伽马能谱测井在罗辛铀矿勘查中的应用研究

纳米比亚罗辛铀矿床属于白岗岩铀-钍混合型矿床。在一定量矿心分析数据对比基础上,一直沿用γ测井解释结果作为铀资源储量估算的基础数据。针对该伽马测井结果,要经过各种校正,尤其是钍作为一种“干扰”的不可忽视的因素。大量(岩)矿心分析历史数据表明,罗辛铀矿床Th/U比随着矿体走向、倾向以及深度、蚀变、岩性的变化而变化;通过数理统计分析矿心Th/U比采用常数法或者函数拟合方法用于γ测井的钍修正。但利用伽马能谱测井方法可直接获取矿(化)段的铀、钍元素含量。从仪器、数据采集、误差分析、伽马能谱测井解释铀含量与钍修正后γ测井解释铀含量,以及与矿心分析元素含量对比等几方面进行论述,验证该方法的可靠性和可信度。结果表明,伽马能谱测井是一种快速、有效的测井方法,尤其适用于热液型铀矿勘查。

砂岩型铀矿多参数组合测井探管研制

针对我国砂岩型铀矿测井作业需多次下井测量,随着钻孔深度增加,占钻耗时增加,成本增大,且存在塌孔、卡管等风险,提出研制满足砂岩型铀矿勘查阶段测井需求的多参数组合探管。通过优选参数,解决了三侧向电阻率、自然电位等参数间相互干扰影响,研制了数字化、模块化的独立控制、独立响应各参数模块,结合连接结构设计和多参数独立响应并行工作机制的开发,最终实现了井温、井斜、井径、自然伽马、自然电位、三侧向电阻率、声波、井径和定量伽马等多参数组合探管研制,其中伽马测井模块通过了计量检定,取得了检定证书。经测井应用,研制的多参数组合探管能够实现1次下井作业获取多种测井数据的目的,提高了砂岩型铀矿测井作业效率,降低成本,符合高效、低成本发展需求,并且多参数组合探管测井数对岩性界面具有较高的识别能力,对于交互薄层、夹层等地层岩性变化的指示效果明显。

伽马能谱测井分层解释特征参数的应用研究

在热液型铀钍混合矿床勘查、钾盐勘探应用中,利用伽马能谱测井反褶积分层解释法准确圈定放射性元素矿(化)层空间位置,计算各元素含量及厚度。基于标准模型井主元素含量剖面曲线,采用伽马强度微分分布曲线的半对数直线段法和伽马强度分布曲线的半对数直线段法分析反褶积分层解释中地质脉冲响应特征参数α提取的影响因素,诸如测井条件、地层环境和探测器尺寸等。并结合实测钻孔不同铀钍含量比矿段,采用伽马强度分布曲线的半对数直线段法提取上述参数,分析对比其应用效果。认为:为获取目标元素含量及厚度,应当分别通过各自的反褶积滤波算子对元素含量进行滤波处理;就伽马能谱测井而言,与地层密度和伽马射线能量相比,特征参数α值对于探测器长度更敏感。

伽马-伽马密度测井的密度校正方法及应用

针对天然放射性引起的伽马-伽马密度测井解析地层密度值偏低的问题,文章提出一种利用天然伽马探测器计数率与长、短源探测器计数率比值(RGGFR/NGR,RGGNR/NGR)系数,对长、短源探测器计数率进行修正的方法,进而利用常规刻度系数进行密度值解算。分别利用现场核查模型和钻孔实测数据进行密度解算与修正,结果表明该方法是一种有效的密度校正方法,满足密度测井对精度的要求。

小口径高温伽马能谱测井仪关键技术及应用

针对我国铀矿科学深钻深部放射性参数的探测需求,研究了高温伽马能谱探测、小口径一体化承压耐温以及新型探测器核脉冲信号获取等技术,解决了小口径钻孔条件下伽马能谱定量探测耐高温高压技术难题。实现的小口径高温伽马能谱测井仪铀含量测量范围为100×10^(-6)~5000×10^(-6),耐温技术指标为130℃条件下可连续工作10 h,并已在相山铀矿田3000 m深度铀矿科学深钻和诸广长江1号科学钻孔实际应用。该技术能够为铀资源攻深找盲、深部成矿环境研究等提供技术装备支撑。

小口径γ能谱测井仪研制

为实现在铀、钍混合型矿床上准确测定铀含量之目的,开发了直径45 mm的小口径自然γ能谱测井仪。该γ能谱仪采用闪烁晶体探测器锗酸铋(Bi3Ge4O12,BGO),晶体为Ф30 mm×100 mm;为减小死时间,从系统角度提出旨在提高数据吞吐率的基于双端口RAM加双CPU结构的仪器设计方案。针对自动稳谱难题,软件上采用基于133Ba自稳参考源的实时四能窗稳谱算法;硬件上基于温度粗调辅以光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)高压调节的思想,测井仪开机阶段根据测井环境温度设定PMT高压初值,测井过程中根据谱漂移程度实时微调高压,两者结合自动稳谱精度有大幅度提高,结合Pb-Sn组合屏蔽低能γ射线解决了高含量铀矿体强γ射线对测井仪自动稳谱系统干扰的难题。经放射性标准模型站对谱仪进行多模型标定、死时间修正、水和铁套管吸收系数修正等检测,以及对能谱仪野外实际测试结果对比,结果表明,该小口径自然γ能谱测井仪检查测井异常相对误差不大于10%。

电磁成像数据采集板设计

基于多年应用EH4系统的经验,采用最新的电子技术和计算机技术,进行了六通道电磁成象数据采集板的功能设计.本文阐述了电磁成像数据采集板设计的思想和实现方法,并介绍了采集板的功能和特点.

伽马能谱测井技术在铀资源量估算中的应用研究

为满足铀矿勘查应用需求,准确测定铀含量,达到符合资源量提交标准的目标要求,对于伽马能谱测井,不仅要求仪器在测量准确性、稳定性以及一致性等方面满足指标要求,而且还需要完善相应的解释方法;特别地,要有不同矿床类型、不同品级钻孔获取的大量测井与岩心分析数据,作为促使铀矿勘查伽马能谱测井技术方法走向成熟的样本支撑,这是一项长期、复杂、系统性的工作。文章从仪器刻度、三性保证,及测井应用等方面,总结了近几年的探索性工作,说明其潜在应用领域及优势。

伽玛能谱探管设计

N761四道γ能谱测井探管是用于测量总计数率及铀、钍、钾放射性元素含量的测井仪器,配接在核工业北京地质研究院开发的HD-4002测井系统中.本探管采用双CPU结构,提高了系统的集成度.主CPU进行测量和自动稳谱,辅CPU对来自主CPU的测量数据进行并/串转换和码形变换,经铠装电缆传输到地面系统中.通过采用改进的自动稳谱技术,探管能够在较宽的环境温度范围（0℃~50℃）内自稳,各参数的记数偏差在8%以下,测井探管工作稳定.本探管经野外试验考核达到设计标准.

基于双端口RAM的高速伽玛脉冲幅度分析电路设计

在伽玛能谱测井中,减小死时间是在单位时间内提高伽玛脉冲计数统计精度的有效途径之一,论本文从系统角度提出了提高测井数据采集速度的基于双端口RAM加双CPU结构的方案设计,包括线性放大、成形、采集保持、A/D转换以及数据存储等,使能谱数据吞吐率达到333 k/s;同时指出影响能谱线性的因素及应注意的问题。

基于磁阻和重力加速度传感器的数字连续测斜仪

研制基于AMR磁阻式和MEMS重力加速度传感器适用于无磁钻孔小口径数字式连续测斜仪X401,重点从硬件电路设计和角度解算算法软件校正两个方面阐述提高仪器参数测量精度的技术方法和手段,尤其是采用九位置法对三分量磁阻式传感器和三分量重力加速度传感器输出进行实时软件修正,使方位角测量精度达到±1.50,倾角测量精度达到±0.20;配接在轻型单芯电缆测井系统HD4002C上实现裸眼钻孔连续测量,结果对比表明达到了预期设计精度和试验目的,并满足工程化要求。

HD-4002型综合测井仪

HD 4002型综合测井仪是核工业北京地质研究院于1998年开始研制的, 其目标是为铀矿地质系统提供适合砂岩型铀矿勘查的轻便型数字测井仪, 满足测井生产的需要。该仪器于2001 年3月通过部级鉴定, 2002至2003年投入海拉尔盆地铀矿勘查测井试生产。本文介绍了仪器的用途、功能及特点、性能指标, 简要说明了各部分的工作原理。

基于新型CeBr_(3)探测器井下γ能谱测量^(238)U关键技术研究

为实现铀资源勘查中无需铀镭平衡修正、镭氡平衡修正,通过现场测井技术便可直接获取地层铀含量,研究了基于新型溴化铈(CeBr_(3))探测器的井下γ能谱测铀技术。针对井下地层铀矿体高强度γ射线的采集需求,设计了基于FPGA的快速数字化信号采集处理系统,实测获取了标准饱和模型井的γ射线谱,并分析了来自镭系214 Bi的934 keV及1120 keV对于1001 keV能峰的剥谱影响,构建了1001 keV能峰处铀镭比例系数,最后利用1001 keV能峰剥谱后的净面积计算了^(238) U含量,并在国家标准饱和模型井实测验证。结果表明,利用1001 keV能峰在各标准饱和模型井的^(238) U测量值与标称值相对偏差均在±10%以内。

利用新型CeBr_(3)探测器测量^(238)U活度研究

将新型高分辨率CeBr_(3)闪烁体探测器应用于天然样品中^(238)U活度测量,利用实测谱数据分析了该新型探测器通过1 001 keV(^(234m)Pa)能量峰测量^(238)U活度的可行性,并与高分辨率HPGe半导体探测器进行了样品的测量对比。结果表明:该新型探测器可将1 001 keV与969 keV(^(238)UAc)区分开来,利用1 001 keV分析样品中^(238)U结果与HPGe一致,可用于室温条件下天然样品中^(238)U活度测量。

HDP—4型四道γ能谱仪

便携式HDP—4四道γ能谱仪,是核工业北京地质研究院物化探中心近几年开发研制的一种功能全、性能较高的四道γ能谱测量仪器.仪器由探头和操作台两部分组成.操作台采用双单片机结构,分别负责数据处理和数字自动稳谱,其中的自动稳谱技术比以往的能谱仪有了很大的改进;本仪器设置了多种测量方式,用户可根据测量目的进行选择;图形液晶显示器的使用克服了数据循环显示的弊端,可以同时显示铀、钍、钾、总道四个参数;设有微型打印机接口和RS232串口,方便了数据输出.

CS404小口径超声成像测井探管研制

介绍了由核工业北京地质研究院自主研制的一型可用于铀矿勘查和开采领域的CS404小口径超声成像测井探管,其直径Φ40 mm、换能器工作频率为1.2 MHz、方位精度±1°、单圈成像扫描点数为180点、测井速度2 m/min时纵向分辨率为6.67 mm。在探管研制实现的基础上,进行了该型探管与QL40探管在室内模型和相山铀矿田CUSD1科学钻孔的对比测量试验,结果表明:CS404小口径超声成像测井探管声幅成像与时差成像对比明显、成像效果清晰,系统实现性能指标及成像结果均达到国外先进进口设备水平,能够为铀矿勘查和开采中的裂隙、破碎带识别以及产状提取提供一种全新的技术手段。

CZD-6型车载多道γ能谱测量系统

CZD－6型车载多道γ能潜测量系统，以核工业北京地质研究院研制的HDY－256型便携式多道γ能谱仪为操作台，与大体积闪烁探测器构成γ能谱测量系统。每一测点的位置用GPS导航仪定位。测点的经纬度及该测点上获取的256道γ能谱数据用笔记本微机采集，可以在行进中实时显示每一测点的256道谱线。仪器安装在轻型越野车中，构成一套完整的车载多道γ能谱测量系统。该系统在石家庄航测放射性模型上通过校正后，已用于环境放射性监测。获得的大量数据表明，仪器性能稳定，工作可靠，是快速进行环境γ能谱测量的先进手段。它不仅可用于测定环境天然放射性元素浓度，而且在核事故应急处理、核污染监测中具有重要意义。

N451型伽玛能谱测井探管的研制与铀钍伽玛能谱测井技术研究

为准确测定铀钍混合型矿床中矿层的铀、钍含量,研制了N451型伽玛能谱测井探管,并将该探管配接在HD-4002B轻型综合测井系统上组成了伽玛能谱测井系统。基于该系统,建立了伽玛能谱测井仪的校正方法、伽玛能谱测井的数据处理方法和野外测井工作方法。N451型伽玛能谱测井探管具有探测效率高、自动稳谱系统抗辐射能力强的特点,在铀矿勘查中连续测定钻孔中矿层的U、Th含量,效果良好。

HD-4002B综合测井仪在铀矿科学深钻中的应用

针对中国铀矿科学第一深钻研究项目和未来铀矿勘查攻深找盲的需要,在原研发的HD-4002综合测井系统基础上,通过采用特殊耐高温高强度聚芳砜(PASF)材料以及氟橡胶密封圈克服钻孔高温、高压影响以解决深井测井密封、绝缘问题;采用开关电源技术克服长距离铠装电缆引起线损的影响,研制出适合深度达3 000 m的小孔径钻孔综合测井需要的HD-4002B综合测井仪。该仪器在2013年5月成功获取中国铀矿科学第一深钻2 818 m的测井数据,填补了铀矿地质勘查深度测井技术的空白。

龙川江盆地电阻率特征初步研究与应用

本文介绍了应用EH4电阻率成像系统研究龙川江盆地基底以及玄武岩盖层特征的成果 ,根据对实测资料的解释 ,划分出盆地不同部位基底、玄武岩、沉积岩系的分布。在圈定电性差异明显的地质体时 ,该物探方法十分有效。