法分类号：ＴＥ３５７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４．９１３４（２０１１）０５—００４２—０４
Ｏ引 言
注水困难制约了大庆外围油田三类区块的有效动 用，注入ＣＯ２是近年来应用于油田开发的新技术，大
庆油田先后有采油八厂芳４８井区和榆树林油田树
１０１井区探索了注ＣＯ２驱油的可行性现场实验。实验
结果显示，原油中溶解ＣＯ２后可使原油体积膨胀，可
增加地层的弹性能量，随着地层压力的升高，ＣＯ２在原
油中的溶解度就越高，原油粘度降低就越显著，原油越
粘，其粘度下降比例就越大。而且ＣＯ：和油气在油藏
条件下形成混相，消除界面影响，ＣＯ２在原油中溶解，
形成ＣＯ２溶解气，当油层压力降低时，大量的ＣＯ：则
从原油中游离，膨胀脱出，从而将原油驱人井筒，起到
溶解气驱的作用。因此在低渗透、强水敏的外围油田
开发中有广阔的前景。
注液态ＣＯ 后的注人剖面监测一直是个难题，不
仅注入介质和施工工艺发生变化，而且使用什么样响 应原理的仪器测量都是一个全新的课题。氧活化测井
技术在ＣＯ２注入井的应用，解决了这类井吸气剖面测
井难题。
１二氧化碳驱油机理
随着渗透率降低，启动压力梯度增大［ ，水驱启动
压力梯度与Ｃ０２驱具有相同的规律，但Ｃ０ｚ启动压力
油田套管漏失井测井找漏测井技术研究与应用
油田套管漏失井测井找漏测井技术研究与应用
摘要：在油田的开发生产过程中，油井的套管如果存在漏失，从漏失处有地层水进入油井，使油井含水突然迅速上升。套管漏失的表现方式有套管漏失和管外窜槽的现象。采油井和注水井的找漏是生产测井技术中必须解决的问题。怎样利用现有的测井的工艺和技术条件找到油水井的漏点位置和管外窜槽的位置，非常值得研究。
关键词：管外窜槽；套管漏失；水驱效果；测井技术
引 言
在油田开发中后期，油水井中套管的错断、破损、腐蚀、破裂现象逐渐增多，有些套管经过找漏发现有多个破损漏失点。传统查窜找漏施工，在修井的时候，修井队下油管封隔器对全井段进行分段卡封，同时泵车打压注水，观察压力的变化情况来判断井筒内的漏失位置。该方法虽然比较可靠可以反应出井筒内存在的问题，但不能准确的找到漏点位置，也不能找到管外窜槽，用时也比较长增加了作业成本。
目前，常用的套管查窜找漏测井工艺有井温测井、流量计测井、同位素示踪测井、脉冲中子氧活化测井等技术，每种工艺各有优，缺点。
1利用泵车注水五参数法示踪剂空套管油井找漏
五参数（温度+伽马+流量+磁定位+压力）示踪剂查窜找漏就是在用泵车注水的情况下投入同位素示踪剂，让同位素随注入水进行地层，随着时间的变化在套管漏失和管外窜槽处会出现示踪剂异常；再用带有伽玛探头的仪器在释放同位素的前后进行测试，再对两条伽玛曲线对行对比分析，找出同位素伽玛的异常变化，从而来判断套管的漏失和管外窜槽。
解释流程：将基线和吸水曲线进行重叠对比，对异常幅度进行面积积分，将注水量粗分到各层。根据井温异常半径，和电磁流量测得的数据，对沾污等原因产生的同位素污染进行进一步校正，最后得到定量的分层吸水量。
应用方面：通过将注水剖面和油井产液情况或产出剖面进行综合对比分析，可以有针对性地调高或降低某些层位的注入量，或者调整油井产量，尽可能同时地保证既有足够的地层压力，又不造成注水突进形成水淹，控水稳油，提高采油效率。应用于油水井套管漏失及漏失后管外窜槽。
能谱水流仪与多功能水流仪的氧活化测井方法评价
・４２・ 石油仪器 ＰＥＴＲｏＬＥＵＭ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＩＳ ２０１ ３年１ ０月
３ ＤＳＣ多功能水流仪介绍
３．１ 多功能水流仪的工作原理
ＤＳＣ多功能水流仪测井时，将仪器静止在预定深
度点，打开中子发生器发射２ ｓ后关闭，将水中的氧
原子活化并产生伽马射线。探测器连续纪录流经它的
活化水产生的１，计数率随时间推移变化的时间谱，并
根据时间谱计算出谱峰的渡越时间，由探测器的源距
和计算出的时间谱的渡越时间得到活化水的流速。
３．２仪器结构及主要技术特性
仪器结构如图２所示。主要由三部分组成：遥传
短接、采集短接、中子发生器短接。短接间以３芯滑
环滑针结构实现联结ｌ４Ｊ。
井温、压力、ＣＣＬ、ＧＲ
中子发生器 Ｄ４探头 Ｄ３探头
Ｄ２探头 Ｄ１探头 中子发生器
图２多功能水流仪器结构图
ＤＳＣ多功能水流测井仪采用了４个１，探测器，源 距覆盖范围大，点测可一次得到４个时间谱，测井时
从中选择效果最好的作为最终结果。同时使用２个中 子发生器，下井一次就可得到双向水流的流量结果。 仪器参数可以任意改变，满足现场各种复杂情况。谱 周期有４种模式可调（１０ ｓ，２０ ｓ，４０ ｓ，６０ ｓ），活化 时间有８种模式可调（０．８ ｓ，１ ｓ，１．６ ｓ，２ ｓ，４ ｓ，６ ｓ， ８ ｓ，１０ ｓ），中子脉冲占空比有４种模式可调（１０％，
２０％，２５％，３０％），能使中子产额成倍提高，大大提 高了测井效率和分辨能力ｌ４Ｊ。
４能谱水流仪与多功能水流仪对比
本文主要在以下几方面对能谱水流仪与多功能水
流仪进行对比，情况见表１。
表１ 能谱水流仪与多功能水流仪对比分析表 ４．１耐性指标 从仪器的耐性指标来看，针对一些高温高压井的
氧活化测试，能谱水流仪有明显的优势。能谱水流仪
底部需要加装Ｓｏｎｄｅｘ公司的ＰＬＴ短接测量井温、压 力曲线。多功能水流仪遥测短接可直接测得井温、压 力曲线，且在单向水流的情况下下可拆卸一个中子发
试论氧活化测井技术在注水井查漏找窜的应用
试论氧活化测井技术在注水井查漏找窜的应用
发布时间：2021-04-14T14:03:39.780Z 来源：《中国科技信息》2021年4月 作者： 马国伦
[导读] 回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。氧活化水流测井是一种测量井下水流速度的测井方法，本文介绍的小外径-单发七收”新型氧活化测井仪在一个测点可同时监测上水流和下水流双向水流，同步测量不同
空间的水流流速，并且计算流量，测井时效块，测井成功率高，是快速评价回注井窜漏的主要方法。
中石化胜利油田分公司油藏动态监测中心孤东监测项目部 马国伦
摘要：回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。氧活化水流测井是一种测量井
下水流速度的测井方法，本文介绍的小外径-单发七收”新型氧活化测井仪在一个测点可同时监测上水流和下水流双向水流，同步测量不同空
间的水流流速，并且计算流量，测井时效块，测井成功率高，是快速评价回注井窜漏的主要方法。测试实例表明：与五参数流量方法相
比，该技术具有良好的适用性，应用效果良好。
关键词：氧活化水流测井；回注井；找窜漏
0 引言
回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。由于污水水质复杂，长期回注势必对管柱造成腐蚀，严重地引起管柱破损，污水窜流，进而造成严重的环境污染问题。因此对回注井定期进行管柱技术状况的检测、回注
层位的监测尤为重要。近年来硼中子、氧活化、涡轮流量等测井技术在回注井查漏找窜方面应用较多，相比之下，氧活化测井较为简单、
直观、准确、应用效果好。
1氧活化水流测井技术
1.1测井原理简介
氧活化反应通过活化水中的氧元素，使流动的水具备短时间能被伽马探测器探测到的放射性。通过解析活化伽马射线时间谱可计算出水流速度，在流动截面已知情况下, 就可准确的计算出水流量大小。
1.2新型氧活化测井仪优势
脉冲中子氧活化测井技术的应用
脉冲中子氧活化测井技术的应用
摘 要：脉冲中子氧活化测井仪是一种测量水流速度的注入剖面测井技术，主要用于注水和聚合物的注入剖面测量，可测量笼统注水井、配注井、油套合注井的向上或向下水流的速度，在测量范围内能够准确测出注入量。应用表明，测井过程中通过活化水中氧来直接测得油管和套管中水的流速，需要计算获得相应流量，可克服示踪剂沾污、沉淀、聚堆、地层漏失的影响。
关键词：脉冲中子活化测井 应用
一、仪器结构和技术指标
（1）仪器结构。包括磁性定位器，遥测电路，远中近探测器，中子发生器和高压驱动电路。见图1。磁性定位器：测量井内油管或套管节箍及井下工具深度；遥测电路：对地面仪通过电缆传送的控制命令进行解码，并实现对其他部分的控制；把磁定位数据、近中远探测器测得的伽马数据编码，通过电缆传送给地面仪。远中近探测器：时时测量井内对应深度处的伽马数据。中子发生器：发射中子，实现对氧的活化。高压驱动：在控制命令控制下，向中子发生器提供高压脉冲。
（2）主要技术指标。耐温：125℃；耐压：60MPa；仪器外经：43mm；仪器长度4.5m；近中远三个探测器的源距分别为0.45m、0.90m、1.80m。
图1 结构示意图
二、测量原理
氧活化反应使流动的水具备了短时间的能被伽马探测器探测到的放射性。用能量大于10Mev的快中子轰击氧原子，就会发生活化反应。氧核被激化后，产生氮的放射性同位素16N处于激发态，经β衰变后还原成氧，其半衰期为7.13s，同时释放出能量为6.13Mev的特征伽玛射线。反应表达式：16O+n=16N+P；16N=16O+γ。其中时间应为水被活化到γ被探测到的时间差的平均值。
三、现场施工中应注意的问题
（1）由于该仪器造价比较昂贵，而其中的中子发生器和探测器都有易碎部件，所以在使用过程中一定要做到轻拿轻放，在长途运输过程中一定要注意仪器的保护，尽量减少仪器的颠簸。在测井过程中一定要严格按照规定测速启下仪器。