伽玛测井规范Word格式.docx
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c.测定镭一氡放射性平衡系数。
3.3γ测井仪应进行校准、野外核查和井场检查。
3.4γ测井原始数据应取全取准。
3.5γ测井资料应结合地质情况进行综合解释。
4γ测井设计
4.1所有承担γ测井工作的单位均应编写γ测井设计。
γ测井设计可单独编写,也可作为地质项目设计的一部分编写。
4.2γ测井设计主要内容包括:
测井目的、任务与质量要求;
区内地质概况及地球物理特征;
采用的测井方法技术及要求;
人员组成及仪器设备;
质量保证措施:
资料整理方法和提交的成果。
对于专门物探参数孔设计内容还应包括:
钻孔位置的选择原则、钻孔结构、钻探施工的技术要求等
4.3γ测井设计应报主管单位审批后方可实施。
实施过程中如有修改和补充应及时申报审批。
5仪器设备
5.1性能要求
5.1.1含量测量范围与灵敏阈
用于铀矿地质勘查的γ测井仪,含量测量范围为0%eU~5%eU,灵敏阈应达到0.001%eU;
用于划分岩性的γ测井仪,含量测量范围为0%eU~0.01%eU,灵敏阈应达到0.0001%eU。
5.1.2稳定性
5.1.2.1短期稳定性
γ测井仪在测量范围内的任何一固定γ照射量率值的点上连续工作8h,所测量的γ照射量率的相对差应不大于5%(每组γ照射量率测量值为30个,组间间隔时间为1h),γ照射量率的相对差按式
(1)计算:
Ni-N0
δ1=———×
100%…………………………
(1)
N0
式中:
δ1——γ照射量率相对差的数值,以百分数表示;
Ni——第i组γ照射量率测量平均值的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕
No——预热10min后,第一组γ照射量率测量平均值的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
5.1.2.2长期稳定性
γ测井仪使用前后应在检查短期稳定性的同一固定γ射量率值的点上进行长期稳定性检查。
每一次检查γ照射量率测量值为5个。
当仪器长期稳定性γ照射量率相对差大于5%时,该仪器应重新校准,符合要求后,方可投入使用。
γ照射量率的相对差按式
(2)计算:
Nj-N01
δ2=———×
100%…………………………
(2)
N01
δ2——γ照射量率相对差的数值,以百分数表示;
Nj——第j次γ照射量率测量平均值的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
N10——γ测并仪使用前第一次短期稳定性检查八组γ照射量率测量平均值的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
5.1.3准确性检查
5.1.3.1在γ测井模型标准上的检查
γ测井仪校准后,在铀模型上所测量的当量铀含量与模型已知当量铀含量的相对误差应不大于5%,当量铀含量相对误差按式(3)计算:
Q2-Q1
δ3=———×
100%…………………………(3)
Q1
δ3——当量铀含量相对误差的数值,以百分数表示;
Q2——γ测井仪对铀模型测量的当量铀含量的数值,以百分数表示;
Q1——模型己知铀含量的数值,以百分数表示。
5.1.3.2涨落性检查
利用γ测井仪短期稳定性测量数据,用“偏度、峰度检验法”或“X2检验法”检查γ测井仪读数,其结果应符合正态分布,否则测井仪应重新校准。
5.1.3.3非线性检查
γ测井仪在量程范围内,在固体镭源标准上实际测量的γ照射量率与理论值的相对误差应不超过5%,非线性相对误差按式(4)计算:
N1-N2
η=———×
100%…………………………(4)
N1
η——非线性相对误差的数值,以百分数表示;
N1——仪器在最大量程的理论数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
N2——仪器在最大量程实际测量的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
5.1.4一致性检查
5.1.4.1在γ测井模型标准上的一致性检查
多台仪器在同一含量铀模型上进行测量时,其中任意两台仪器测量的当量铀含量的相对差应不大于5%,铀含量测量相对差按式(5)和式(6)计算:
Qj-Qi
δ4=———×
100%…………………………(5)
Q
∑Qi
Q=———×
100%…………………………(6)
n
δ4——铀含量测量相对差的数值,以百分数表示:
Qj、Qi——任意两台仪器测量的当量铀含量的数值,以百分数表示;
Q——多台仪器测量的当量铀含量平均值,以百分数表示;
n——仪器的台数。
5.1.4.2在固体镭源标准上的一致性检查
多台仪器在固体镭源标准上进行同一固定点位置相同γ照射量率校准时,其中任意两台仪器测量的γ照射量率的相对差应不大于5%,γ照射量率测量相对差按式(7)计算:
Ij-Ii
δ5=———×
100%…………………………(7)
In
∑Ii
In=———×
100%…………………………(8)
n
δ5——γ照射量率测量相对差的数值,以百分数表示
Ij、Ii——任意两台仪器测量的照射量率的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
In———多台仪器测量照射量率的平均值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
5.2附属设备
5.2.1概述
γ测井附属设备包括绞车和测井电缆。
5.2.2附属设备要求
5.2.2.1绞车应轻便耐用。
集流环连接电缆后,缆心间的最低绝缘电阻值应不小于10MQ。
利用地球物理测井仪加装γ测井仪器的设备及电缆的最低绝缘电阻见EJ/T1162。
5.2.2.2测井电缆拉断力应大于2000N,缆心千米直流电阻应小于166Ω。
电缆深度系统检查方法和要求见EJ/T1162。
5.3仪器校准
5.3.1校准要求
5.3.1.1γ测井仪每年投入使用前应在能够证明资格、测量能力和溯源性的放射性勘查计量站进行校准。
放射性勘查计量站应根据该测量设备的校准内容和方法制定校准计划。
5.3.1.2投入使用的γ测井仪应有放射性勘查计量站提供的校准证书。
5.3.1.3校准的相关规定见GB/T15481。
5.3.2校准设施
5.3.2.1概述
γ测井仪的校准设施包括γ测井系列模型标准和固体镭源标准。
5.3.2.2γ测井系列模型标准
γ测井系列模型标准是校准γ测井仪器、测定各种定量参数和进行测井方法研究的基础设施。
核工业放射性勘查计量站的系列测井模型标准是核工业系统校准γ测并仪的最高标准。
5.3.2.3固体镭源标准
5.3.2.3.1固体镭源标准既是γ测井仪在放射性勘查计量站的校准标准,同时也是野外生产过程中核查γ测井仪的工作标准源。
5.3.2.3.2野外使用的固体镭源标准应定期到放射性勘查计量站进行检定。
5.3.2.3.3固体镭源标准的检定周期为三年。
5.3.2.3.4固体镭源标准发生以下现象时应停止使用:
a.固体镭源标准的质量变化大于3%;
b.点状中心消失;
c.24h的漏气量大于37Bq。
5.3.3γ照射量率换算系数的校准
5.3.3.1校准要求
γ照射量率换算系数的校准应在放射性勘查计量站进行。
5.3.3.2校准方法
校准应在仪器测程范围内均匀地给出不少于10个测量值的点,每个测量值的点上测量次数应不少于10个。
用固体镭源标准校准时,不同距离的γ照射量率按式(9)计算:
Kr
I=———…………………………(9)
R2
I——距固体镭源为R处的γ照射量率的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
Kr——距固体镭源1m处的γ照射量率的数值,Kr的使用数据见附录A,单位为纳库二次方米每千克小时〔nC•m2/(kg•h)〕;
R——镭源中心到晶体中心距离的数值,R>21,单位为米(m);
1——晶体长度的数值,单位为米(m)。
5.3.3.3γ照射量率换算系数确定方法
γ测井仪非线性误差符合本标准要求时,应采用二元正态线性相关分析方法确定γ照射量率换算系数。
5.3.4γ测井仪含量灵敏度系数的校准
5.3.4.1γ测井仪含量灵敏度系数是指照射量率与饱和矿层单位含量之间的关系系数。
γ测井仪含量灵敏度系数按式(10)计算:
Iu=KuQuu+KthQthu+KkQku+Ds
Ith=KuQuth+KthQthth+KkQkth+Ds
Ik=KuQuk+KthQthk+KkQkk+Ds………………………………(10)
I0=KuQu0+KthQth0+KkQk0+Ds
Iu、Ith、Ik、I0——在铀、钍、钾和零值模型中测量的γ照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
Ku一一铀含量灵敏度系数值,单位为纳库万分之一当量铀含量每千克小时〔(nC•0.01%eU)/(kg•h)〕;
Kth一一钍含量灵敏度系数值,单位为纳库万分之一当量钍含量每千克小时〔(nC•0.01%eTh)/(kg•h)〕;
Kk一一钾含量灵敏度系数值,单位为纳库百分之一钾含量每千克小时〔(nC•1%K)/(kg•h)〕;
Quu、Quth、Quk——铀模型中的铀、钍、钾含量值,以百分数表示;
Qthu、Qthth、Qthk——钍模型中的铀、钍、钾含量值,以百分数表示;
Qku、Qkth、Qkk——钾模型中的铀、钍、钾含量值,以百分数表示;
Q0u、Q0th、Q0k——零值模型中的铀、钍、钾含量值,以百分数表示;
Ds——本底γ照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
铀、钍、钾含量灵敏度系数校准结果见表B.1。
5.3.4.2γ测井仪含量灵敏度系数的使用范围
矿石的有效原子序数在9~2l范围内,γ测井仪含量灵敏度系数的变化应不大于3%。
有效原子序数按式(11)计算:
1
--
Ze=(∑Pz*Z2*3)2*3………………………………(11)
Ze——矿石的有效原子序数;
Pz——矿石中原子序数为Z的元素的含量;
Z——原子序数。
5.3.5γ照射量率换算系数的野外核查
5.3.5.1一般要求
γ测井仪在野外使用期间,正常情况下应每月用固体镭源标准采用空中法对仪器照射量率换算系数核查一次;
若γ测井仪长期放置或更换了光电倍增管、晶体后,应对照射量率换算系数及时进行核查。
5.3.5.2核查方法
核查方法按
5.3.3.2的规定进行。
5.3.5.3γ照射量率换算系数确定方法
γ照射量率换算系数确定方法按
5.3.3.3的规定进行。
5.3.5.4γ照射量率换算系数核查
γ测井在野外进行核查时,每次核查的γ照射量率换算系数与在放射性勘查计量站校准时确定的γ照射量率换算系数之间的相对差应不大于5%,γ照射量率换算系数相对差按式(12)计算:
Ki-K
δ6=———×
100%…………………………(12)
K
δ6——照射量率换算系数相对差的数值,以百分数表示;
Ki——任意一次照射量率换算系数核查的数值,单位为纳库秒每千克小时〔(nC•s)/(kg•h)〕;
K——校准时确定的照射量率换算系数值,单位为纳库秒每千克小时〔(nC•s)/(kg•h)〕。
6测井准备
6.1γ测井通知书
γ测井通知书的格式、内容参见附录C。
6.2准备工作
测井人员接到γ测井通知书后,应提前1h到达井场,并及时清理钻机现场,清点所需的仪器设备、工具、材料和资料并参见附录D的要求填写γ测井实际材料登记表;
查阅岩(矿)心编录资料,详细了解和掌握孔内情况,了解矿层赋存部位;
检查仪器设备的工作状态,确保仪器处于最佳工作状态后开始测井。
6.3冲孔
应使用无放射性污染的井液进行冲孔。
测井人员应对井液γ照射量率进行检查,当冲孔排出井液的γ照射量率小于5.2nC/(kg•h)(地浸砂岩型铀矿床冲孔排出井液的γ照射量率小于3.0nC/(kg•h))时,方可进行测井。
6.4钻孔准备及要求
钻孔准备及要求见EJ/T1162。
7γ测井方法及要求
7.1γ测井方法
7.1.1基本测井
基本测井包括中间测井和终孔测井两种。
当钻孔揭穿主要矿层后,应立即进行中间测井;
当钻孔达到地质设计孔深和要求时,应进行终孔测井。
完成全部测井任务前,不允许拆除钻机场地任何设施。
7.1.2点法测井
探管由下而上逐点进行测量,在放射性正常地段测量点距应采用1m,放射性偏高地段点距应采用0.2m~0.5m,异常地段点距应采用0.1m。
当用计算机进行分层解释时,正常地段点距应采用1m,放射性偏高地段和异常地段点距应采用0.1m,且异常测量段应伸入正常地段五个点。
7.1.3连续测井
连续γ测井时,应进行最佳提升速度试验,防止因提升速度过快造成异常幅度和定位误差。
确定最佳提升速度的条件为:
异常幅度下降不大于3%:
异常边界滞后不大于0.1m;
正常地段不漏异常。
通常在放射性正常地段提升速度不大于4m/min,异常地段提升速度不大于2m/min。
测井速度应保持匀速,速度变化不大于5%。
连续测井点距为0.05m。
7.1.4孔径测量
铀矿床勘查钻孔,在塌孔或扩孔严重的地段,应进行孔径测量,孔径测量点距在含矿地段不大于0.5m;
地浸砂岩型铀矿床勘查钻孔应连续进行孔径测量,测量点距为0.05m。
7.1.5井液密度测量
使用泥浆冲孔时,测井前应测量泥浆的密度,测量允许最大误差为0.1×
103kg/m3。
7.2其它要求
电缆下井速度应不>20m/min。
探管下放过程中,操作人员应通过耳机、率表或仪器控制面板进行监测,概略了解井内矿化情况并做好记录,探管放至井底后,应立即上提0.1m~0.3m。
7.3测井深度计算
测井起算深度的零点应与钻探的零点统一。
计算测井深度应包括上提部分。
测井孔深与钻探孔深不相符时,应查明原因后,再开始测井,测井深度按式(13)计算,见图1。
H=h1+h2-h3-h4……………………………………………(13)
H——测井深度值,单位为米(m);
h1——电缆第一标志与孔口第一标志距离值,单位为米(m);
h2——探测器中心与电缆第一标志距离值,单位为米(m);
h3——机台面与地面距离值,单位为米(m);
h4——机台面与孔口第一标志距离值,单位为米(m)。
8γ测井资料解释方法及要求
8.1分层解释法
8.1.1概述
分层解释法是将异常段分成几个厚度(视厚度)为0.1m不同含量的单元层解释,以揭示矿化段内含量的变化规律,并按不同品位圈定出矿层。
其方法有反褶积法和迭代法等。
8.1.2反褶积法
8.1.2.1解释方法
反褶积法分层确定含量时,通常采用五点式〔式(14)〕也可采用三点式〔式(15)〕的方法计算第i个单元层含量。
如果采用五点式反褶积法分层解释时,应统一使用铀矿地球物理测井数据处理解释软件中的γ测井五点式反褶积法分层解释模块。
五点式计算公式:
三点式计算公式:
Qi——第i个单元层含量值,以百分数表示;
Ii——测点i的γ照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
α——特征参数,与探头结构、钻孔条件和地层环境等参数有关;
表示单位吸收层厚度对γ照射量率衰减的百分数,单位为每米,(1/m);
h—单元层厚度值,单位为米(m)。
8.1.2.2特征参数的确定方法
8.1.2.2.1概述
特征参数通常从钻孔实测的γ照射量率曲线上求取,同时也可以采用在γ测井模型标准上直接测量或理论计算的方法确定。
8.1.2.2.2斜率法
斜率法主要在矿层与围岩分界清晰、围岩底数γ照射量率稳定、距矿层边界1m范围内无其它矿层的情况下使用,见图2。
这时特征参数(α)按式(16)计算:
Ia、Ib——分别为靠近矿层边界外一侧的两点Za、Zb的γ照射量率,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
IDS——矿层外侧的围岩底数照射量率,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
Zb、Za——孔内两个不同的深度,单位为米(m)。
当底数γ照射量率难于确定时,可采用微分斜率法按式(17)计算特征参数:
△I——矿层边界外一侧两点Za、Zb的γ照射量率的变化量;
△Z——矿层边界外一侧两点Za、Zb深度值的变化量。
8.1.2.2.3判别因子法
该方法主要是利用分层解释出现的负值特征,通过控制负值的大小,以获取合适的特征参数。
同时也可利用E判别因子法和B判别因子法求取α,步骤如下:
a.对γ照射量率曲线作去底数处理;
b.选取较小的α(2/m),按式(14)或式(15)逐点计算各单元层的含量,然后按式(18)或式(19)做出判别:
E判别因子公式为:
qi≥-E……………………………………………(18)
B判别因子公式为:
E——E判别因子,其值E=N,N通常取值为2;
B—B判别因子,一般取值在3%~5%;
qi±
2(max)——在qi+2和qi-2中取高含量。
c.当判别式的条件不满足时,可按规定的α增量(△α=0.5/m或△α=1/m)改变α值,直到该点满足判别式(18)或(19),然后从该点起逐点计算其它各单元层含量,若判别式条件不满足的点再次出现时,再用相同的方法改变α值,依次循环,直到整条异常曲线计算完毕,最后一次计算的α值,即是该异常曲线所适用的特征参数。
8.1.2.2.4理论计算法
用理论计算法计算特征参数,按式(20)和(21)计算:
B(h)——厚度为h的单元矿层的饱和度;
Ih——厚度为h的单元矿层中心点产生的γ照射量率的数值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
I∞——饱和矿层中心点的γ照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
理论计算的α值见表E.1。
8.1.2.2.5其它方法
其它计算α特征参数的方法的确定,应有大量野外试验数据并在考核达标的前提下,经核工业放射性勘查计量站校准合格,主管部门批准后,方可投入使用。
8.1.3迭代法
8.1.3.1迭代法计算含量
迭代法计算含量步骤如下:
a.将异常曲线作去底数处理,求出γ照射量率数值I0i(i=1,2,3,…,n)。
给出各单元层的初值含量q0i(记为0次迭代),按式(22)计算:
b.经j-1次迭代后各单元层的含量为qj-1i,相应含量下的γ照射量率Iji按式(23)计算:
Iji=Ku•B(h)∑αk•qj-ki-k………………………………………(23)
Iji——单元层的γ照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
αk(k=-m,…,0,m)——形态系数,表示离单元矿层中心k个单元层距离处单元矿层产生的γ照射量率与该单元矿层中心γ照射量率的比值,(αk=α-k);
m——算子半长度,当αk≤0.01α0时,m取k值。
c.确定迭代运算是否继续进行,一般固定迭代次数(10~20次),当迭代终止时,可按步骤e)处理,否则按步骤d)修正迭代含量。
d.将含量qj-1i修改为qji,修改方法有比值法和差值法,按式(24)和式(25)计算。
比值法:
差值法:
然后继续按步骤b)使迭代次数j增加一次
e.确定最终各单元矿层的解释含量,各单元矿层的解释含量按式(26)计算。
qi——单元矿层含量值,以百分数表示;
IDS——异常曲线的底数照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕。
8.1.3.2形态系数和饱和度的确定
8.1.3.2.1模型确定法
形态系数和饱和度可以在γ测井模型标准上直接测量。
形态系数按式(27)计算:
饱和度按式(28)计算:
设单元层中心点γ照射量率为Io见图3,距中心点距离h、2h、3h处的γ照射量率分别为Il、I2、I3。
图4中的实线是一条去底数饱和矿层曲线,是由各单元矿层异常曲线迭加而成的,其中a、b、c……处的γ照射量率可用式(29)表示:
单元矿层各点的γ照射量率按式(30)计算:
8.1.3.2.2理论计算法
形态系数及饱和度也可用理论计算法求取,形态系数及饱和度分别按式(31)、(32)计算:
Ii、Ii+k——分别表示第i单元层在中心点与距该单元层中心点k、h距离处产生的γ照射量率值,单位为纳库每千克小时〔nC/(kg•h)〕;
即:
Imax(H)函数可用式(34)~式(36)计算:
μ——有效线吸收系数,单位每米(1/m);
L——探测器(晶体)长度,单位为米(m);
θ——钻孔与矿层的相遇角,单位为度(°
);
P——探测器外壳、井液和套管的附加吸收百分数,其值为:
P=μ1d1+μ2d2+μ3d3(其中μ1、μ2、μ3分别为井液、套管和探管的有效吸收系数,单位为每米(1/m);
d1、d2、d3——分别为井液、套管及探管的厚度,单位为米(m);
r0——钻孔半径,单位为米(m)。
采用特征参数α定义形态系数与饱和度见式(37):
形态系数理论计算值见E.2,也可按8.1.2.2的方法实测。
8.1.4矿层边界的确定
8.1.4.1矿层边界应由不同含量的单元层边界确定。
8.1.4.2可根据一般工业指标或可行性评价确定的矿层品级指标,属于同一品级的连续单元层,合并为一个矿层。
8.1.4.3两个同一品级的矿层之间,存在小于可采厚度的低品级矿层或夹石层时,合并后其加权平均含量仍保持原品级者,可合并为一个矿层;
不同品级的矿层之间,存在小于可采厚度的夹石层时,该夹石层合并到低品级矿层后,仍能保持原品级者,允许合并为一个矿层。
地浸砂岩型铀矿床在两个矿层之间,存在小于可采厚度且
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