一种裂变中子测井修正方法
【专利摘要】本发明涉及一种裂变中子测井仪校准修正方法，包括以下步骤：1、获取被测井孔中中子监视器的修正计数率；2、获取水修正系数；3、获取被测井中水修正后靠井壁和沿井轴中子计数率；4、获取被测井中超热中子寿命修正后靠井壁和沿井轴中子计数率；本发明可以直接测定铀含量，与钻孔岩心取样化学分析结果比较，偏差不超过10%；本发明更为客观的反应了铀矿品位，尤其是在铀镭平衡被破坏的地段，结合常规γ测井，可现场确定钻孔矿段的铀镭平衡系数，减少了岩心取样数量、降低了铀资源勘查成本；本发明可以准确测量地浸采矿中铀浸出率，避免在地浸采矿过程中因盲目过量注液而造成的环境污染和成本浪费，对提高地浸采冶效率、降低成本、保护环境具有重要现实意义。
【专利说明】一种裂变中子测井修正方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核与辐射环境监测计量领域【技术领域】，具体涉及一种裂变中子测井仪用于铀矿勘探储量和地浸采冶剩余铀资源量计算的修正方法。
【背景技术】
[0002]裂变中子测井技术属直接测铀的测井技术，该技术开始于上世纪七十年代，包括瞬发中子测井技术和缓发中子测井技术。到七十年代中期国际上已将瞬发中子测井仪和缓发中子测井仪广泛用于铀矿勘查，其探测铀的灵敏度达1_4g/g，达到了可地浸砂岩型铀矿勘查的最低可采工业品位。
[0003]目前往往使用Y测井进行铀资源勘探和储量计算，Y测井是通过测量镭含量来间接推算铀含量。直接测铀的裂变中子测井技术尚属于起步阶段，并且裂变中子测井仪在使用过程中，随着中子管的损耗和氚的自然衰变，中子管产生的中子数逐步降低，在同一矿段的不同时间测量，测得的超热中子数也会降低。而且，当井孔中无水时，井直径对裂变中子测井是没有显著影响的；但当井孔中有水时，水中的氢元素对裂变中子测井响应值的影响是显著的，且这种影响与井径大小相关；热中子或超热中子的计数率决定于水的减速能力，水对裂变中子测井的准确性有不可忽略的影响，这种影响需要用水修正系数来消除。目前尚未有裂变中子测井的修正方法，无法实现对裂变中子测井的有效修正，对铀资源量的准确计算带来影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为直接测铀测井技术在可地浸砂岩型铀矿勘查和地浸采冶中的应用提供一种修正方法，实现野外钻孔铀含量的现场快速、准确测量。
[0005]本发明是这样实现的:一种裂变中子测井仪修正方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一、获取被测井孔中中子监视器的修正计数率
[0007]通过裂变中子仪分别采集被测井孔中沿井轴和靠井壁时的中子计数率SI和S2，并分别采集被测井孔中沿井轴和靠井壁时裂变中子仪的两个中子监视器MONl和Μ0Ν2记录的中子计数率之差Λ M1和Λ M2 ;在裂变中子测井模型标准装置中，分别采集沿井轴和靠井壁时裂变中子仪的两个中子监视器MONl和Μ0Ν2记录的中子计数率之差Λ M0和Λ M0'；
[0008]根据公式(I)和(2)分别获得被测井孔中中子监视器沿井轴和靠井壁时的中子监视器修正中子计数率DSl和DS2 ；
[0009]
【权利要求】
1.一种裂变中子测井仪校准修正方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一、获取被测井孔中中子监视器的修正计数率 通过裂变中子仪分别采集被测井孔中沿井轴和靠井壁时的中子计数率SI和S2，并分别采集被测井孔中沿井轴和靠井壁时裂变中子仪的两个中子监视器MONl和M0N2记录的中子计数率之差Λ M1和Λ M2;在裂变中子测井模型标准装置中，分别采集沿井轴和靠井壁时裂变中子仪的两个中子监视器MONl和Μ0Ν2记录的中子计数率之差Λ M0和Λ M0'； 根据公式(I)和(2)分别获得被测井孔中中子监视器沿井轴和靠井壁时的中子监视器修正中子计数率DSl和DS2 ；
步骤二、获取水修正系数 .1、采集被测井孔的直径Dk、裂变中子测井仪的测管直径Dt，根据公式(3)获得被测井孔内壁与所述裂变中子测井仪的测管外壁的之间的清水情况下的水层厚度d ；
.2、根据公式(4)获得含泥浆情况下的等效水层厚度d,，
式中，d'为井液的等效水层厚度，mm; P砂、为泥浆中所含砂砾的密度，g/cm3 ； P泥为泥衆比重，s/cm3 ； P水为的密度，g/cm3 ； . 3、根据公式(5)获得裂变中子测井中校准后的沿井轴水修正系数μχ1;根据公式(6)获得裂变中子测井中校准后的靠井壁水修正系数μΧ2; μχ1=0.7643e0._d， (5) μ Χ2=0.8761e0 0124d/ (6) 步骤三、根据公式(9)获取被测井中水修正后沿井轴中子计数率SSl ;根据公式(10)获取被测井中水修正后靠井壁中子计数率SS2 ； SSl=DSl* μ X1 (9)
SS2=DS2.μ Χ2 (10) 步骤四、根据公式(11)获取被测井中超热中子寿命修正后沿井轴中子计数率CSl ;根据公式(12)获取被测井中超热中子寿命修正后靠井壁中子计数率CS2 ；
式中: CSl和CS2单位为； τ0—裂变中子测井模型标准装置中测得的超热中子寿命，μ s ； T1——被测井孔中测得的超热中子寿命，μ S。
2.按照权利要求1所述的裂变中子测井仪校准修正方法，其特征在于:所述公式(5)和公式(6)是通过以下方法获得的: 为了测量不同孔径的水修正系数，搭建了测试用的铀含量积木测井模型，其几何尺寸为3.5mX 1.5mX 1.7m,孔径为0.3m,底座高0.6m,顶盖0.4m,铀矿段厚度为0.7m ； 在积木模型井孔内放入不同直径且底部密封的铁套管，铁套管直径在79mm~259mm范围内，选择6个直径值的铁套管，测量铁套管内注入水前后沿井轴的中子计数率S3和S3’，通过公式(7)计算实测沿井轴水修正系数μχ1 ’ ；同样的，测量铁套管内注入水前后靠井壁的中子计数率S4和S4’，通过公式(8)计算实测靠井壁水修正系数μ χ；;具体数据见表1 ;
表1裂变中子测井仪实测水修正系数
根据表1内的数据，画出拟合曲线，进而获得公式(5)和(6)。
【文档编号】E21B47/00GK104074501SQ201310106213
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】张积运, 江民忠, 管少斌, 胡明考, 李峰林, 张长兴, 王新兴, 周宗杰, 张家秋, 刘峰, 刘健, 王军, 高惠 申请人:核工业航测遥感中心