一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统。该方法包括：根据CeBr

【技术实现步骤摘要】
一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统
本专利技术涉及铀资源勘查领域，特别是涉及一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统。
技术介绍
我国铀资源勘查中铀矿定量化评估手段主要采用γ总量或γ能谱测井技术，γ总量测井技术受钍、钾的影响较大，必须结合室内化学分析铀与钍、钾关系，以及铀镭、镭氡修正后方可获取铀含量；而现有γ能谱测井技术虽然解决了钍、钾干扰的影响，具有明显优势，但由于测量的γ射线依然主要来自镭组的214Bi、214Pb等，必须进行铀镭平衡修正、镭氡平衡修正等，尤其在铀镭平衡关系易受破坏的砂岩型铀矿床，必须进行取心分析获取铀镭平衡系数、射气系数等参数加以修正，均属于间接测铀方法，而且岩心与钻孔周围的地质体可能存在差异，修正会引入一定的修正误差，且实际应用中大量取心分析工作，增加了铀资源勘查成本、加长了勘查周期，随着我国找矿和开发深度的增大，钻探施工时矿层的取心难度和成本也会越来越高。针对上述铀资源勘查间接测铀方法存在的不足，前人研究了基于NaI(Tl)探测器的地面铀矿体直接测铀方法及基于LaBr3(Ce)探测器、利用234mPa特征射线的直接铀定量技术。但该相关研究存在一定的弊端：NaI(Tl)探测器的能量分辨能力不足，一般在137Cs放射源662keV能量特征峰的分辨率约为8.0％，难以获得高分辨率精细伽马能谱数据，难以将可用于直接铀定量的1001KeV能量特征峰与邻近的969KeV、1120keV能量特征峰区分开来；LaBr3(Ce)探测器能量分辨率在662keV能量处接近3.5％，但其探测器自身含有138La及227Ac的放射性影响，带来探测器自身在约1.4MeV能量处存在放射性本底，这对于低能1001keV能量特征峰的探测存在一定的影响，且探测器自身放射性本底会对铀资源勘查中地层低铀含量的准确测量带来较大影响。另外，中子测铀技术是铀资源勘查中直接有效测量地层铀含量的技术，但该项技术存在两个弊端：一是高通量中子发生器关键技术我国尚未攻克，目前只能依靠进口核心部件，且该部件存在使用寿命，一般为几百小时，如果采用该技术进行大面积铀资源勘查测井应用，成本极高；二是该项在实际应用中测井速度较低，一般为0.5～1.0m/min，测井效率明显低于放射性测井技术，较低工作效率仍会带来高成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统，能够提高铀资源勘查效率、降低勘查成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种井下伽马能谱直接测铀方法包括：根据CeBr3探测器井下伽马能谱探测方法，构建室内纯铀模型与室内铀镭混合模型；根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数；根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积；获取不同地层铀含量时的效率刻度；根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量。可选地，所述根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数，具体包括：从所述室内铀镭混合模型的实测谱数据中剥离出纯镭谱数据；确定所述室内纯铀模型的实测谱数据中纯铀谱数据；根据所述纯铀谱数据和所述纯镭谱数据进行1001keV能量特征峰处铀镭比例关系计算，得到1001keV能量特征峰处铀镭剥谱比例系数。可选地，所述根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积，具体包括：在剥谱处理中利用2615keV剥离232Th在1001keV能量特征峰的面积，得到第一次剥谱剩余面积；利用1460keV剥离40K在1001keV能量特征峰的面积，得到第二次剥谱剩余面积；利用1120keV剥离226Ra在1001keV能量特征峰的面积，得到第三次剥谱剩余面积；根据所述第三次剥谱剩余面积和所述铀镭剥谱比例系数，确定剥离后的1001keV能量特征峰处的剥谱剩余面积，所述剥谱剩余面积为能量特征峰净面积。可选地，所述获取不同地层铀含量时的效率刻度，具体包括：利用标准模型UF-0.01、UF-0.03、UF-0.1、UF-0.2、UF-0.5及UF-1.0确定不同地层铀含量时的效率刻度。可选地，所述根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量，具体包括：将剥谱处理后的1001keV能量特征峰作为计算铀含量的目标峰，利用剥谱处理后的1001keV能量特征峰净面积进行不同地层铀含量时的效率刻度并计算地层铀含量。一种井下伽马能谱直接测铀系统包括：室内纯铀模型/室内铀镭混合模型构建模块，用于根据CeBr3探测器井下伽马能谱探测方法，构建室内纯铀模型与室内铀镭混合模型；铀镭剥谱比例系数确定模块，用于根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数；能量特征峰净面积确定模块，用于根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积；效率刻度获取模块，用于获取不同地层铀含量时的效率刻度；铀含量确定模块，用于根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量。可选地，所述铀镭剥谱比例系数确定模块具体包括：纯镭谱数据确定单元，用于从所述室内铀镭混合模型的实测谱数据中剥离出纯镭谱数据；纯铀谱数据确定单元，用于确定所述室内纯铀模型的实测谱数据中纯铀谱数据；铀镭剥谱比例系数确定单元，用于根据所述纯铀谱数据和所述纯镭谱数据进行1001keV能量特征峰处铀镭比例关系计算，得到1001keV能量特征峰处铀镭剥谱比例系数。可选地，所述能量特征峰净面积确定模块具体包括：第一次剥谱单元，用于在剥谱处理中利用2615keV剥离232Th在1001keV能量特征峰的面积，得到第一次剥谱剩余面积；第二次剥谱单元，用于利用1460keV剥离40K在1001keV能量特征峰的面积，得到第二次剥谱剩余面积；第三次剥谱单元，用于利用1120keV剥离226Ra在1001keV能量特征峰的面积，得到第三次剥谱剩余面积；能量特征峰净面积确定单元，用于根据所述第三次剥谱剩余面积和所述铀镭剥谱比例系数，确定剥离后的1001keV能量特征峰处的剥谱剩余面积，所述剥谱剩余面积为能量特征峰净面积。可选地，所述效率刻度获取模块具体包括：效率刻度获取单元，用于利用标准模型UF-0.01、UF-0.03、UF-0.1、UF-0.2、UF-0.5及UF-1.0确定不同地层铀含量时的效率刻度。可选地，所述铀含量确定模块具体包括：铀含量确定单元，用于将剥谱处理后的1001keV能量特征峰作为计算铀含量的目标峰，利用剥谱处理后的1001keV能量特征峰净面积进行不同地层铀含量时的效率刻度并计算地层铀含量。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术无需铀镭平衡修正、镭氡平衡修正，现场可直接获取地层铀含量，提高了生产效率、降低成本，为铀资源勘查提供了一种高效、低成本的铀矿定量探测技术。...

【技术保护点】
1.一种井下伽马能谱直接测铀方法，其特征在于，包括：/n根据CeBr

【技术特征摘要】
1.一种井下伽马能谱直接测铀方法，其特征在于，包括：
根据CeBr3探测器井下伽马能谱探测方法，构建室内纯铀模型与室内铀镭混合模型；
根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数；
根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积；
获取不同地层铀含量时的效率刻度；
根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量。


2.根据权利要求1所述的井下伽马能谱直接测铀方法，其特征在于，所述根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数，具体包括：
从所述室内铀镭混合模型的实测谱数据中剥离出纯镭谱数据；
确定所述室内纯铀模型的实测谱数据中纯铀谱数据；
根据所述纯铀谱数据和所述纯镭谱数据进行1001keV能量特征峰处铀镭比例关系计算，得到1001keV能量特征峰处铀镭剥谱比例系数。


3.根据权利要求1所述的井下伽马能谱直接测铀方法，其特征在于，所述根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积，具体包括：
在剥谱处理中利用2615keV剥离232Th在1001keV能量特征峰的面积，得到第一次剥谱剩余面积；
利用1460keV剥离40K在1001keV能量特征峰的面积，得到第二次剥谱剩余面积；
利用1120keV剥离226Ra在1001keV能量特征峰的面积，得到第三次剥谱剩余面积；
根据所述第三次剥谱剩余面积和所述铀镭剥谱比例系数，确定剥离后的1001keV能量特征峰处的剥谱剩余面积，所述剥谱剩余面积为能量特征峰净面积。


4.根据权利要求1所述的井下伽马能谱直接测铀方法，其特征在于，所述获取不同地层铀含量时的效率刻度，具体包括：
利用标准模型UF-0.01、UF-0.03、UF-0.1、UF-0.2、UF-0.5及UF-1.0确定不同地层铀含量时的效率刻度。


5.根据权利要求1所述的井下伽马能谱直接测铀方法，其特征在于，所述根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量，具体包括：
将剥谱处理后的1001keV能量特征峰作为计算铀含量的目标峰，利用剥谱处理后的1001keV能量特征峰净面积进行不同地层铀含量时的效率刻度并计算地层铀含量。


6.一种井下伽马能谱直接测铀系统，其特征在于，包括：
室内纯铀模型/室内铀镭混合模型构建模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯延强，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11