專利名稱：中子能譜測(cè)井系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于應(yīng)用核輻射進(jìn)行勘探和探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及中子能譜測(cè)井系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中子測(cè)井是利用中子與鉆井周圍巖石和井內(nèi)物質(zhì)的相互作用，探測(cè)地層巖石及其空隙流體的化學(xué)元素和含量，為尋找石油、煤、金屬和非金屬礦產(chǎn)提供依據(jù)。中子穿透力大，中子測(cè)井可在鉆井條件下勘探鉆孔周圍原始地層，不取樣就能快速分析地層的巖性、構(gòu)造形態(tài)、成分、礦產(chǎn)資源分布。為了縮短測(cè)量時(shí)間和提高測(cè)量精度，中子源要有足夠強(qiáng)度，241Am/Be和252Cf中子源是測(cè)井常用的同位素中子源。如希望勘探半徑大一點(diǎn)，即要求中子穿透深度大或測(cè)量井下C、O等輕元素，則可采用平均能量為5.0MeV的241Am/Be中子源。但241Am原料在世界范圍內(nèi)得不到供應(yīng)，嚴(yán)重制約241Am/Be中子源的生產(chǎn)，從而束縛了測(cè)井作業(yè)。
所以，尋找可以替代241Am/Be的新型中子源便成為中子測(cè)井行業(yè)面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開一種使用新型中子源的中子能譜測(cè)井系統(tǒng)。
本發(fā)明的中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，包括探管和數(shù)據(jù)獲取及處理單元，在探管內(nèi)從前到后依次設(shè)置有137Cs源、中子源、屏蔽體、Li玻璃中子探測(cè)器和NaI(T1)γ探測(cè)器，探測(cè)器通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)獲取及處理單元相連，而且，所說(shuō)的中子源為238Pu/Be。
該中子源，由重量比為1∶3～10的238PuO2和Be粉經(jīng)溶解、沉淀、烘干等冶金方法處理后壓模而成，其活度為4～28Ci。
238Pu/Be中子源是(α，n)型同位素中子源的一種，本發(fā)明利用238Pu發(fā)射的5.46Mev、5.50Mev的α粒子轟擊9Be靶，產(chǎn)生平均能量為4.5Mev的快中子的原理
Be+α49→C612+n01+5.71Mev]]>由于238Pu/Be中子源產(chǎn)生的快中子的平均能量為4.5MeV，與241Am/Be中子源產(chǎn)生的快中子平均能量4.5MeV一樣，中子能譜也接近，作為中子源二者可以互換。所以，使用時(shí)，只需將上述238Pu/Be中子源代替現(xiàn)有的242Am/Be中子源，置入測(cè)井裝置的中子源區(qū)即可，不需更換現(xiàn)有的測(cè)井設(shè)備，既解決了241Am/Be中子源緊缺的問題，又不增加投資。
同時(shí)，本發(fā)明所提供的238Pu/Be型中子能譜測(cè)井系統(tǒng)還具備如下特點(diǎn)1.由于238Pu的活度大約是241Am的4.6倍，可以大大的縮小同樣中子產(chǎn)額的中子源的源芯物理體積。中子源物理體積的減小，可以增加中子源的耐外力能力，使測(cè)井中子源可以使用到更深地層的石油勘探中。另外，中子源幾何特性的改良，減小了數(shù)據(jù)分析中的幾何因子，使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
2.和241Am/Be中源相比，238Pu/Be中子源的γ本底很底，238Pu的γ射線能量為20Kev，遠(yuǎn)小于241Am的60Kev的γ射線。238Pu/Be中子源不僅在生產(chǎn)和使用過程中更安全可靠，而且在使用中無(wú)效γ干擾少。
3.238Pu半衰期89年，遠(yuǎn)小于241Am的433年。238Pu的這種優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在238Pu/Be中子源的原材料成本降低，還為將來(lái)廢源處理降低了費(fèi)用。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)及其測(cè)井方法原理示意圖。
圖中，1-數(shù)據(jù)獲取及處理單元，2-γ探測(cè)器，3-中子探測(cè)器，4-探管，5-137Cs源，6-中子源，7-屏蔽體，8-巖層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一種中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，包括探管4、數(shù)據(jù)獲取及處理單元1。在探管4內(nèi)，從前到后依次至設(shè)置有137Cs源5、238Pu-Be中子源6、屏蔽體7、NaI(T1)γ探測(cè)器2、Li玻璃中子探測(cè)器3；NaI(T1)γ探測(cè)器2和Li玻璃中子探測(cè)器3與地面的數(shù)據(jù)獲取及處理單元1相連；其中，中子源6為活度為4Ci的238Pu/Be。利用該系統(tǒng)可進(jìn)行鉆井定點(diǎn)和連續(xù)掃描測(cè)量。
本實(shí)施例所用的238Pu/Be中子源采用如下工藝制作將粉末狀的238PuO2溶解后，與金屬Be粉按重量為1∶3的配比相混合，然后按照溶解、沉淀、烘干等常規(guī)冶金方法處理后壓模成型即可。
實(shí)施例2一種中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中描述的相同，其不同之處在于所用的中子源6是活度為16Ci的238Pu/Be中子源，且由重量比為1∶7的238PuO2和Be粉經(jīng)過與實(shí)施例1相同的操作制備而得。
實(shí)施例3一種中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中描述的相同，其不同之處在于所用的中子源6是活度為28Ci的238Pu/Be中子源，且由重量比為1∶10的238PuO2和Be粉經(jīng)過與實(shí)施例1相同的操作制備而得。
權(quán)利要求
1.一種中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，包括探管(4)和數(shù)據(jù)獲取及處理單元(1)，在探管(4)內(nèi)，從前到后依次設(shè)置有137Cs源(5)、中子源(6)、有屏蔽體(7)、探測(cè)器(3)、(2)，探測(cè)器(2)、(3)通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)獲取及處理單元(1)相連，其特征在于所使用的中子源(6)是238Pu/Be中子源。
2.一種權(quán)利要求1所述的中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的中子源由重量比為1∶3～10的238PuO2和Be粉溶解、沉淀、烘干而成，其活度為4～28Ci。
全文摘要
一種中子能譜測(cè)井系統(tǒng)，屬于應(yīng)用核輻射進(jìn)行勘探和探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括探管(4)和數(shù)據(jù)獲取及處理單元(1)，其探管中所使用的中子源是
文檔編號(hào)G01V5/06GK1837860SQ20061007677
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者簡(jiǎn)利民, 溫忠明, 孫玉華, 張棟, 栗福增, 劉志國(guó), 楊新 申請(qǐng)人:原子高科股份有限公司