Нейтронный каротаж применяют в необсаженных и обсаженных скважинах с целью литологического расчленения разрезов, определения емкостных параметров пород (объемов минеральных компонент скелета и порового пространства), выделения газожидкостного и водонефтяного контактов, определения коэффициентов газонасыщенности в прискважинной части коллектора. В обсаженных скважинах для определения характера насыщения пластов наиболее широко применяется импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (ИННК), при котором регистрируются плотность тепловых нейтронов и время их жизни. Пространственно-временное распределение плотности тепловых нейтронов от импульсного источника быстрых нейтронов определяется нейтронными параметрами исследуемой среды. Основной измеряемой величиной в ИННК является среднее время жизни тепловых нейтронов (τn). В силу большой энергии нейтронов, испускаемых скважинным генератором нейтронов (до 14 МэВ), при соответствующем выборе времени задержки (τs = 1000–12000 мкс) радиус исследования ИННК (60–80 см) намного превышает глубинность нейтронных методов с ампульными нейтронными источниками. В этом заключается существенное преимущество импульсного нейтрон-нейтронного каротажа. Размер зонда оказывает влияние на расчленяющую способность ИННК против маломощных пластов и точность определения среднего времени жизни тепловых нейтронов. Измеряемыми величинами являются скорости счета во временных окнах S, основными расчетными величинами – среднее время жизни тепловых нейтронов τn (или макроскопическое сечение поглощения тепловых нейтронов S) и водонасыщенная пористость пород. Количественная оценка насыщенности коллекторов по данным ИННК базируется на зависимости среднего времени жизни тепловых нейтронов в породах от характера и содержания насыщающих флюидов. Уменьшение плотности тепловых нейтронов во времени в однородной среде происходит по экспоненциальному закону с интенсивностью, определяемой нейтронопоглощающими свойствами среды. Определяющим фактором при замедлении (рассеянии) нейтронов является содержание в окружающей среде водорода, 24