专利名称：一种密封型伽马射线源的制备方法
技术领域：
本发明属于放射性测井技术领域，尤其涉及一种放射性密度计中密封型伽马射线 源的制备方法。
背景技术：
采油生产中产出剖面测井是了解井下地层的产液状态的重要方法，放射性密度测 井是其中最常用的技术，所用的关键设备就是放射性密度计，稳定性高的137Cs密度源是生 产测井中长期使用的伽马射线源。137Cs密度源的半衰期(30. 17年)长，一旦发生密度源落 井事故，为了防止环境污染和事故再扩大，必须打捞仪器。由于生产测井的仪器比较细，井 比较深，打捞的难度很大。一旦打捞失败，最后只得封井，给采油、测井双方都将带来巨大的 经济损失。随着生产测井技术的飞速发展和国家对安全环保工作的高度重视，半衰期长达 30. 17年的137Cs密度源已经不再适合井下测井，测井市场已经表现出对短半衰期伽马射线 源的强烈需求。
发明内容
为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种密封型伽马射线 源的制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下一种密封型伽马射线源的制备方法将同位素以其化合物的水溶液状态转移入储 源容器内并控制其中的同位素化合物水溶液总活度在30 70mCi之间，加入水溶性沉淀剂 沉淀出含同位素的化合物，加热干燥后密封储源容器即制成密封型伽马射线源，其中所述 同位素的半衰期小于60天，并且能够通过衰变放出一条能量在0. 1 1. 4Mev的伽马射线， 同时这种衰变方式占该种同位素全部衰变的40%。将同位素以其化合物的水溶液状态转移入储源容器内时，对同位素化合物水溶液 的比活度无特别要求，比活度太小操作时间过长，比活度太大不易精确称量，故较好地，同 位素化合物水溶液的比活度优选为10 200mCi/ml ；加热干燥后冷却至室温再密封储源容 器；本发明对水溶性沉淀剂的用量也无特别要求，只要能将同位素化合物沉淀出即可，其用 量优选为0. 002 0. Olmolo进一步地，所述同位素可在131Ba、mI、141Ce、2°3Hg、59Fe中进行选择，但本发明优选 131Ba 或 1311。同位素为131Ba时，对应的同位素化合物为131BaC03。用酸溶解131BaC03制成131BaC03溶液后转移入储源容器内，调节溶液pH值为中性 后再加入水溶性沉淀剂，加热干燥温度为60 100°C，其中所述的水溶性沉淀剂为可溶性 硫酸盐，所述酸优选浓度为0. 5 5mol/L，调节pH值时优选用氢氧化钠或氢氧化钾溶液。所述酸为高氯酸或盐酸；所述可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或硫酸镁。具体地，同位素为131Ba时，相应的mBa密封型伽马射线源的制备过程如下用0. 5 5mol/L的高氯酸或盐酸溶解mBaC03制成比活度为10 200mCi/ml的131BaC03溶液 后转移入储源容器内并控制储源容器内mBaC03溶液总活度在30 70mCi之间，用氢氧化 钠或氢氧化钾溶液调节溶液PH值为中性，加入0. 002 0. Olmol的沉淀剂硫酸钠、硫酸钾 或硫酸镁，沉淀出mBaS04，于60 100°C加热干燥后冷却至室温，密封储源容器即制成mBa 密封型伽马射线源。同位素为1311时，对应的同位素化合物为Na131I，因为1311的盐类容易在可见光下 分解，故相应的整个制备过程在红光下进行。所述Na131I的化学状态为NamI水溶液，水溶性沉淀剂为可溶性银盐，加热干燥温 度为50 90°C。所述可溶性银盐为硝酸银、氟化银或高氯酸银。具体地，同位素为mI时，相应的mI密封型伽马射线源的制备过程如下将比活 度为10 200mCi/ml的NamI溶液转移入储源容器内并控制储源容器内Na131I溶液总活 度在30 70mCi之间，加入0. 002 0. Olmol的沉淀剂硝酸银、氟化银或高氯酸银，沉淀出 Ag131I，于50 90°C加热干燥后冷却至室温，密封储源容器即制成1311密封型伽马射线源。本发明中所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上，其外形尺寸和137Cs密 度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温不低于180度，耐压不低于140MPa。本发明的积极效果在于选用的同位素(比如131Ba半衰期11. 6天，伽马射线能量0. 496Mev ；1311半衰期 8. 06天，伽马射线能量0. 364Mev)的伽马射线能量在测井常用的放射性密度计感知范围 内，半衰期短，对环境污染小，同时可以大大降低放射源落井事故的损失和责任；制备的放 射源耐温不低于180度，耐压不低于140MPa，可以满足测井要求；制备的密封型伽马射线 源可以直接替换放射性密度计上原有的137Cs密度源，不会增加测井设备投入，可以减少对 137Cs进口密度源的依赖，同时生产工艺简单易行，原料易得，成本低，一般的同位素相关生 产厂家均易达到生产条件，有很大的市场潜力。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一地详细介绍，但本发明的保护范 围并不局限于此实施例1在配备有放射性气体过滤设备的辐射防护手套箱中用0. 5mol/L的高氯酸溶解 131BaC03制成比活度为10mCi/ml的溶液，取3ml的mBaC03溶液，将其转移入储源容器内，储 源容器内131BaC03溶液总活度为30mCi，用氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7，加入0. 002mol 的沉淀剂硫酸钠，沉淀出131BaS04，于60°C加热干燥后冷却至室温，密封储源容器即制成 mBa密封型伽马射线源。其中，所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上，其外形尺 寸和137Cs密度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温180度，耐压140MPa。实施例2在配备有放射性气体过滤设备的辐射防护通风橱中用3mol/L的高氯酸溶解 131BaC03制成比活度为200mCi/ml的溶液，取0. 25ml的mBaC03溶液，将其转移入储源容 器内，储源容器内131BaC03溶液总活度为50mCi，用氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7，加入
40. 007mol的沉淀剂硫酸钾，沉淀出131BaS04，于80°C加热干燥后冷却至室温，密封储源容器 即制成131Ba密封型伽马射线源。所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上，其外形 尺寸和137Cs密度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温185度，耐压145MPa。实施例3在配备有放射性气体过滤设备的辐射防护手套箱中用5mol/L的盐酸溶解 131BaC03制成比活度为70mCi/ml的溶液，取1ml的131BaC03溶液，将其转移入储源容器内， 储源容器内131BaC03溶液总活度为70mCi，用氢氧化钠溶液调节溶液pH值为中性，加入 O.Olmol的沉淀剂硫酸镁，沉淀出131BaS04，于100°C加热干燥后直接密封储源容器即制成 mBa密封型伽马射线源。其中，所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上，其外形尺 寸和137Cs密度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温190度，耐压150MPa。实施例4在配备有放射性气体过滤设备的辐射防护手套箱中，红光下操作将0. 2ml的比 活度为200mCi/ml的Na131I溶液转移入储源容器内，储源容器内Na131I溶液总活度为40mCi， 加入0. 004mol的沉淀剂硝酸银，沉淀出Ag131I，于50°C加热干燥后冷却至室温，密封储源容 器即制成1311密封型伽马射线源。其中，所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上， 其外形尺寸和137Cs密度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温185度，耐压 145MPa。实施例5在配备有放射性气体过滤设备的辐射防护通风橱中，红光下操作将0. 5ml的比 活度为60mCi/ml的NamI溶液转移入储源容器内，储源容器内Na131I溶液总活度为30mCi， 加入0. 002mol的沉淀剂氟化银，沉淀出Ag131I，于70°C加热干燥后直接密封储源容器即制 成1311密封型伽马射线源。其中，所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上，其外形 尺寸和137Cs密度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温180度，耐压140MPa。实施例6在配备有放射性气体过滤设备的辐射防护手套箱中，红光下操作将7ml的比活 度为10mCi/ml的NamI溶液转移入储源容器内，储源容器内Na131I溶液总活度为70mCi，加 入0. Olmol的沉淀剂高氯酸银，沉淀出Ag131I，于90°C加热干燥后冷却至室温，密封储源容 器即制成1311密封型伽马射线源。其中，所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上， 其外形尺寸和137Cs密度源储源容器的外形尺寸一致，并且可重复使用，耐温190度，耐压 150MPa。
权利要求
一种密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于将同位素以其化合物的水溶液状态转移入储源容器内并控制其中的同位素化合物水溶液总活度在30～70mCi之间，加入水溶性沉淀剂沉淀出含同位素的化合物，加热干燥后密封储源容器即制成密封型伽马射线源，其中所述同位素的半衰期小于60天，并且能够通过衰变放出一条能量在0.1～1.4Mev的伽马射线，同时这种衰变方式占该种同位素全部衰变的40％。
2.如权利要求1所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于将同位素以比活 度为10 200mCi/ml的同位素化合物的水溶液状态转移入储源容器内；加热干燥后冷却至 室温再密封储源容器。
3.如权利要求1或2所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于所述同位素 为 131Ba 或 131I。
4.如权利要求3所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于同位素为131Ba时， 对应的同位素化合物为131BaCO315
5.如权利要求4所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于用酸溶解131BaCO3 制成131BaCO3溶液后转移入储源容器内，调节溶液pH值为中性后再加入沉淀剂，加热干燥温 度为60 100°C，其中所述的沉淀剂为可溶性硫酸盐。
6.如权利要求5所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于所述酸为高氯酸 或盐酸；所述可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或硫酸镁。
7.如权利要求3所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于同位素为131I时， 对应的同位素化合物为Na131I,并且整个制备过程在红光下进行。
8.如权利要求7所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于所述Na131I的化学 状态为Na131I水溶液，沉淀剂为可溶性银盐，加热干燥温度为50 90°C。
9.如权利要求8所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于所述可溶性银盐 为硝酸银、氟化银或高氯酸银。
10.如权利要求4 9之任意一项所述的密封型伽马射线源的制备方法，其特征在于 所述储源容器可安装在放射性密度测井密度计上，其外形尺寸和137Cs密度源储源容器的外 形尺寸一致，并且可重复使用，耐温不低于180度，耐压不低于140MPa。
全文摘要
本发明属于放射性测井技术领域，公开了一种放射性密度计中密封型伽马射线源的制备方法。将同位素以其化合物的水溶液状态转移入储源容器内并控制其中的同位素化合物水溶液总活度在30～70mCi之间，加入水溶性沉淀剂沉淀出含同位素的化合物，加热干燥后密封储源容器即制成密封型伽马射线源，其中所述同位素的半衰期小于60天，并且能够通过衰变放出一条能量在0.1～1.4Mev的伽马射线，同时这种衰变方式占该种同位素全部衰变的40％。本发明制备的密封型伽马射线源的伽马射线能量在测井常用的放射性密度计感知范围内，半衰期短，对环境污染小，可以直接替换放射性密度计上原有的137Cs密度源，同时生产工艺简单易行，原料易得，成本低，有很大的市场潜力。
文档编号G01V5/12GK101866702SQ20101018574
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者华成武, 孟闯, 遆永周, 邓刚 申请人:河南省同新科技有限责任公司