350 kV高压X射线密度测井探测深度特性及影响

密度测井中使用可控X射线源替代¹³⁷Cs放射源已经成为新的趋势。X射线源强度受靶基上高压影响较大，当高压为350 kV时密度测量不确定度可以保持在0.01 g·cm^-3。为探究350 kV高压X射线密度测井仪器的探测深度特性及影响，利用蒙特卡罗方法研究了不同源距探测器在20%含水石灰岩地层中的探测深度；并且通过与¹³⁷Cs源密度测井仪探测特性的对比，分析了二者探测深度差异的原因。另外通过模拟分析了泥饼和地层对探测器的贡献度以及不同探测器的密度偏差，研究了井壁泥饼对密度测井响应的影响。研究结果表明：X射线密度测井仪的探测深度随着源距的增加而变大；与¹³⁷Cs源密度测井仪相比，X射线密度测井仪散射粒子主要集中于井壁1～3 cm处，从而造成二者探测深度差异；此外，泥饼和地层对不同源距探测器的贡献度不同，探测器密度偏差随着源距增加而减小。     

NaI(Tl)闪烁探测器对铯源响应的蒙特卡罗模拟

对NaI(Tl)探测器的γ能谱进行了MC模拟,模拟研究了不同源-探距、不同能量分辨率、不同模拟时间和平面源分布等条件下的137Cs γ能谱.137Cs点源的模拟谱与实测谱的对比表明两者基本相符.     

基于三角圆筒铅屏蔽NaI探测器的放射源定位研究

随着放射源和放射装置的广泛应用,放射源事故的发生概率不断增大。因此,一旦发现放射源丢失,如何尽快将其定位并安全找回尤为重要。本文设计了一种三角圆筒铅屏蔽的NaI探测器,用于放射源的定位探测。实验研究了测量时间、铅屏蔽厚度、源与探测器间距、伽马射线能量等因素对放射源定位的影响。结果表明:对于137 Cs源,在空气吸收剂量率≥0.028μGy/h处,定位平均角度偏差≤1.24°;对于60 Co源,在空气吸收剂量率0.4μGy/h处,测量的平均角度偏差为1.16°;对于距离约1.5 m的9.25×105 Bq 137 Cs源,定位偏差约为0.097m。     

~(137)Cs稳谱源的研制

通过对~(137)Csγ射线穿过陶瓷体源芯、不锈钢源壳和钨钢壳后衰减规律的研究,参考用户提供的~(137)Cs稳谱源的表面γ剂量率,确定~(137)Cs稳谱源的活度。对陶瓷体源芯吸附性能进行研究,以提高~(137)Cs稳谱源γ射线输出率的一致性,最终确定~(137)Cs稳谱源的制备工艺。经使用证明,该源的γ射线输出率准确、产品一致性好,已应用于岩性密度测井仪测井,可实现~(137)Cs稳谱源的国产化。     

管壁腐蚀对γ散射法检测油垢厚度的影响初探

利用MCNP程序模拟研究了管壁腐蚀对γ散射法检测油垢厚度的影响。模拟结果表明缺陷的散射光子的响应要高于油垢对散射光子的响应,管壁腐蚀程度对测垢的影响是有规律的。60Co和137Cs放射源均可以用于对管壁腐蚀厚度的监测,结果显示在缺陷的监测方面,60Co放射源要优于137Cs放射源,在油垢厚度的监测方面137Cs放射源要优于60Co放射源。     

中子孔隙度测井灵敏度影响因素分析

可控源替代中子孔隙度测井中的同位素中子源已经成为石油勘探发展的必然趋势。为了提高中子孔隙度测井中可控源替代同位素中子源的兼容性与测量精度,本文针对影响地层孔隙度灵敏度的因素进行分析。首先,根据中子孔隙度响应的理论公式,推导出地层孔隙度灵敏度的响应方程,然后对其进行分析并得出影响灵敏度的各种因素。结果表明,地层中的中子减速长度对地层灵敏度变化起到主要影响作用,另外减速长度受到了源类型及能量、孔隙度、岩性、密度等因素的影响,其中中子能量和岩石密度是影响灵敏度变化的主要因素。本研究为今后可控源中子孔隙度测井的研究提供了理论依据。     

D-D中子孔隙度测井泥质影响及校正研究

可控源替代同位素中子源进行中子孔隙度测井是核测井发展的必然趋势。为了提高可控D-D源中子孔隙度测井的可行性及测量精度,本文对D-D源中子孔隙度测井中泥质影响进行分析。首先利用蒙特卡罗模拟,对比分析三种源(²⁴¹Am-Be源、D-T源、D-D源)中子孔隙度测井过程中泥页岩响应;然后通过改变D-D源中子孔隙度测井中近、远源距位置,优选出D-D源的源距组合,重点分析通过改变源距的方式弱化泥页岩的影响。研究表明：D-D源和²⁴¹Am-Be源的泥页岩响应规律比较接近,当D-D源的源距设计相比于²⁴¹Am-Be源更近即采用25～45 cm的源距组合时,D-D源中子孔隙度测井中泥页岩影响与²⁴¹Am-Be源接近程度最高。虽然源距组合的改变不能使D-D源与²⁴¹Am-Be源的泥页岩响应完全一致或者彻底消除泥质影响,但这种较高程度趋近为D-D源中子孔隙度测井中泥页岩校正提供了思路,也为今后测井仪器中放射源的可兼容替代有一定的应用意义。     

烟羽辐射模拟装置的研制及测试北大核心CSCD

环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度是评价其辐射特性的一项重要指标。本文介绍了一种自行研制的烟羽辐射模拟装置,该装置由137Cs放射源及其传动系统、铅屏蔽体、不同厚度的铅衰减环、控制单元等组成。利用蒙特卡罗模拟和G(E)函数法对距离装置放射源3 m、离地面1 m高度处的空气比释动能率进行了计算,由上述两种方法得到的结果相对偏差在5%以内。结果表明,此烟羽辐射模拟装置在装载MBq量级的137Cs源时,预计可提供10 nGy/h^50 nGy/h的辐射场,可用于环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度测试。     

烟羽辐射模拟装置的研制及测试

环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度是评价其辐射特性的一项重要指标。本文介绍了一种自行研制的烟羽辐射模拟装置,该装置由137Cs放射源及其传动系统、铅屏蔽体、不同厚度的铅衰减环、控制单元等组成。利用蒙特卡罗模拟和G(E)函数法对距离装置放射源3 m、离地面1 m高度处的空气比释动能率进行了计算,由上述两种方法得到的结果相对偏差在5%以内。结果表明,此烟羽辐射模拟装置在装载MBq量级的137Cs源时,预计可提供10 nGy/h~50 nGy/h的辐射场,可用于环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度测试。     

D-T孔隙度测井数据校正及实验研究

采用氘-氚(D-T)可控源进行中子孔隙度测井时,其响应结果与化学源中子孔隙度测井的响应结果存在差异,使得传统化学源中子孔隙度测井的实验数据和解释模型难以适用。为了验证已有的密度校正方法是否能够用于中子孔隙度测井的结果校正,使D-T源与化学源的响应结果相接近,本文通过模拟获取不同孔隙灰岩含水地层和泥岩中的响应结果,将模拟结果与研制的实验装置测量结果进行基准检测,然后分析D-T源中子孔隙度测井校正前后与化学源中子孔隙度测井对比的响应差异,并利用实际测井数据验证可控源孔隙度测井方法的有效性。结果表明:经过密度校正后,可控源与化学源中子孔隙度的测量结果有较好的相似性,在实际测井曲线上两者也存在较好的对应关系。因此,本研究对于验证可控源中子孔隙度测井方法的有效性和今后测井仪器中放射源的可兼容替代有一定的应用意义。     

NaI(Tl)探测器的源几何特性对峰总比影响模拟研究

利用蒙特卡罗工具Geant4模拟了~(137)Cs和~(60)Co这两种放射源的几何形状以及探测距离这两个因素对γ射线在NaI(Tl)闪烁体探测器内能量沉积的影响。研究结果表明,当放射源的几何形状不一样时,不同的核素在峰总比达到最大时的探测距离不一样,模拟结果为放射性测量提供了参考。     

不同蒙特卡罗程序高气压电离室能量响应特性差异的研究

蒙特卡罗程序常被用于高气压电离室能量响应特性的研究。但在相同辐射场条件下,用不同蒙特卡罗程序计算的高气压电离室能量响应的结果各不相同,与实验相比也存有差异。本次研究通过使用MCNP5、EGSnrc和FLUKA计算得到了低空气比释动能系列X射线和~(137)Cs能量光子的高气压电离室的灵敏度因子,并与实验结果比较。结果表明这三种MC程序计算的灵敏度因子基本一致,在~(137)Cs光子能量时与实验结果相差均小于25%。通过比较各MC程序计算所用时间,发现EGSnrc计算效率最高。最后分析得到因为这三种MC程序对电子输运的处理方法的不同导致了计算结果和计算效率的差异。     

原子吸收光谱法测定~(137)Cs源浸泡液中微量Cs

原子吸收光谱法测定微量Cs,具有操作简便、方法灵敏、快速和受干扰少等特点。文献中曾报道用此法测定油田水及卤水中的Cs和矿石中的Cs等。本工作研究用原子吸收法测定~(137)Cs源浸泡液中的微量Cs,从而为~(137)Cs放射源的研制选择最佳工艺条件,并为在各种情况下,可能造成的环境污染提供分析数据。     

退役密封放射源回收再利用现状及存在问题探讨

越来越多的退役放射源对环境造成了很大的压力,对可再利用密封放射源的回收再利用也越来越得到有关部门的重视。本文介绍了我国目前使用的常见密封放射源种类、拥有数量情况,退役或闲置密封放射源的处置及回收再利用现状;并分别就可回收再利用的退役^60Co远距离治疗源、^137Cs工业辐射源、^60Co伽马刀治疗源在本公司再利用的现状,对不能再利用的密封放射源整备收储做了简单介绍;同时针对在退役密封放射源回收再利用领域存在的问题提出建议。     

随钻脉冲中子伽马密度测井最佳源距的优化设计

采用脉冲中子源进行密度测井,可避免传统密度测井放射性源对环境的影响,更加安全、环保。目前国内随钻脉冲中子伽马密度技术还处于起步阶段,随钻中子伽马密度仪参数优化设计是提高地层密度测量精度的关键。本研究通过由D-T中子源及2个伽马探测器组成的随钻中子伽马密度仪器,研究了源距对中子伽马密度测井的影响,通过灵敏度和计数比统计性进行源距优化设计,得出最佳短源距为25~35 cm,长源距为60~65 cm,研究结果为随钻脉冲中子伽马密度测井仪器研发提供技术支持。     

可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势

随着核仪器技术的进步以及安全健康的工业发展需求,具有人工可控性的中子源及X射线源逐步在测井领域得到推广应用,为油气等矿产资源的勘探开发提供了关键技术手段。可控中子及X射线源测井技术是以中子发生器或X射线管产生的中子或X射线与地层物质作用,通过探测中子、伽马或X射线从而进行地层孔隙度、密度、油气饱和度和元素含量的测井技术。本文概述了可控中子及X射线源测井技术,回顾了其发展历程;介绍了可控中子及X射线测井技术在数值模拟、仪器研制及数据处理方法方面的研究现状及应用,并展望了可控中子及X射线源测井技术的发展前景,认为未来可控中子及X射线源测井技术可从以下三个方面开展研究:分析不同射线在能量、时间及空间的分布规律,开展探测理论基础研究;联合不同学科优势,开展多类型多模式的新型仪器研制;增强谱数据校正及解析方法研究,开展谱信息综合分析及应用。     

可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势

随着核仪器技术的进步以及安全健康的工业发展需求,具有人工可控性的中子源及X射线源逐步在测井领域得到推广应用,为油气等矿产资源的勘探开发提供了关键技术手段。可控中子及X射线源测井技术是以中子发生器或X射线管产生的中子或X射线与地层物质作用,通过探测中子、伽马或X射线从而进行地层孔隙度、密度、油气饱和度和元素含量的测井技术。本文概述了可控中子及X射线源测井技术,回顾了其发展历程;介绍了可控中子及X射线测井技术在数值模拟、仪器研制及数据处理方法方面的研究现状及应用,并展望了可控中子及X射线源测井技术的发展前景,认为未来可控中子及X射线源测井技术可从以下三个方面开展研究：分析不同射线在能量、时间及空间的分布规律,开展探测理论基础研究;联合不同学科优势,开展多类型多模式的新型仪器研制;增强谱数据校正及解析方法研究,开展谱信息综合分析及应用。     

三探测器密度测井仪器的源距优化

本文用Monte Carlo数值模拟方法,针对探测器均在正源距范围内的三探测器密度测井仪器,计算了不同源距探测器的薄层响应曲线,不同密度地层的光子通量与源距的关系,长、中、短源距间的计数交会图。结果表明,源距与密度测井仪器的纵向分辨率、统计误差、灵敏度、泥饼补偿效果有关。为使密度测井仪器具有20cm的纵向分辨率,并有高的测量精度,长、中、短源距应分别选择38、20.5、11cm左右。     

利用常规4道航空γ能谱测量在澳大利亚南部马拉林加核试验场地进行~(137)Cs填图

已研究出一种利用常规4道航空γ能谱测量来分离~(137)Cs和天然源产生的γ辐射的简便方法。该方法是利用当~(137)Cs光电峰落在常规的总计数窗口内时,其峰位大大低于3个用于监测天然K、U和Th的窗口这一事实。由于已知某一测量高度K、U和Th谱的形状,就能利用这些谱及3道元素计数率来预测因天然放射源而产生的总计数率。因此,铯产生的总计数率仅仅是测量的总计数率和所预测的天然源在总计效率窗内的计数率之差。该方法在马拉林加核试验场地附近对~(137)Cs污染的分布进行了十分有效的填图。     

井型HPGe探测器探测效率的MC模拟

采用MC方法对井型HPGe探测器全能峰探测效率进行虚拟刻度。通过改变点源在井中的位置,研究了其探测效率变化规律,并进行了实验验证;同时模拟计算了探测器对0.1~1Me V能量的探测效率。模拟与实验结果表明:137Cs放射源在井中不同位置的实验测量结果与模拟值最大相对误差6.8%,最小相对误差1.5%;探测效率随放射源离井底距离增加而减小,随入射射线能量增大而减小。