本發(fā)明屬于石油測(cè)井領(lǐng)域，涉及巖性密度測(cè)井儀刻度方法，具體涉及巖性密度測(cè)井儀更換放射源的刻度傳遞方法。

背景技術(shù)：

巖性密度測(cè)井方法，可以有效地確定地層的密度和光電吸收截面指數(shù)pe值(以下簡(jiǎn)稱(chēng)pe值)。是儲(chǔ)層孔隙確定和綜合評(píng)價(jià)的必備的測(cè)井方法。在實(shí)施測(cè)井工程作業(yè)前，要經(jīng)過(guò)車(chē)間的一級(jí)刻度，在一系列已知物理參數(shù)的模型上實(shí)際測(cè)量，確定巖性、密度響應(yīng)和泥餅補(bǔ)償公式的相關(guān)系數(shù)。完成一整套刻度，需要大致測(cè)量三十多個(gè)物理模型模塊。目前測(cè)井使用的放射源是同位素放射源cs¹³⁷，其半衰期是30年，放射源強(qiáng)度大致是1.5-2ci(居里)，屬于3類(lèi)放射源。國(guó)家對(duì)于其使用有嚴(yán)格管理措施。異地測(cè)井涉及長(zhǎng)途運(yùn)輸，管理程序嚴(yán)格，需提前到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)備案。境外測(cè)井服務(wù)，基本上不可能攜帶放射源出境。因此就可能需要儀器在異地服務(wù)時(shí)，使用當(dāng)?shù)赜吞锕镜耐?lèi)放射源。但是由于放射源強(qiáng)度和放射源活面的差異，原有放射源確定的儀器刻度體系就不能直接利用。大部分油田公司也不具備一級(jí)刻度的設(shè)施條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種巖性密度測(cè)井儀更換放射源的刻度傳遞方法，以克服上述背景技術(shù)所述的現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明可以在測(cè)井儀器所使用的同位素源更換后，直接利用原儀器刻度體系的響應(yīng)關(guān)系，不用重新整體刻度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

巖性密度測(cè)井儀更換放射源的刻度傳遞方法，包括以下步驟：

步驟一：選擇若干不同巖性、不同密度的刻度模塊；

步驟二：在每個(gè)刻度模塊上設(shè)置井孔；

步驟三：在井孔中設(shè)置巖性密度測(cè)井儀，對(duì)不同的刻度模塊進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量譜數(shù)據(jù)；

步驟四：將測(cè)量譜數(shù)據(jù)按照測(cè)井工程中確定密度、巖性值的能窗劃分為w1、w2、w3…wn，分別確定每個(gè)刻度模塊上的能窗計(jì)數(shù)率；

步驟五：將刻度模塊測(cè)量獲取的長(zhǎng)、短源距的對(duì)應(yīng)能窗計(jì)數(shù)率分別擬合，確定其擬合系數(shù)；

步驟六：將擬合系數(shù)輸入到測(cè)井程序中的校正參數(shù)文件中，完成系統(tǒng)刻度傳遞。

進(jìn)一步地，所述的刻度模塊共三塊，分別為鋁模塊、鎂模塊和混合模塊。

進(jìn)一步地，所述的鋁模塊、鎂模塊和混合模塊的密度分別為2.68g/cm³、1.68g/cm³和2.05g/cm³，光電吸收截面指數(shù)pe值分別是2.57b/e，1.93b/e，3.42b/e。

進(jìn)一步地，所述巖性密度測(cè)井儀包括儀器滑板，儀器滑板上從下至上依次設(shè)置有放射源、短源距探測(cè)器以及長(zhǎng)源距探測(cè)器。

進(jìn)一步地，步驟三具體包括：

a)將未安裝放射源的巖性密度測(cè)井儀預(yù)熱30分鐘后，對(duì)刻度模塊測(cè)量3-5分鐘，得到巖性密度測(cè)井儀本底數(shù)據(jù)；

b)將安裝了放射源的巖性密度測(cè)井儀置于井孔中，對(duì)不同的刻度模塊測(cè)量3-5分鐘，得到模塊測(cè)量值；

c)將模塊測(cè)量值減去巖性密度測(cè)井儀本底數(shù)據(jù)，即得到測(cè)量譜數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，步驟五中確定擬合系數(shù)的公式為：

ni0ld＝ai*ninew+bi(1)

其中，ai、bi是擬合系數(shù)，ni0ld是采用原放射源進(jìn)行測(cè)量得到的測(cè)量譜對(duì)應(yīng)能窗的計(jì)數(shù)率，ninew是采用新放射源進(jìn)行測(cè)量得到的測(cè)量譜對(duì)應(yīng)能窗的計(jì)數(shù)率，i＝1,2,3…n，分別對(duì)應(yīng)能窗w1、w2、w3…wn。

進(jìn)一步地，在擬合系數(shù)確定后，若每個(gè)能窗按照公式確定的關(guān)系式的相關(guān)系數(shù)大于0.98，則刻度傳遞結(jié)果有效。

進(jìn)一步地，井孔的直徑為200mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過(guò)一種簡(jiǎn)單的刻度傳遞方式，選取巖性和密度值有明顯差異的刻度模塊，通過(guò)簡(jiǎn)單的三點(diǎn)以上刻度方式，確定刻度模塊上更換放射源前后的測(cè)量響應(yīng)譜各能段計(jì)數(shù)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，建立一種方法，使得巖性密度測(cè)井儀使用的同位素源更替后，原有系統(tǒng)刻度數(shù)據(jù)可以繼續(xù)有效使用，而免除系統(tǒng)整體重新刻度。這樣就解決了測(cè)井區(qū)域沒(méi)有一級(jí)刻度模型的困擾，或是具有一級(jí)刻度設(shè)施，再進(jìn)行整體系統(tǒng)重新刻度的繁瑣。

進(jìn)一步地，本發(fā)明選擇三個(gè)刻度模塊，是保證刻度有效傳遞的最基本條件，也是最簡(jiǎn)便方式。

進(jìn)一步地，本發(fā)明選擇的模塊參數(shù)，使得其密度值、pe值在一定的范圍分布，能覆蓋測(cè)井中遇到的地層值主體。

進(jìn)一步地，在現(xiàn)場(chǎng)刻度起重條件不便的情況下，可以將儀器滑板部分與主體分離，用軟電纜連接，只將滑板部分放置在刻度模塊上進(jìn)行刻度測(cè)量。

進(jìn)一步地，儀器通電預(yù)熱，是為了測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定，測(cè)量時(shí)間3-5分鐘是為了減小計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)漲落。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)擬合公式，將新放射源的對(duì)應(yīng)能窗技術(shù)率就折算為原來(lái)放射源的技術(shù)率。

進(jìn)一步地，刻度系數(shù)的限定，確?？潭鹊挠行院蛡鬟f的可靠性。如果儀器狀態(tài)不正常，或是刻度操作不規(guī)范，如滑板位置放置不正確，刻度系數(shù)就不會(huì)達(dá)到限定要求。

進(jìn)一步地，刻度模塊井孔直徑200mm是刻度系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑，如果模塊的孔徑不一致，就會(huì)造成刻度傳遞的不準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1a為巖性密度測(cè)井儀器以及對(duì)應(yīng)模塊刻度測(cè)量的剖視圖；

圖1b為巖性密度測(cè)井儀器以及對(duì)應(yīng)模塊刻度測(cè)量的俯視圖；

圖2為巖性密度儀器測(cè)量能譜及能窗劃分示意圖；

圖3為模塊刻度后按照公式1得出的擬合關(guān)系圖，ls表示長(zhǎng)源距，ss表示短源距；其中(a)為長(zhǎng)源距的w1窗口計(jì)數(shù)率擬合關(guān)系圖；(b)為短源距的w1窗口計(jì)數(shù)率擬合關(guān)系圖；(c)為長(zhǎng)源距的w2窗口計(jì)數(shù)率擬合關(guān)系圖；(d)為短源距的w2窗口計(jì)數(shù)率擬合關(guān)系圖；(e)為長(zhǎng)源距的w3窗口計(jì)數(shù)率擬合關(guān)系圖；(f)為短源距的w3窗口計(jì)數(shù)率擬合關(guān)系圖。

其中，1、刻度模塊；2、放射源；3、短源距探測(cè)器；4、長(zhǎng)源距探測(cè)器；5、儀器滑板；6、井孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

如圖1a、圖1b、圖2及圖3，巖性密度測(cè)井儀更換放射源的刻度傳遞方法，包括以下步驟：

步驟一：選擇三塊不同巖性、不同密度的刻度模塊1，分別為鋁模塊、鎂模塊和混合模塊，鋁模塊、鎂模塊和混合模塊的密度分別為2.68g/cm³、1.68g/cm³和2.05g/cm³，光電吸收截面指數(shù)pe值分別是2.57b/e，1.93b/e，3.42b/e；

步驟二：在每個(gè)刻度模塊1上設(shè)置井孔6，井孔6的直徑為200mm；

步驟三：在井孔6中設(shè)置巖性密度測(cè)井儀，巖性密度測(cè)井儀包括儀器滑板5，儀器滑板5上從下至上依次設(shè)置有放射源2、短源距探測(cè)器3以及長(zhǎng)源距探測(cè)器4，使用cs137同位素伽馬源，雙閃爍性探測(cè)器，分別對(duì)應(yīng)長(zhǎng)源距探測(cè)器ls和短源距探測(cè)器ss，測(cè)量伽馬射性與地層中的物質(zhì)原子作用形成的伽馬射線譜，采用巖性密度測(cè)井儀對(duì)不同的刻度模塊1進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量譜數(shù)據(jù)；

具體為：

a)將未安裝放射源2的巖性密度測(cè)井儀預(yù)熱30分鐘后，對(duì)刻度模塊1測(cè)量3-5分鐘，得到巖性密度測(cè)井儀本底數(shù)據(jù)；

b)將安裝了放射源2的巖性密度測(cè)井儀置于井孔6中，對(duì)不同的刻度模塊1測(cè)量3-5分鐘，得到模塊測(cè)量值；

c)將模塊測(cè)量值減去巖性密度測(cè)井儀本底數(shù)據(jù)，即得到測(cè)量譜數(shù)據(jù)

步驟四：將測(cè)量譜數(shù)據(jù)按照測(cè)井工程中確定密度、巖性值的能窗劃分為w1、w2、w3…wn，分別確定每個(gè)刻度模塊1上的能窗計(jì)數(shù)率；

步驟五：將刻度模塊1測(cè)量獲取的長(zhǎng)、短源距的對(duì)應(yīng)能窗計(jì)數(shù)率分別擬合，采用以下公式確定其擬合系數(shù)；

ni0ld＝ai*ninew+bi(1)

其中，ai、bi是擬合系數(shù)，ni0ld是采用原放射源進(jìn)行測(cè)量得到的測(cè)量譜對(duì)應(yīng)能窗的計(jì)數(shù)率，ninew是采用新放射源進(jìn)行測(cè)量得到的測(cè)量譜對(duì)應(yīng)能窗的計(jì)數(shù)率，i＝1,2,3…n，分別對(duì)應(yīng)能窗w1、w2、w3…wn。

步驟六：將擬合系數(shù)輸入到測(cè)井程序中的校正參數(shù)文件中，完成系統(tǒng)刻度傳遞，在擬合系數(shù)確定后，若每個(gè)能窗按照公式確定的關(guān)系式的相關(guān)系數(shù)大于0.98，則刻度傳遞結(jié)果有效。

下面結(jié)合具體實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明：

刻度模塊如圖1a和圖1b所示，刻度模塊孔徑的曲率半徑同一位100mm；三種材料鋁、鎂、混合刻度模塊的密度分別是2.68g/cm³、1.68g/cm³和2.05g/cm³。光電吸收截面指數(shù)pe值分別是2.57b/e，1.93b/e，3.42b/e，巖性密度測(cè)井儀通電預(yù)熱30分鐘后，不安裝放射源，測(cè)量?jī)x器本底3-5分鐘，巖性密度測(cè)井儀安裝放射源后分別放置在三個(gè)刻度模塊上進(jìn)行測(cè)量，時(shí)間3-5分鐘，然后用模塊測(cè)量值扣除本底，得到三個(gè)刻度模塊的凈計(jì)數(shù)譜，凈計(jì)數(shù)譜按照計(jì)算密度、巖性值公式確定的能量范圍得出相應(yīng)三個(gè)能窗的計(jì)數(shù)率，參見(jiàn)圖2能窗，按照?qǐng)D3所示確定相應(yīng)的擬合關(guān)系：

ni0ld＝ai*ninew+bi(1)

式中：ai、bi是公式擬合系數(shù)，ni是圖2所示的測(cè)量譜對(duì)應(yīng)能窗的計(jì)數(shù)率，例如i＝1，取w1窗口計(jì)數(shù)率。old表示原先的源測(cè)量結(jié)果，new代表使用現(xiàn)在的放射源測(cè)量結(jié)果。

刻度傳遞要保證每個(gè)能窗按照公式確定的關(guān)系式的相關(guān)系數(shù)r>0.98，才表明儀器正常，刻度結(jié)果有效。否則，要檢查儀狀態(tài)，儀器刻度時(shí)在模塊上擺放的位置是否正確。將長(zhǎng)短源距各個(gè)能窗確定的新舊放射源對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)率關(guān)系帶入原來(lái)的測(cè)井計(jì)算程序中，即可計(jì)算出密度、巖性值，原先的整體刻度系數(shù)都無(wú)需變化。