補償密度測井儀器講課(已修改)
2024-10-30 20:07 本頁面
【正文】 補償密度測井儀 講課提綱 儀器簡介 測井原理 探測器 電路簡介 儀器刻度 儀器構(gòu)成 儀器簡介 微球密度組合探頭 液壓推靠器 微球電子線路艙 儀器簡介 雙源距補償密度測井儀是測量地層體積密度的理想儀器，儀器滑板借助推靠器緊貼井壁，裝在滑板下端的放射源放射出中等能量的伽馬射線射向地層，并與地層物質(zhì)的電子發(fā)生康普頓散射。離放射源一定距離的探測器，所記錄的散射伽馬強度與巖石電子密度有關(guān)，而電子密度與地層的體積密度成非常近似的正比關(guān)系，因此，密度測井儀所記錄的散射伽馬射線的強度是巖石體積密度的函數(shù)，為了消除泥餅的影響，采用了長、短兩種不同源距的探測器。 儀器測量范圍： g/cm3 ； 儀器測量精度： g/cm3 ； 重復(fù)誤差： (井壁平整處 )； 可同時測量 ρb、 △ ρ、 井徑三條曲線； 儀器溫度性能：在 155?C條件下正常工作 1小時 ， 高溫時的計數(shù)率相對室溫變化范 圍在 ?5%以內(nèi)； 儀器技術(shù)指標(biāo) 儀器技術(shù)指標(biāo) 泥餅補償： ? 地層密度 ρ≤ g/cm3時 ， 泥餅厚度 ≤ 20mm； ? 地層密度 g/cm3＜ ρ≤ g/cm3時 ， 泥餅厚度 ≤ 15mm； ? 地層密度 ρ＞ g/cm3時 ， 泥餅厚度≤ 5mm。 儀器技術(shù)指標(biāo) 儀器最大外壓： 100Mpa 儀器最大測速： 560m/h 測速與源強有關(guān) 。 儀器使用電纜長度 ?7000m 儀器測量范圍 : g/cm3 儀器耐溫： 1550 補償密度測井的核物理基礎(chǔ) 儀器的放射源和探測器裝在壓向井壁的滑板上，測井時伽馬源向地層發(fā)射伽馬光子，經(jīng)地層散射吸收后，有部分經(jīng)過散射的光子由密度測井儀器的兩個探測器接收。源和探測器之間由屏蔽體隔開，使源發(fā)射的伽馬光子不能直接射到探測器。儀器背向地層的一側(cè)也加以屏蔽，以減小井眼的影響。距離源近的探測器叫短源距探測器，距離源遠(yuǎn)的叫長源距探測器。地層的密度不同，對伽馬光子的散射和吸收能力不同，探測器記錄到的讀數(shù)也不同。 密度測井核物理基礎(chǔ) 伽馬射線與物質(zhì)的相互作用主要有電子對效應(yīng) 、 康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng) ， 而其中只有康普頓效應(yīng)才與地層的密度成正比關(guān)系 。 因此密度的測井原理和技術(shù)手段 ， 首先要保證被探測到的伽馬射線的強度主要反映光子在地層中的康普頓散射過程 。 密度測井選用 Cs137為伽馬源 ，它發(fā)射能量為 ， 這就排除了形成電子對的可能性 。 密度測井核物理基礎(chǔ) 如果將記錄伽馬射線的閥值定為 － ，也就是說只記錄那些能量較高的一次散射或多次散射伽馬射線，那就很大程度上避免了光電吸收的影響。在滿足上述條件下，對中等原子系數(shù)的原子組成的一般地層來說，在伽馬光子與地層的相互作用中，康普頓占絕對優(yōu)勢。 密度測井核物理基礎(chǔ) 探測器和源的距離叫源距。當(dāng)源強和源距選定后，探測器接收到的散射伽馬射線的強度決定于兩個作用過程：（ 1）由源發(fā)射出的伽馬光子經(jīng)地層一次或多次散射使部分伽馬光子射向探測器；（ 2）射向探測器的伽馬光子，有一部分被再散射而改變方向或者被吸收。當(dāng)源距很小時，上述第一個過程是主要的，因而地層密度越大，計數(shù)率也越高。當(dāng)源距很大時，第二個過程的作用超過了第一個過程的作用，因而地層密度越大，探測器接收到的光子越少，計數(shù)率也越小。 密度測井的核物理基礎(chǔ) 密度測井的核物理基礎(chǔ) 在密度大的地層中，計數(shù)率隨源距的增大下降得快，而在密度小的地層中，計數(shù)率隨源距增大下降得慢。很明顯，在不同的地層中，計數(shù)率隨源距的衰減的曲線會有一個交點。相應(yīng)的源距叫零源距。當(dāng)儀器的源距為零源距時，不同密度的地層具有相同的計數(shù)率，儀器對地層的密度的靈敏度為零。密度測井均采用正源距。因此，密度儀器記錄的脈沖信號計數(shù)率與地層密度值之間成反比關(guān)系。 儀器特點 儀器特點 本儀器由探測器、前臵放大電路、信號處理電路以及高壓電路組成。探測器由 NaI晶體和光電倍增管組成，它接收由伽馬源轟擊地層后地層散射的伽馬射線；前臵放大電路是把來自光電倍增管的脈沖信號進(jìn)行放大；信號處理電路是一個高溫混合電路模塊，它把放大后的信號進(jìn)行鑒別、分頻、整形，然后輸出給遙測短節(jié)；高壓電路是由兩個高壓模塊組成，分別提供長、短兩個探測器所需要的高電壓，它輸出的高壓為負(fù)高壓。 密度儀器調(diào)試注意事項 補償密度儀器中有高壓電源 ， 高壓接近2KV。 調(diào)試過程中要注意避免被高壓擊傷 。 儀器通電后 ， 即使關(guān)掉電源 ， 在高壓隔直電容和濾波電容上在短時間內(nèi)仍然殘留高壓電位 。 調(diào)試過程中容易造成觸電 。 需要注意安全 。 電烙鐵使用完后及時放回原位 ， 以免在維修中造成燙傷 。 探測器是精密部件 ， 制造過程過程中安裝 、 拆卸的時候要輕拿輕放 ，不能碰撞 ， 以免損壞 。 在拆卸、安裝密度探頭時，由于密度探頭較重，在拆卸、安裝過程中要注意人身安全。 往
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