随钻方位γ能谱测井探测特性的数值模拟研究

研究仪器探测特性对于前期的仪器结构优选设计及后期的资料解释都有重要意义。首先确定随钻方位γ能谱测井仪的仪器结构,建立相应的MCNP模型,然后仿照感应测井中的几何因子,模拟仪器的径向、纵向、方位积分几何因子;最后模拟研究井眼尺寸、泥浆密度、地层密度、天然放射性物质类型对仪器探测特性的影响。模拟计算结果表明:井眼尺寸、地层密度、天然放射性物质类型对探测特性影响较大,而泥浆密度基本无影响。     

随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究

在不同井眼环境和地层条件下,随钻方位伽马能谱响应会有一定差异,从而影响后续的测井解释及地质导向结果,因此,有必要研究井眼和地层因素对随钻方位伽马能谱的影响规律,以消除其带来的不利影响。对比分析了现有随钻方位伽马能谱测井仪器结构,选择了其中一种结构作为研究对象,建立了相应的MCNP计算模型;采用蒙特卡罗方法模拟了随钻方位伽马能谱测井在不同井眼、地层条件下的响应,得到了钻井液密度、钻井液中KCl含量、地层骨架,以及倾斜放射性地层的倾角、方位角、厚度对随钻方位伽马能谱测井的影响规律,在此基础上,给出了非地层因素影响的校正方法。研究结果表明:计数率与钻井液中KCl含量和地层倾角及厚度正相关,与钻井液密度、地层骨架密度和地层倾斜界面方位角负相关;KCl能改变能谱形状,其他因素不改变能谱形状。研究表明,利用井眼影响因素校正后的计数率或能谱计算的泥质含量及K,U和Th的含量更接近真实值,可为测井解释及地质导向提供更可靠的指导。      

宽量程高速γ探测数据采集系统设计

介绍了宽量程高速γ探测数据采集系统的设计,该系统采用碘化钠晶体和光电倍增管构建的γ探测器,负高压供电工作模式。在低辐射场时对脉冲进行计数,高辐射场则以检测脉冲占空比(PWM)技术纠正脉冲重叠的计数漏失。以内置硬件定时器和计数器的高速单片机对探测数据进行处理并通过UART接口向上位机发送数据。测试结果表明:在极低辐射场中,探测器具有极高的灵敏度;在周围剂量当量率不超过312 μSv/h(¹³⁷Cs)的辐射场中,探测器可用于准确测量辐射场强度;在周围剂量当量率高于312 μSv/h(¹³⁷Cs)的辐射场中,探测器基于PWM方法能够对现场态势给出正确的判断。