本發(fā)明涉及石油測井技術(shù)領(lǐng)域中一種測井儀器穩(wěn)峰方法，尤其是一種2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法。

背景技術(shù)：

隨著油田勘探開發(fā)任務(wù)的加重和油田的二次開發(fā)，許多油田公司都要求使用巖性密度測量方法，不僅測量地層物質(zhì)的密度值，還同時(shí)測量地層的光電吸收Pe值，以便更好的分析地層巖性。目前，測井公司使用密度井下儀器主要是從阿特拉斯公司引進(jìn)的2228巖性密度測井儀，該儀器根據(jù)巖性密度的測量原理和地質(zhì)基礎(chǔ)，利用3514遙測傳輸系統(tǒng)，將長源距探測器計(jì)數(shù)的256道能譜和短源距探測器的計(jì)數(shù)傳輸?shù)降孛鏀?shù)控系統(tǒng)中，同時(shí)，井下儀器的工作也受到來自地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的命令控制。2228巖性密度測井儀在測井過程中長源距采用地面軟件控制井下儀器銫源穩(wěn)峰裝置，短源距采用熱敏電阻控制高壓達(dá)到調(diào)節(jié)光電倍增管輸出幅度，隨著儀器使用年限的增加，其技術(shù)性能逐漸下降，同時(shí)，在測井應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)短源距受井下溫度影響較大，致使測井資料重復(fù)性超標(biāo)。主要表現(xiàn)在以下方面：

1、短源距溫度補(bǔ)償分析

巖性密度測井儀進(jìn)行溫度補(bǔ)償主要是針對短源距而言，采用熱敏電阻溫度補(bǔ)償對短源距技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整，按照調(diào)試規(guī)程要求溫度補(bǔ)償試驗(yàn)是在150℃條件下進(jìn)行調(diào)試，整機(jī)溫度試驗(yàn)最高溫度175℃，恒溫半小時(shí)。當(dāng)儀器內(nèi)部溫度在150℃左右，短源距(SS)計(jì)數(shù)率變化符合要求(與標(biāo)準(zhǔn)刻度曲線相交)；隨著加溫時(shí)間增加，當(dāng)溫度＞150℃時(shí)(溫度超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求最大上限值)其補(bǔ)償曲線出現(xiàn)欠補(bǔ)償(低于標(biāo)準(zhǔn)刻度圖版曲線范圍)，當(dāng)溫度在40℃-140℃時(shí)會出現(xiàn)過補(bǔ)償(超出標(biāo)準(zhǔn)刻度曲線范圍)。

2、采用熱敏電阻法的儀器加溫性能分析

巖性密度測井儀在車間進(jìn)行加溫試驗(yàn)，對于采用熱敏電阻法的儀器，其短源距計(jì)數(shù)率有如下變化：

(1)在25℃--175℃升溫過程中，實(shí)測短源距計(jì)數(shù)率有較大幅度的變化(計(jì)數(shù)率在1350CPS—1167CPS間變化)；

(2)在80℃-140℃區(qū)間內(nèi)，實(shí)測短源距計(jì)數(shù)率在(1381CPS—1362)CPS間變化較標(biāo)準(zhǔn)值(1350±50)CPS大得多，此時(shí)儀器處于過補(bǔ)償狀態(tài)；

(3)當(dāng)溫度﹥160℃時(shí)，實(shí)測短源距計(jì)數(shù)率在(1337CPS—1167)CPS間變化又較標(biāo)準(zhǔn)值要求的(1350±50)CPS小得多，儀器處于欠補(bǔ)償狀態(tài)。

通過在溫度80℃-160℃情況下進(jìn)行短源距計(jì)數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)上述兩種狀態(tài)下都會對儀器的測量產(chǎn)生負(fù)面影響，增大了儀器測量誤差。

3、采用熱敏電阻法的儀器刻度試驗(yàn)分析

對采用熱敏電阻法的巖性密度測井儀進(jìn)行刻度試驗(yàn)，其短源距對應(yīng)計(jì)數(shù)率和密度值在不同溫度下的數(shù)值變化：

(1)對于采用熱敏電阻法的儀器在升溫過程中(25℃-175℃)計(jì)數(shù)率會有較大幅度變化，實(shí)測計(jì)數(shù)率是在(4490.4--3881.7)CPS間變化，計(jì)數(shù)率為下降趨勢(不穩(wěn)定)。

(2)在80℃-140℃區(qū)間內(nèi)，儀器處于過補(bǔ)償狀態(tài)，計(jì)算出的密度值(2.7021--2.5685)g/cm³超出灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)值(2.702±0.025)g/cm³測量誤差。

(3)當(dāng)溫度﹥160℃時(shí)，儀器處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，計(jì)算的密度值(2.6932--2.5685)g/cm³低于灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)值測量誤差下限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法，在傳統(tǒng)的測井工藝基礎(chǔ)上，通過在短源距探測器中添加豁免穩(wěn)峰監(jiān)測源，向短源距探測器增加0.25微居里的豁免銫源，將豁免源頂住短源距探測器，用于監(jiān)測短源距探測器穩(wěn)峰工作的穩(wěn)定性和可靠性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法，在短源距探測器中添加穩(wěn)峰的豁免監(jiān)測源，確保在測井過程中短源距探測器輸出幅度大小通過地面軟件系統(tǒng)來控制其銫源穩(wěn)峰的方法，達(dá)到短源距探測器輸出穩(wěn)定的脈沖信號，穩(wěn)峰的豁免監(jiān)測源為0.25微居里的豁免監(jiān)測銫源，豁免監(jiān)測銫源緊貼在緊鄰晶體的護(hù)套總成的側(cè)面的中心處，短源距豁免監(jiān)測源與短源距探測器的晶體、光電倍增管、護(hù)套總成一起構(gòu)成有源結(jié)構(gòu)。

裝有豁免監(jiān)測銫源的短源距探測器與短源距探測器電路、短源距信號放大和處理電路、短源距脈沖幅度分析(PHA)電路、譜分析電路、控制電路、高壓電路相互連接，并一起構(gòu)成短源距脈沖信號穩(wěn)峰電路和通過地面監(jiān)測達(dá)到短源距的自動穩(wěn)峰，短源距探測器穩(wěn)峰方法過程包括以下步驟：

(1)首先檢查短源距探測器是晶體、光電倍增管、護(hù)套總成是否緊固；

(2)觀察豁免監(jiān)測銫源是否緊貼在緊鄰晶體的護(hù)套總成的側(cè)面的中心處，保證豁免監(jiān)測銫源為晶體提供具有一定能量的伽馬射線；

(3)晶體接收到伽馬射線并轉(zhuǎn)換為光子后，再通過光電倍增管進(jìn)行逐級電壓升級后，輸出所需的負(fù)尖脈沖信號；

(4)經(jīng)過信號放大器對短源距探測器的晶體和光電倍增管輸出的負(fù)尖脈沖進(jìn)行緩沖放大和脈沖整形；

(5)將整形后的脈沖信號提供給脈沖幅度分析板PHA，通過對信號幅度進(jìn)行分類，然后把一定時(shí)間內(nèi)的各個(gè)能量的計(jì)數(shù)傳到控制板，即對短源距探測器緩沖的模擬信號轉(zhuǎn)換成與脈沖幅度成正比的數(shù)字量；

(6)將該數(shù)字量信號送譜分析器進(jìn)行存儲，再進(jìn)行曼切斯特碼編碼后送到通訊I/O處理，送到地面；

(7)控制板進(jìn)行控制數(shù)據(jù)輸入信號，這樣地面系統(tǒng)通過微控制器就可知道驅(qū)動信號、加到光電倍增管上的高壓、高壓消耗的電流、加到高壓電源的電壓，從而使短源距高壓電源得到調(diào)節(jié)，形成脈沖信號峰測量，地面系統(tǒng)顯示此時(shí)隨機(jī)增益，使豁免監(jiān)測銫源137Cs對應(yīng)于穩(wěn)峰能量在225±5道上。

(8)檢查短源距豁免銫源穩(wěn)峰對應(yīng)能量是在225±5道上。

(9)帶豁免源的短源距探測器穩(wěn)峰過程結(jié)束。

所述步驟(7)中，如果短源距探測器豁免銫源穩(wěn)峰能量不在225±5道上，根據(jù)地面命令控制接口板同時(shí)調(diào)節(jié)增益大小，保證短源距探測器穩(wěn)峰在225±5能量道上。

本發(fā)明的有益效果是：2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法是通過改變短源距探測器無銫源結(jié)構(gòu)，并向短源距探測器增加0.25微居里的豁免監(jiān)測銫源，確保短源距探測器輸出穩(wěn)定的脈沖信號，通過地面調(diào)節(jié)達(dá)到自動穩(wěn)峰，改變原儀器以前短源距采用熱敏電阻控制高壓而調(diào)節(jié)光電倍增管輸出幅度的方法，達(dá)到解決因短源距受井下溫度影響致使測井資料重復(fù)性超標(biāo)的問題，能有效提高儀器測井成功率和測井質(zhì)量。

附圖說明

圖1兩種方法短源距計(jì)數(shù)率與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)率的對比圖。

圖2兩種方法的灰?guī)r密度值與標(biāo)準(zhǔn)密度值的對比圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

本發(fā)明的2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法的工作原理與現(xiàn)有技術(shù)是相同的，可以參考現(xiàn)有技術(shù)，所以不再敘述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的不同點(diǎn)是改變短源距探測器無穩(wěn)峰源。

本發(fā)明的2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法，在短源距探測器中添加穩(wěn)峰的豁免監(jiān)測源，確保在測井過程中短源距探測器輸出幅度大小通過地面軟件系統(tǒng)來控制其銫源穩(wěn)峰的方法，達(dá)到短源距探測器輸出穩(wěn)定的脈沖信號，穩(wěn)峰的豁免監(jiān)測源為0.25微居里的豁免監(jiān)測銫源，豁免監(jiān)測銫源緊貼在緊鄰晶體的護(hù)套總成的側(cè)面的中心處，短源距豁免監(jiān)測源與短源距探測器的晶體、光電倍增管、護(hù)套總成一起構(gòu)成有源結(jié)構(gòu)。

裝有豁免監(jiān)測銫源的短源距探測器與短源距探測器電路、短源距信號放大和處理電路、短源距脈沖幅度分析(PHA)電路、譜分析電路、控制電路、高壓電路相互連接，并一起構(gòu)成短源距脈沖信號穩(wěn)峰電路和通過地面監(jiān)測達(dá)到短源距的自動穩(wěn)峰，短源距探測器穩(wěn)峰方法過程包括以下步驟：

(1)首先檢查短源距探測器是晶體、光電倍增管、護(hù)套總成是否緊固；

(2)觀察豁免監(jiān)測銫源是否緊貼在緊鄰晶體的護(hù)套總成的側(cè)面的中心處，保證豁免監(jiān)測銫源為晶體提供具有一定能量的伽馬射線；

(3)晶體接收到伽馬射線并轉(zhuǎn)換為光子后，再通過光電倍增管進(jìn)行逐級電壓升級后，輸出所需的負(fù)尖脈沖信號；

(4)經(jīng)過信號放大器對短源距探測器的晶體和光電倍增管輸出的負(fù)尖脈沖進(jìn)行緩沖放大和脈沖整形；

(5)將整形后的脈沖信號提供給脈沖幅度分析板PHA，通過對信號幅度進(jìn)行分類，然后把一定時(shí)間內(nèi)的各個(gè)能量的計(jì)數(shù)傳到控制板，即對短源距探測器緩沖的模擬信號轉(zhuǎn)換成與脈沖幅度成正比的數(shù)字量；

(6)將該數(shù)字量信號送譜分析器進(jìn)行存儲，再進(jìn)行曼切斯特碼編碼后送到通訊I/O處理，送到地面；

(7)控制板進(jìn)行控制數(shù)據(jù)輸入信號，這樣地面系統(tǒng)通過微控制器就可知道驅(qū)動信號、加到光電倍增管上的高壓、高壓消耗的電流、加到高壓電源的電壓，從而使短源距高壓電源得到調(diào)節(jié)，形成脈沖信號峰測量，地面系統(tǒng)顯示此時(shí)隨機(jī)增益，使豁免監(jiān)測銫源137Cs對應(yīng)于穩(wěn)峰能量在225±5道上。

(8)檢查短源距豁免銫源穩(wěn)峰對應(yīng)能量是在225±5道上。

(9)帶豁免源的短源距探測器穩(wěn)峰過程結(jié)束。

所述步驟(7)中，如果短源距探測器豁免銫源穩(wěn)峰能量不在225±5道上，根據(jù)地面命令控制接口板同時(shí)調(diào)節(jié)增益大小，保證短源距探測器穩(wěn)峰在225±5能量道上。

本發(fā)明方法，優(yōu)點(diǎn)在于通過向短源距探測器增加0.25微居里的豁免銫源，將豁免源頂住短源距探測器，用于監(jiān)測短源距探測器穩(wěn)峰工作的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)對短源距探測器添加豁免監(jiān)測銫源時(shí)釋放的伽馬射線，探測器能夠準(zhǔn)確接收，并經(jīng)過短源距電路進(jìn)行放大處理和自動穩(wěn)峰，確保具有豁免監(jiān)測銫源的短源距技術(shù)過程可靠有效，對短源距探測器添加豁免監(jiān)測銫源能夠解決探測器受溫度影響其電脈幅度會隨溫度變化而變化致使測井資料重復(fù)性超標(biāo)的問題，保證測井過程中短源距脈沖幅度變化相對穩(wěn)定，大大提高儀器測井成功率和測井質(zhì)量。

2016年4月，2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法在大港標(biāo)準(zhǔn)刻度井進(jìn)行驗(yàn)證，主要對短源距在模擬灰?guī)r進(jìn)行刻度性能檢測，分別采用熱敏電阻法和本2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法對短源距計(jì)數(shù)率進(jìn)行采集。

1、模擬在不同工作溫度的條件下兩種方法的差異性

針對傳統(tǒng)的2228巖性密度測井儀技術(shù)工藝特點(diǎn)，對短源距在模擬灰?guī)r進(jìn)行刻度試驗(yàn)，在模擬灰?guī)r刻度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比中(灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)值為2.702g/cm3)，模擬在不同工作溫度的條件下，分別采用熱敏電阻法和自動穩(wěn)譜法對短源距計(jì)數(shù)率進(jìn)行采集，其試驗(yàn)結(jié)果見表1、圖1、圖2。

表1兩種方法的短源距計(jì)數(shù)率

2、模擬在不同工作溫度的條件下兩種方法的對比結(jié)果

通過刻度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用兩種方法的短源距計(jì)數(shù)率在默認(rèn)工作溫度(150℃)條件下，熱敏電阻法與自動穩(wěn)譜法均能滿足工作要求。但是，對于采用熱敏電阻法的儀器在升溫過程中(25-175)℃計(jì)數(shù)率會有較大幅度的變化，實(shí)測計(jì)數(shù)率在(4490.4--3881.7)CPS間變化，計(jì)數(shù)率為下降趨勢(不穩(wěn)定)；在80℃-140℃區(qū)間內(nèi)，儀器處于過補(bǔ)償狀態(tài)，計(jì)算出的密度值(2.7021--2.5685)g/cm³超出灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)值(2.702±0.025)g/cm³測量誤差；當(dāng)溫度﹥160℃時(shí)，儀器處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，計(jì)算的密度值(2.6932--2.5685)g/cm³低于灰?guī)r標(biāo)準(zhǔn)值測量誤差下限。而采用短源距自動穩(wěn)譜方法的儀器，在升溫過程中(25-175)℃計(jì)數(shù)率沒有較大幅度的變化，實(shí)測計(jì)數(shù)率在(4450.1--4512.2)CPS間變化，計(jì)算的密度值(2.7023--2.7026)g/cm³均在測量誤差范圍內(nèi)(2.702±0.025)g/cm³。

同時(shí)，通過對比差異性結(jié)果可以看出，采用熱敏電阻法短源距計(jì)數(shù)率會隨著溫度升高而變化，而采用探測器穩(wěn)峰的方法短源距計(jì)數(shù)率會隨著溫度升高而變化，但通過地面自動穩(wěn)峰調(diào)整，其計(jì)數(shù)率變化穩(wěn)定。并通過兩種方法的對比曲線也可以看出，采用熱敏電阻法的曲線在80℃-100℃時(shí)，短道計(jì)數(shù)率和灰?guī)r密度值的數(shù)值起伏變化大，而采用短源距穩(wěn)峰方法的檢測曲線在0℃-175℃間變化較平穩(wěn)。

按照上述短源距探測器加源工藝步驟，通過刻度對比試驗(yàn)結(jié)果，嚴(yán)格操作探測器加溫過程，確保了2228巖性密度測井儀短源距探測器穩(wěn)峰的方法對短源距計(jì)數(shù)率的采集，取得了良好的自動穩(wěn)譜效果?？朔鹘y(tǒng)2228巖性密度測井儀短源距無銫源無穩(wěn)峰測井工藝的不足，確保短源距探測器輸出穩(wěn)定的脈沖信號，解決儀器受井下溫度影響致使測井資料重復(fù)性超標(biāo)的問題。能有效提高儀器測井成功率和測井質(zhì)量。

綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其它的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。