一种基于铀裂变瞬发中子测井数据泥浆密度修正方法技术

本发明专利技术一种基于铀裂变瞬发中子测井数据泥浆密度修正方法，通过蒙特卡洛(MCNP)模拟建立数值测井模型，根据瞬发裂变中子铀矿测井热中子及超热中子密度随地层环境的变化关系，对影响测井中子时间谱的相关因素进行了研究，探讨同一井径下不同泥浆密度对瞬发裂变中子铀矿测井中E/T(超热中子与热中子的比值)的影响，通过MCNP的模拟数据拟合方法给出了受地层环境影响的校正函数，可有效减少不同泥浆密度对铀含量测量的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铀裂变瞬发中子测井数据泥浆密度修正方法
本专利技术属于铀矿勘探
，具体涉及一种基于铀裂变瞬发中子测井数据泥浆密度修正方法。
技术介绍
在铀矿勘探领域，我国一直采用自然γ测井进行铀矿定量，因铀元素并非γ核素，而是其衰变子体，这种方法属于“间接测铀”技术，须经岩心取样与化学分析求取铀与子体(特别是镭及子体)的放射性平衡系数，以及钍系伽马核素的γ射线份额，以此来修正这些因素造成的定量偏差；因此具有钻探效率低、测量成本高、铀定量时间长等缺点。铀裂变瞬发中子测井方法是以脉冲中子与地层的相互作用为物理基础的核测井方法，它是一种快速的直接测铀方法，可现场定量地层岩石中铀含量，是解决上述铀矿勘探实际问题的重要手段。但是中子在地层中的运动会受到钻孔环境的影响，尤其是水层(泥浆)的影响较大。针对我国可地浸砂岩型铀矿环境特点，需要对中子分布有影响的地层因素进行环境修正，本专利技术是一种对钻孔中泥浆密度对中子数据影响的修正方法。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术通过蒙特卡洛(MCNP)模拟建立数值测井模型，根据铀裂变瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于铀裂变瞬发中子测井数据泥浆密度修正方法，在瞬发裂变中子测井中，采用14MeV的脉冲中子源向钻孔周围的地层岩石发射脉冲快中子，该脉冲快中子被地层岩石与钻孔介质相继慢化为超热中子与热中子，热中子诱发铀裂变并放射出铀裂变中子，裂变中子又相继慢化成超热中子与热中子，如此反复，将形成与铀裂变密切相关的超热中子随时间的特有变化规律，利用中子探测器记录慢化而来的超热中子及热中子数，得到铀矿含量信息，其特征在于，在超热中子探测器测量时间t范围超热中子密度的时间分布N

【技术特征摘要】
1.一种基于铀裂变瞬发中子测井数据泥浆密度修正方法，在瞬发裂变中子测井中，采用14MeV的脉冲中子源向钻孔周围的地层岩石发射脉冲快中子，该脉冲快中子被地层岩石与钻孔介质相继慢化为超热中子与热中子，热中子诱发铀裂变并放射出铀裂变中子，裂变中子又相继慢化成超热中子与热中子，如此反复，将形成与铀裂变密切相关的超热中子随时间的特有变化规律，利用中子探测器记录慢化而来的超热中子及热中子数，得到铀矿含量信息，其特征在于，在超热中子探测器测量时间t范围超热中子密度的时间分布Nep(t)为：
Nep(t)dt＝nth(t)·k·pvdt公式一
其中，系数α,A分别为235U的丰度及原子量；NA为阿伏加德罗常数；σf为热中子和235U发生裂变的微观截面，v为裂变产生的中子平均产额，pv为铀的体积百分含量；
当14MeV的脉冲中子源发射脉冲快中子Δt时间后单位厚度超热中子总计数可以表示为：



其中，Nth(Δt)为t1到t2时间内的热中子总计数；
由上式可得出地层铀含量pv为：



上式中14MeV的脉冲中子源发射脉冲快中子一段时间后超热中子、热中子的衰减量比值E/T与地层铀含量呈现一定的正比关系；系数k'收到孔隙内泥浆密度影响，则需要对其进行修正，其修正过程如下：
步骤S1：以铀裂变瞬发中子测井仪探管为参考，利用MCNP技术模拟建立探管数值模型和铀矿标准井筒模型；
步骤S2：利用步骤1中建立的探管模型和井筒模型进行MCNP模拟，模拟铀裂变瞬发中子测井仪工作过程，将探管放置在井筒模型中，利用热中子探测器和超热中子探测器分别探测记录慢化而来的超热中子及热中子数，并反馈给几何块平均通量探测器，由几何块平均通量探测器配合时间计数卡来记录超热中子及热中子衰减时间谱；
步骤S3：根据公式二和公式三，在不同泥浆密度下，超热中子时间谱与热中子时间谱趋于稳定后，统计E/T比值趋势，其呈现出一定的函数关系；
步骤S4：根据其函数关系，采用拟合算法拟合出泥浆密...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志锋，汤彬，何月顺，王海涛，王仁波，黄凡，张丽娇，张焱，罗建彪，宋非，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36