地质时间的确定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种地质时间的确定方法和装置，其中，该方法包括：确定待测样品的天然放射性核素的多个第一核素中各个第一核素全部衰变时所释放出的能量；确定待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量；确定待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量；根据各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、核裂变能量、和沉积能量，确定待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。在本发明专利技术实施例中，通过对核裂变过程中在待测样品上的沉积能量和核裂变能量的精确计算，对比待测样品中天然放射性核素全部衰变最终放出的总能量，从而确定出待测样品所经历的模拟核衰变地质时间。

Method and device for determining geological time

The present invention provides a method and apparatus for determining a geological time, among them, the method includes determining a first plurality of natural radionuclide nuclide sample in each of the first all nuclides decay release energy; determine the nuclear fission energy released by irradiation in a nuclear reactor nuclear fission to to determine the test; energy deposition test produced by laser irradiation in a nuclear reactor at the first; according to each radionuclide decay all release energy, nuclear fission energy, and energy deposition, the first time to determine the geological sample simulation of nuclear decay experienced in the process. In the embodiment of the invention, the nuclear fission process in the accurate calculation of energy deposition and nuclear fission energy on the sample to be measured, compared the measured total energy in samples of natural radionuclide decay are finally released, so as to determine the sample to be tested through simulation of nuclear decay geological time.

【技术实现步骤摘要】
地质时间的确定方法和装置
本专利技术涉及地质勘探
，特别涉及一种地质时间的确定方法和装置。
技术介绍
油气地质勘查结果显示，深部烃源岩层和含油气层的放射性现象一般较严重。这些地层的放射性主要来自于铀、钍、钾等天然放射性核素在自然衰变过程中所释放出的α射线、β射线以及γ射线。原子核在自然衰变过程中会产生一定的质量损失，并释放出一定的能量；同时，α射线、β射线以及γ射线与周围物质作用也能够产生一定的热量。上述这两部分由于放射性核素在自然衰变过程中所产生的能量可以称为放射性成因热。地质掩埋条件下所造成的封闭环境，可以使得放射性成因热产生累积作用，最终累积得到的放射性成因热对于有机质成熟演化有着较为明显的影响。基于放射性核素衰变过程的研究可知：由于放射性现象是由原子核内部变化引起的，同核外电子的状态变化关系较小，因此，只能引起核外电子状态变化的温度、压力以及磁场均不能显著地影响放射性核素的衰变过程。即，核衰变对于有机质成熟演化的影响只与放射性核素的含量以及地层所经历的地质时间有关，而与地质演化的背景无关，是独立于成岩作用、深埋深成作用以及岩浆侵入烘烤等地质演化事件存在的。综上，当确定核衰变过程中所经历的地质时间时，由于地质条件下核衰变过程对有机质生烃的作用是一个长期的过程，所需要消耗的时间较长，因而，无法在实验室条件下直接模拟出地质条件下核衰变过程对有机质生烃的作用，当然也就无法在实验室条件下直接确定出核衰变过程所经历的地质时间。针对上述地质时间的确定问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种模拟核衰变地质时间的确定方法和装置，以解决现有技术中无法在实验室条件下直接模拟出地质条件下核衰变过程对有机质生烃的作用，也无法确定出核衰变过程所经历的地质时间的问题。本专利技术实施例提供了一种地质时间的确定方法，可以包括：确定待测样品的天然放射性核素的多个第一核素中各个第一核素全部衰变时所释放出的能量；确定所述待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量；确定所述待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量；根据所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、所述核裂变能量、和所述沉积能量，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。在一个实施例中，根据所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、所述核裂变能量、和所述沉积能量，确定所述待测样品模拟核衰变所经历的第一地质时间，可以包括：分别计算模拟已衰变能量与所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量之间的比值，得到与所述多个第一核素相对应的多个模拟核衰变比例，其中，所述模拟已衰变能量为所述核裂变能量与所述沉积能量的和；确定出所述多个模拟核衰变比例中满足预设要求的若干个模拟核衰变比例；根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。在一个实施例中，所述预设要求为模拟核衰变比例小于1。在一个实施例中，根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间，可以包括：根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例、所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例中各个模拟核衰变比例所对应的第二核素的半衰期，计算得到若干个第二核素中各个第二核素衰变产生所述模拟已衰变能量时所需的第二地质时间；将若干个第二地质时间中的最小值作为所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。在一个实施例中，可以按照以下公式计算得到若干个第二核素中各个第二核素衰变产生所述模拟已衰变能量时所需的第二地质时间：其中，Ti表示第i个第二核素衰变产生所述模拟已衰变能量时所需的第二地质时间，θi表示第i个第二核素所对应的模拟核衰变比例，T1/2表示第i个第二核素的半衰期。在一个实施例中，确定所述待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量，可以包括：计算所述待测样品辐照发生核裂变的核素质量；根据所述核素质量以及发生核裂变前后样品能量的变化情况，确定所述待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量。在一个实施例中，确定所述待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量，可以包括：根据所述待测样品的物理性质、所述待测样品在核反应堆中的辐照点位置、所述待测样品在核反应堆中的辐照时间、所述待测样品在核反应堆中辐照时的核反应堆物理参数，模拟确定所述待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量。在一个实施例中，所述待测样品的物理性质可以包括但不限于以下至少之一：所述待测样品的密度、体积、厚度和重量，所述核反应堆物理参数可以包括：辐射源的粒子种类和/或辐照时的粒子种类。在一个实施例中，在确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间之后，还可以包括：根据所述第一地质时间，确定测试样品的生烃潜力。本专利技术实施例还提供了一种地质时间的确定装置，可以包括：衰变能量确定模块，可以用于确定待测样品的天然放射性核素的多个第一核素中各个第一核素全部衰变时所释放出的能量；裂变能量确定模块，可以用于确定所述待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量；沉积能量确定模块，可以用于确定所述待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量；地质时间确定模块，可以用于根据所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、所述核裂变能量、和所述沉积能量，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。在一个实施例中，所述地质时间确定模块可以包括：第一衰变比例确定单元，可以用于分别计算模拟已衰变能量与所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量之间的比值，得到与所述多个第一核素相对应的模拟核衰变比例，其中，所述模拟已衰变能量为所述核裂变能量与所述沉积能量的和；第二衰变比例确定单元，可以用于确定出所述多个模拟核衰变比例中满足预设要求的若干个模拟核衰变比例；地质时间计算单元，可以用于根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。在本专利技术实施例中，基于核反应堆辐照待测样品产生核裂变并释放能量的过程，来模拟出地质历史过程中的核衰变过程。通过对核裂变过程中在待测样品上的沉积能量和核裂变能量的精确计算，对比待测样品中天然放射性核素全部衰变最终放出的总能量，从而确定出待测样品在核衰变过程中所经历的模拟核衰变地质时间。由于本申请中所采用的核裂变过程耗时短，易于实现，从而解决了现有技术中无法在实验室条件下直接模拟出地质条件下核衰变过程对有机质生烃的作用，也无法确定出核衰变过程所经历的地质时间的问题。进一步地，基于上述地质时间确定测试样品的生烃潜力。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请提供的一种地质时间的确定方法流程图；图2是本申请提供的一种地质时间的确定装置的一种结构框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地质时间的确定方法，其特征在于，包括：确定待测样品的天然放射性核素的多个第一核素中各个第一核素全部衰变时所释放出的能量；确定所述待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量；确定所述待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量；根据所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、所述核裂变能量、和所述沉积能量，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。

【技术特征摘要】
1.一种地质时间的确定方法，其特征在于，包括：确定待测样品的天然放射性核素的多个第一核素中各个第一核素全部衰变时所释放出的能量；确定所述待测样品在核反应堆中辐照发生核裂变时所释放的核裂变能量；确定所述待测样品在核反应堆中辐照时所产生的沉积能量；根据所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、所述核裂变能量、和所述沉积能量，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量、所述核裂变能量、和所述沉积能量，确定所述待测样品模拟核衰变所经历的第一地质时间，包括：分别计算模拟已衰变能量与所述各个第一核素全部衰变时所释放出的能量之间的比值，得到与所述多个第一核素相对应的多个模拟核衰变比例，其中，所述模拟已衰变能量为所述核裂变能量与所述沉积能量的和；确定出所述多个模拟核衰变比例中满足预设要求的若干个模拟核衰变比例；根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设要求为模拟核衰变比例小于1。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例，确定所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间，包括：根据所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例、所述若干个满足预设要求的模拟核衰变比例中各个模拟核衰变比例所对应的第二核素的半衰期，计算得到若干个第二核素中各个第二核素衰变产生所述模拟已衰变能量时所需的第二地质时间；将若干个第二地质时间中的最小值作为所述待测样品模拟核衰变过程中所经历的第一地质时间。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算得到若干个第二核素中各个第二核素衰变产生所述模拟已衰变能量时所需的第二地质时间：其中，Ti表示第i个第二核素衰变产生所述模拟已衰变能量时所需的第二地质时间，θi表示第i个第二核素所对应的模拟核衰变比例，T1/2表示第i个第二核素的半衰期。6.如权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华建，张水昌，王晓梅，苏劲，何坤，王宇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11