一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法

2023-12-10 20:47:02

一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法
【專利摘要】本發明屬於核探測儀器校正【技術領域】，具體涉及一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法。本發明的方法包括以下步驟：設置伽瑪能譜測井儀能窗參數並選取基準模型；計算並修正死時間；計算靈敏度係數；校驗混合校驗模型。本發明解決了現有技術難以對伽瑪能譜測井儀進行有效校正的技術問題；採用本發明的方法，能夠對伽瑪能譜測井儀進行有效校正，校正後的伽瑪能譜測井儀可以準確測定礦床鑽孔地層中的鈾、釷含量。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬於核探測儀器校正【技術領域】，具體涉及一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測 井儀校正方法。 一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法

【背景技術】
[0002] 目前，在鈾礦勘查領域中，普遍採用伽瑪總量測井來計算鑽孔地層中的鈾含量，在 鈾釷混合型礦床上，需要採取部分礦段巖心進行鈾、釷含量化驗分析，進而對伽瑪總量測井 獲得的鈾含量進行校正。
[0003] 為準確測定鈾釷混合型礦床上的鈾、釷含量，需採用伽瑪能譜測井儀。如何有效校 正伽瑪能譜測井儀，是本領域技術人員亟需解決的關鍵問題


【發明內容】

[0004] 本發明需解決的技術問題為：現有技術難以對伽瑪能譜測井儀進行有效校正。
[0005] 本發明的技術方案如下所述：
[0006] -種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，包括以下步驟：首先採用伽瑪能 譜測井儀在鈾基準模型、釷基準模型和混合校驗模型上進行伽瑪能譜測量，計算鈾基準模 型和釷基準模型上各自的鈾窗和釷窗死時間，然後根據經死時間校正後的鈾窗和釷窗的計 數率和鈾、釷基準模型的鈾、釷含量，計算伽瑪能譜測井儀的靈敏度係數；之後根據鈾基準 模型和釷基準模型上各自的鈾窗和釷窗死時間，計算混合校驗模型的鈾窗和釷窗死時間， 然後計算混合校驗模型上經死時間校正後的鈾窗和釷窗計數率；最後採用上述計算出的靈 敏度係數和混合校驗模型的鈾窗、釷窗計數率，計算混合校驗模型的鈾、
[0007] 本發明的方法具體包括以下步驟：
[0008] 步驟1.設置伽瑪能譜測井儀能窗參數並選取基準模型；
[0009] 步驟2.計算並修正死時間；
[0010] 步驟2. 1.採用雙源法和線性相關係數法計算鈾基準模型上鈾窗死時間和釷窗 死時間TUTh ;
[0011] 步驟2. 2.採用與步驟2. 1相同的方法計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu和 最終釷窗死時間TThTh ;
[0012] 步驟2. 3.計算混合校驗模型的鈾窗死時間T"和釷窗死時間TMTh ;
[0013] 步驟2. 4.計算混合校驗模型上經死時間修正後鈾窗計數率和釷窗計數率 Nmu ；
[0014] 步驟3.計算靈敏度係數；
[0015] 步驟4.校驗混合校驗模型。
[0016] 步驟1具體包括以下步驟：
[0017] 對待校正的伽瑪能譜測井儀，採用"寬兩窗"，即U窗和Th窗；選取a個鈾基準模 型、b個釷基準模型和c個混合校驗模型；採用核工業放射性勘查計量站的放射性測井基準 模型作為基準模型。
[0018] 步驟1中，a的取值範圍為3?6 ;b的取值範圍為2?5 ;c的取值範圍為2?6。 [0019] 作為步驟1的優選方案，a=4, b=3, c=2 ;
[0020] 基準模型參數如下表所示： I U質量| Th質量| K質量 模型類型 模型編號 百分比百分比 百分比 ___(%)(%) (%)
[0021] UF-1.0- I__1.093 0.011 1.279 鈾 UF-0.5- I 0.553 0.004 1.494 基準模型 UF-0.2- I 0.21廠 0.0018 1.635 _ UF-Q.Q3- 1 丨 0.0304 | 0.0013 | 1.61 ~ ~ ThF-1.5- 1 0.0078 1.51 1.187 ~ 其ThF-0.7-1 ~ 0-0055 0.719 1.32
[0022] 1 丨一 ThF-0.05- I__0.00068 0.0491 0.315 m^· UThF-0.2-0.07- 1 0.205~ 0.0712 1.59 校驗模型 r^hF-0.01-0.03-I I 0.0099 丨 0.0322 I 1.54
[0023] 。
[0024] 步驟2具體包括以下步驟：
[0025] 步驟2. 1具體包括以下步驟：
[0026] 步驟2. 1. 1.採用雙源法計算鈾基準模型上初始鈾窗死時間τ 和初始釷窗死時 間 τ UTh
[0027] 利用下式計算鈾基準模型上初始鈾窗死時間和初始釷窗死時間TUTh: τ = ^Ul'^2U~^U2'^lU lv~Cm-N2U-NlTC-CU2-N LU-N2TC [_] Γ = Cm-N2rh-CU2-NlTh /ΤΑ Cm-N2n-NlTC-CU2-Nm-N 2TC . f
[0029] 式中，
[0030] τ 表示鈾模型上計算的初始鈾窗死時間，單位：s ;
[0031] TUTh表示鈾模型上計算的初始釷窗死時間，單位：s ;
[0032] Cm表示1#鈾基準模型的鈾含量，即鈾的質量百分比，單位：％ ;
[0033] CU2表示2#鈾基準模型的鈾含量，即鈾的質量百分比，單位：％ ;
[0034] Nm表示1#鈾基準模型上採集的譜線U窗的計數率，單位：s_1 ;
[0035] N1Th表示1#鈾基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位：s_1 ;
[0036] N1T。表示1#鈾基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位u1 ;
[0037] N2U表示2#鈾基準模型上採集的譜線U窗的總計數率，單位：s_1 ;
[0038] N2Th表示2#鈾基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位：^ ;
[0039] N2TC表示2#鈾基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位：^ ;
[0040] 所述1#鈾基準模型、2#鈾基準模型為步驟1中任意兩個不相同的鈾基準模型， 即有G種組合方式，進而得到Q 2組初始鈾窗死時間組初始釷窗死時間 τνηι ~ ^unc；. ?
[0041] 步驟2. 1. 2.採用線性相關係數法計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間和最終釷 窗死時間TUTh
[0042] 步驟2. 1. 2. 1.計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間 Llmin - {【[,ΤΑ，，…，7￡/把} ^rflmax ^ IH3-X {ri?y], TUU2 ^uucl }
[0043] 設 T -T At, = ~(岬為自然數） ml TdlS(fh)=Tdlm>n +ih-Ail (?】=〇, 1 ,…，A -1 )，
[0044] 其中，1?優選為10的整數倍；
[0045] 採用下式計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間: NLM) - (i-?χ...α) Κν^ = ΣΝ^νΜ^ i=l Q=EQ,/?
[0046] l ，=1a _ Ruu0h)二 I , 1=1 p _ -Q)2 R,,,, (/|) - iTiax x^ui； (^|)} = ^dls (^1 ) = ^/Ismin + K '
[0047] 式中，
[0048] <7/,(ηι)表示第i個鈾基準模型經ni次死時間校正後的鈾窗計數率，單位 ：S-1 ;
[0049] Nm表示第i個鈾基準模型的鈾窗原始計數率，單位：s_1 ;
[0050] Νυτα表示第i個鈾基準模型的總道原始計數率，單位u1 ;
[0051] Cm表示第i個鈾基準模型的鈾含量，即鈾質量百分比，單位：％ ;
[0052] 表示所有鈾基準模型經ηι次死時間校正後的鈾窗計數率與鈾含量之間的 相關係數；
[0053] 相關係數MrO的最大值對應的死時間即為鈾基準模型上最終鈾窗死時間Tra ;
[0054] 步驟2. 1. 2. 2.計算鈾基準模型上釷窗死時間TUTh
[0055] 採用與步驟2. 1. 2. 1相同的線性相關係數法方法計算釷窗死時間TUTh ;
[0056] 步驟2. 2.採用與步驟2. 1相同的方法計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu和 最終釷窗死時間TThTh;
[0057] 步驟2. 3具體包括以下步驟：
[0058] 採用線性插值法計算混合校驗模型的鈾窗死時間T"和釷窗死時間TMTh : a Σ凡、 Pu 二 μ^ a b
[0059] γη = ^- ? _T^-TThu -- ?
[MU - ^ (^Α? _ ^Th ) ^ThV ~^Th Τ - ^UTh ^IM'h (ρ _ Ρ \\Τ 1MTh ~ ~0 0 丨7>?，卞』1-- 1 ru~^Th . 9
[0060] 式中，
[0061] pm表示第i個鈾基準模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值；
[0062] pTW表示第j個釷基準模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值；
[0063] PM表示混合校驗模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值；
[0064] T"表示混合校驗模型鈾窗死時間，單位：s ;
[0065] TMTh表示混合校驗模型釷窗死時間，單位：s ;
[0066] 步驟2. 4具體包括以下步驟：
[0067] 採用下式計算和^77,: Nc = Nmu mu - \-Nmtc，Tmu
[0068] 1 N 二 iy MTh 麵 \_N ·τ L 1 1 v MTC AMTh · 9
[0069] 式中，
[0070] 表示經死時間校正後鈾窗計數率，單位f ;
[0071] 表示經死時間校正後釷窗計數率，單位?Γ1 ;
[0072] ΝΜΤ。表示混合校驗模型上總道計數率，單位s'
[0073] 步驟3具體包括以下步驟：
[0074] 對基準模型依據下式建立方程組，採用最小二乘法解方程組得到四個靈敏度係數 值 SUu、SThu、Suth 和 SThth : (Suu ' CMu + C Mth - NMU Snil-CMu + Snth-CMth=NlITh . 9
[0076]式中，
[0077] Suu表示單位含量的鈾對鈾窗產生的伽瑪計數率，即鈾對鈾窗的靈敏度係數，單位： s 1 · l%eU ;
[0078] SThu表示單位含量的鈾對釷窗產生的伽瑪計數率，即鈾對釷窗的靈敏度係數，單 位：s 1 · l%eU ;
[0079] Suth表示單位含量的釷對鈾窗產生的伽瑪計數率，即釷對鈾窗的靈敏度係數，單 位：s 1 · l%Th ;
[0080] 311^表示單位含量的釷對釷窗產生的伽瑪計數率，即釷對釷窗的靈敏度係數，單 位：s 1 · l%Th ;
[0081] CMu表示混合校驗模型的鈾含量，單位：％ ;
[0082] CMth表示混合校驗模型的釷含量，單位：％ ;
[0083] 表示經死時間校正後鈾窗計數率，單位f ;
[0084] 表示經死時間校正後釷窗計數率，單位s'
[0085] 可以採用下表所示模型作為計算靈敏度係數的基準模型： U質量 Th質量 K質量 模型類型 模型編號 百分比 百分比 百分比 ___(%)(%)(%) _] 鮮、?產" UF-0.5- I 0.553 0.004 1.494 軸基/隹模型 UF-0.2-「0.211 0.0018 1.635 釺 Η:準欄劫 ThF-°·7- 1 00055 132 丨天 I ThF-0.05-I I 0.00068 I 0.0491 0.315
[0087] 。
[0088] 步驟4具體包括以下步驟：
[0089] 通過下式計算混合校驗模型的鈾、釷含量： ^Uti ' ^Thth ~ ^Uth ' ^Thij
[0090] i . _ Ncn SUu - NLV SThu $Uu · Sfhih - Sfhu · Sjjth . t
[0091] 式中，
[0092] €表示計算獲得的混合校驗模型的鈾含量，單位：％ ;
[0093] 表示計算獲得的混合校驗模型的釷含量，單位：％ ;
[0094] 通過下式計算鈾、釷含量誤差： -σ - c η =----χ100°/〇 "C
[0095] i " Γ -c η = ^ x i 00% 1 ih
[0096] 式中，
[0097] Cu-混合校驗模型的標稱鈾含量，單位：％ ;
[0098] Cth-混合校驗模型的標稱釷含量，單位：％ ;
[0099] η u-鈾含量相對誤差，單位：％ ;
[0100] η th一杜含量相對誤差，單位：％。
[0101] 本發明的有益效果為：
[0102] 本發明的一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，能夠對伽瑪能譜測井儀 進行有效校正，校正後的伽瑪能譜測井儀可以準確測定礦床鑽孔地層中的鈾、釷含量。

【具體實施方式】
[0103] 下面結對本發明的一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法進行詳細說明。
[0104] 本發明的一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，首先採用伽瑪能譜測井 儀在鈾基準模型、釷基準模型和混合校驗模型上進行伽瑪能譜測量，計算鈾基準模型和釷 基準模型上各自的鈾窗和釷窗死時間，然後根據經死時間校正後的鈾窗和釷窗的計數率和 鈾、釷基準模型的鈾、釷含量，計算伽瑪能譜測井儀的靈敏度係數；之後根據鈾基準模型和 釷基準模型上各自的鈾窗和釷窗死時間，計算混合校驗模型的鈾窗和釷窗死時間，然後計 算混合校驗模型上經死時間校正後的鈾窗和釷窗計數率；最後採用上述計算出的靈敏度系 數和、混合校驗模型的鈾窗、釷窗計數率，計算混合校驗模型的鈾、釷含量，與其標稱含量進 行比較，計算出鈾、釷含量相對誤差即可。一般鈾、釷含量的相對誤差均小於10%即可視為 校正通過。
[0105] 具體而言，本發明的方法包括以下步驟：
[0106] 步驟1.設置伽瑪能譜測井儀能窗參數並選取基準模型
[0107] 對待校正的伽瑪能譜測井儀，採用"寬兩窗"，即U窗和Th窗。本實施例中，U窗範 圍為 1. 05 ?2. OOMeV，Th 窗範圍為 2. 00 ?2. 90MeV。
[0108] 選取a個鈾基準模型、b個釷基準模型和c個混合校驗模型，a的取值範圍為3? 6 ;b的取值範圍為2?5 ;c的取值範圍為2?6。本實施例中，採用核工業放射性勘查計量 站的放射性測井基準模型作為基準模型，a=4, b=3, c=2,其相關參數如表1所示。
[0109] 表 1 I U質量| Th質量| K質量 模型類型 模型編號 百分比百分比 百分比 ___(%)(%)(%) UF-1.0- I__1.093 0.011 1.279 鈾 UF-0.5- I 0.553~ 0.004 1.494 基準模型 UF-0.2- I 0.211 0.0018 1.635
[0110] _ UF-0.03- I 0.0304 0.0013 1.61 ~ ThF-1.5- 1 0.0078 1.51 1.187 甘ThF-0.7-1 0.0055 0.719 02~ SJ---- ThF-0.05-I__0.00068 0.0491 0.3 i 5 UThF-0.2-0.07- 1 0.205 0.0712 1.59 校驗模型 |~〇ThF-0.01-0.03-I I 0.0099 丨 0.0322 1.54
[0111] 步驟2.計算並修正死時間
[0112] 步驟2. 1.計算鈾基準模型上鈾窗死時間U和釷窗死時間TUTh
[0113] 步驟2. 1. 1.採用雙源法計算鈾基準模型上初始鈾窗死時間和初始釷窗死時 間 τ UTh
[0114] 利用下式計算鈾基準模型上初始鈾窗死時間和初始釷窗死時間TUTh: r CLil-N2U-CU2-Nui w Cm-N2U-Nm,-Cu2-Nw-N 2TC
[0115] 1 τ Cm-N2Th-CU2-Nm 。 Cm-N2Th-NlTC-CU2-NlTh-N 2TC
[0116] 式中，
[0117] 表示鈾模型上計算的初始鈾窗死時間，單位：s ;
[0118] TUTh表示鈾模型上計算的初始釷窗死時間，單位：s ;
[0119] Cm表示1#鈾基準模型的鈾含量，即鈾的質量百分比，單位：％ ;
[0120] CU2表示2#鈾基準模型的鈾含量，即鈾的質量百分比，單位：％ ;
[0121] Nm表示1#鈾基準模型上採集的譜線U窗的計數率，單位i1 ;
[0122] N1Th表示1#鈾基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位：s_1 ;
[0123] N1T。表示1#鈾基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位：^1 ;
[0124] N2U表示2#鈾基準模型上採集的譜線U窗的總計數率，單位i1 ;
[0125] N2Th表示2#鈾基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位i1 ;
[0126] N2T。表示2#鈾基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位：s'
[0127] 所述1#鈾基準模型、2#鈾基準模型為步驟1中任意兩個不相同的鈾基準模型， 即有G:種組合方式，進而得到G組初始鈾窗死時間~ 和組初始釷窗死時間 ~ 。本實施例中，共有6種組合方式，進而得到6組初始鈾窗死時間?rrr6和 6組初始杜窗死時間1^--'^*?6。
[0128] 步驟2. 1. 2.採用線性相關係數法計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間和最終釷 窗死時間TUTh
[0129] 步驟2. 1. 2. 1.計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間 ^Hmin - min ，…，} ^rfimax = max{τ〇τη 7 τυυι 5"' 5 τιπχΙ -*
[0130] 設j Τ -Τ _ , n 其中，優選叫為10的整數倍。 A(, = ~(岬為目然數） ，
[0131] 採用下式計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間: ^uuAn\) =-- (i = 1,2,...a) 1-nw i=l Q=lQ,-,/?
[0132] \ ，=1a _ - Uni) = I ,, 7 1 卜 -Q)2 /〈，（/) = max 丨/(,,(%)} Trr =TdJJ'、=Tdu 雛+?
[0133] 式中，
[0134] 表示第i個鈾基準模型經nl次死時間校正後的鈾窗計數率，單位i1 ;
[0135] Nm表示第i個鈾基準模型的鈾窗原始計數率，單位：s_1 ;
[0136] Νυτα表示第i個鈾基準模型的總道原始計數率，單位u1 ;
[0137] Cm表示第i個鈾基準模型的鈾含量，即鈾質量百分比，單位：％ ;
[0138] 表示所有鈾基準模型經ηι次死時間校正後的鈾窗計數率與鈾含量之間的 相關係數。
[0139] 相關係數1^00的最大值對應的死時間即為鈾基準模型上最終鈾窗死時間Tra。
[0140] 步驟2. 1. 2. 2.計算鈾基準模型上釷窗死時間TUTh
[0141] 採用與步驟2. 1. 2. 1相同的線性相關係數法方法計算釷窗死時間TUTh。 (2min _ 0"?ΤΜ，7[/ΙΜ，…，"^.2^ } ^t/2max - max \τυη\ = ^UTh2 ^UThC'l
[0142] 設 r -T . 丄t 亂 其中，優選叫為10的整數倍。 Δ/, =^2S_為目然數） ' - m2 Td2s(n2) = Td2_+n2-At2 (?2=〇,1.···. m2-l)
[0143] 採用下式計算鈾基準模型上最終釷窗死時間TUTh : D 二,ΛΓΝυτ1? r , (，= 1，2,…α) 1 - NUTCi Td2s (η2) Κη?ηι) :tKm(n2) Iα ι=1 Γ π ?=1
[0144] 1 α _ i^uM-N^XnMCu,-Q) RmM)= I.....ι............................................................................................................... r：.......................................二- 構(MM(f〇)2 具 U)2 Rrrh(l2) = max{RLVh(n2)} Γ,,, =Td2s(i2) ^^2smin + ^,2
[0145] 式中，
[0146] iV"((》2)表示第i個鈾基準模型經n2次死時間校正後的釷窗計數率，單位：^ ;
[0147] RUTh(n2)表示所有鈾基準模型經n2次死時間校正後的釷窗計數率與鈾含量之間的 相關係數。
[0148] 相關係數RUTh(n2)的最大值對應的死時間即為鈾基準模型上最終釷窗死時間T UTh。
[0149] 步驟2. 2.計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu和最終釷窗死時間TThTh
[0150] 採用與步驟2. 1相同的雙源法計算釷基準模型上初始鈾窗死時間τ Thu和初始釷 窗死時間TThTh;採用與步驟2. 1相同的線性相關係數法計算法計算釷基準模型上最終鈾窗 死時間TThu和最終釷窗死時間TThTh。
[0151] 步驟2. 2. 1.計算釷基準模型上初始鈾窗死時間τ Thu和初始釷窗死時間τ ThTh
[0152] 利用下式計算釷基準模型上初始鈾窗死時間τΜ和初始釷窗死時間TThTh: r Cm-N2U'-Cn2-Nxu' μ c加.w-cra2n， L Cni-N2^-Cn2-Nm' 麗h cni ·N2n、NiTC'- CThl Nm、N2TC'
[0154] τ Thu-杜模型上計算的初始鈾窗死時間，單位：s ;
[0155] τ ThTh-杜模型上計算的初始釷窗死時間，單位：s ;
[0156] CThl - 1#釷基準模型的釷含量，即釷的質量百分比，單位：％ ;
[0157] CTh2-2#釷基準模型的釷含量，即釷的質量百分比，單位：％ ;
[0158] Nm' 一1#釷基準模型上U窗的計數率，單位：s-1 ;
[0159] N1Th'一 1#釷基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位u1 ;
[0160] N1T。'一 1#釷基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位：^ ;
[0161] N2U'一2#釷基準模型上採集的譜線U窗的總計數率，單位：^ ;
[0162] N2Th'一2#釷基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位：^ ;
[0163] N2TC'一2#釷基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位：s'
[0164] 所述1#釷基準模型、2#釷基準模型為步驟1中任意兩個不相同的釷基準模型， 即有q2種組合方式，進而得到c;2組初始鈾窗死時間和q2組初始釷窗死時間 。本實施例中，共有3種組合方式，進而得到3組初始鈾窗死時間τ Thul? τ ThU3和3組初始釷窗死時間 T ThThl ~ T ThTh30
[0165] 步驟2. 2. 2.計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu和最終釷窗死時間TThTh
[0166] 步驟2. 2. 2. 1.計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu ^c/3min - \jrhUl ? ^ThU2 ^ThUCf ^
[0167] 設j τ -T . m 其中，優選m3為10的整數倍。 (街3為目然數） 5 m3 J^d3s (? ) - ^f3mm ("3-〇，1 ' …，所3 1)
[0168] 採用下式計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu : ^ iV ,_抑二：j~~-~~η?1τ {、0' = 12,...?) 1 - NThTCj * Td3s (n5) ^Μ = ΣΝεηυ?(η3)/δ J=i C^ = tCnj/b
[0169] ^ J-1b _ Σ d# (? )-心u (? ))(〇7" - Q ) U"3) = h J --卜 ) - (?))2 JEiQ,, - Cn, )2 (4)-.丨" ax.丨 ("3) I Jnu = Tdis、h、= Tdis- + h · Ati
[0170] 式中，
[0171] 表示第j個釷基準模型經n3次死時間校正後的鈾窗計數率，單位：^ ;
[0172] NT_表示第j個釷基準模型的鈾窗原始計數率，單位：^1 ;
[0173] NThTW表示第j個釷基準模型的總道原始計數率，單位：^1 ;
[0174] CTW表示第j個釷基準模型的釷含量，即鈾質量百分比，單位：％ ;
[0175] RThu(n3)表示所有釷基準模型經n3次死時間校正後的鈾窗計數率與釷含量之間的 相關係數。
[0176] 相關係數RThu(n3)的最大值對應的死時間即為釷基準模型上最終鈾窗死時間T Thu。
[0177] 步驟2. 2. 2. 2.計算釷基準模型上最終釷窗死時間TThTh 4mm - m^n\^ThThi ? TThTh2 >' * '^ThTIfCl ^ ^dAmaK -max{rJArai, TThTh2 ,···, ^ThThC2}
[0178] 設j j -J . r 其中，優選m4為10的整數倍。 Ar4=^SS￡_(%為自然數） ' m4 Λ% (?3 )=工4_ + ?4 Δ，4 (?4 =0, 1 ' …，《4 -1)
[0179] 採用下式計算釷基準模型上最終釷窗死時間TThTh : U"4)=-^- (i =1,2,.,.5) T_ 4 '-h.'QM ，重Mh(n4Vb i=I dcn"b
[0180] * J-1b _ Y(Nemhj(n4) - Nenrh{n4))(Crhj -Cn) Rnn(n4)= I h ' 1 I h ^Thi4h (4) =max {^nn (? )} .-- = U'4 Xf4smin + '4 · Μ
[0181] 式中，
[0182] 表示第j個釷基準模型經n4次死時間校正後的釷窗計數率，單位：^ ;
[0183] NThThj表示第j個釷基準模型的釷窗原始計數率，單位u1 ;
[0184] RThTh(n4)表示所有釷基準模型經叫次死時間校正後的釷窗計數率與釷含量之間的 相關係數。
[0185] 相關係數仏^^^的最大值對應的死時間即為釷基準模型上最終釷窗死時間 ΤτΜ?ι。
[0186] 步驟2. 3.計算混合校驗模型的鈾窗死時間Τ"和釷窗死時間TMTh
[0187] 根據鈾基準模型上鈾窗與釷窗的計數率比值、釷基準模型上鈾窗與釷窗的計數率 比值和混合校驗模型上鈾窗與釷窗的計數率比值，採用線性插值法計算混合校驗模型的鈾 窗死時間T m和杜窗死時間TMTh : a Σ Pui Pu=^- a b ΣΡτ,υ·
[0188] \PT=J^- Th b O T =Tuu TThu /p _ p \λ_Τ 1 MU -D D lThf^~1ThU ~-^Th T - h Τηη / p _ p \ I 71 1MTh ~ ~p " X1 M iTh)卞1Thlb ^rj ~^n
[0189] 式中，
[0190] pm表示第i個鈾基準模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值；
[0191] pTW表示第j個釷基準模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值；
[0192] PM表示混合校驗模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值；
[0193] T"表示混合校驗模型鈾窗死時間，單位：s ;
[0194] TMTh表示混合校驗模型釷窗死時間，單位：s。
[0195] 步驟2. 4.計算混合校驗模型上經死時間修正後鈾窗計數率和釷窗計數率 Ncmu
[0196] 米用下式計算Vwc/和'Mi: 「 N Λ/e _ " MU 「 ?mu、-nmtc.tmu
[0197] < 。 fjc _ ^ MTh_ 議―\ - N .f L 丄 iyMTc: H-m
[0198] 式中，
[0199] .表示經死時間校正後鈾窗計數率，單位f ;
[0200] ，表示經死時間校正後釷窗計數率，單位?Γ1 ;
[0201] ΝΜΤ。表示混合校驗模型上總道計數率，單位s'
[0202] 步驟3.計算靈敏度係數
[0203] 採用下式計算靈敏度係數： Γ J SUu · CMu + SLfth · CMth = NMU
[0204] i 。
[Snm-CMll + SThth-CMth=N：MTh
[0205] 式中，
[0206] Suu表示單位含量的鈾對鈾窗產生的伽瑪計數率，即鈾對鈾窗的靈敏度係數，單位： s 1 · l%eU ;
[0207] SThu表示單位含量的鈾對釷窗產生的伽瑪計數率，即鈾對釷窗的靈敏度係數，單 位：s 1 · l%eU ;
[0208] Suth表示單位含量的釷對鈾窗產生的伽瑪計數率，即釷對鈾窗的靈敏度係數，單 位：s 1 · l%Th ;
[0209] 311^表示單位含量的釷對釷窗產生的伽瑪計數率，即釷對釷窗的靈敏度係數，單 位：s 1 · l%Th ;
[0210] CMu表示混合校驗模型的鈾含量，單位：％ ;
[0211] CMth表示混合校驗模型的釷含量，單位：％ ;
[0212] 表示經死時間校正後鈾窗計數率，單位f ;
[0213] 表示經死時間校正後釷窗計數率，單位s'
[0214] 考慮到熱液型鈾礦勘查中鈾含量的範圍，本實施例中採用表2所示模型作為計算 靈敏度係數的基準模型：
[0215] 表 2 I U質量| Th質量| K質量 模型類型 模型編號 百分比 百分比 百分比 ___(%) (%) (%)
[0216] 鈾其準樽型 UF-°· 5- 1__5^53__M〇4__1-494 UF-0.2- I 0.211 0.0018 1.635 釷基準模型ThM)U (X719 = m |ThF-Q.05-I 0.00068 0.0491 0.315
[0217] 根據上表所示基準模型，能夠建立下示方程組，採用最小二乘法解此方程組，得到 四個靈敏度係數值S uu、sThu、suth和SThth。 乂 <興.suth. CthiUF05、二聊FJ · Ctl(UF05) + Smh · Crt(UF05) = Ncn(UF05) SUt< · Ctl(UF02) + Suth · Cth(UF02) = Nl，(UF02) · CH(FF02) + Smh Cth(UF02) = Ncn(UF02)
[0218] 1 · Cu{ThF01) + 5；?/A Cth(nF0J) = Nl，(ThF01) SVn, Cu(ThF0J) + Smh Cth(nF01) = Ncn(ThFQ7) SUu C"(ThF·) + Suth. Cth(ThF_) = K(ThF··) Sn,.CJThFM5) + Snth.Cth(ThF·) =，n(ThFM5)
[0219] 式中，
[0220] Cu (UFa 5)表示鈾基準模型UF-0. 5- I的鈾含量，單位％ ;
[0221] Cth (UFa 5)表示鈾基準模型UF-0. 5- I的釷含量，單位％ ;
[0222] Cu (UFa 2)表示鈾基準模型UF-0. 2- I的鈾含量，單位％ ;
[0223] Cth (UFa 2)表示鈾基準模型UF-0. 2- I的釷含量，單位％ ;
[0224] Cu(ThFa 7)表示釷基準模型ThF-0. 7- I的鈾含量，單位％ ;
[0225] Cth (ThFQ. 7)表示釷基準模型ThF-0. 7- I的釷含量，單位％ ;
[0226] Cu(ThFQ.Q5)表示釷基準模型ThF-0· 05- I的鈾含量，單位％ ;
[0227] Cth(ThFQ.Q5)表示釷基準模型ThF-0. 05- I的釷含量，單位％ ;
[0228] W([/FQ5)表示經死時間Tra校正後鈾基準模型UF-0. 5- I上的鈾窗計數率，單位： s-1；
[0229] %(【/巧.5)表示經死時間TUTh校正後鈾基準模型UF-0. 5- I上的釷窗計數率，單位： s-1；
[0230] 表示經死時間U校正後鈾基準模型UF-0. 2- I上的鈾窗計數率，單位： s-1；
[0231] A^,(CT；2)表示經死時間TUTh校正後鈾基準模型UF-0.2- I上的釷窗計數率，單 位:s-1 ;
[0232] λ^σ/#；7)表示經死時間TThu校正後釷基準模型ThF-0. 7- I上的鈾窗計數率，單 位:s-1 ;
[0233] 表示經死時間TThTh校正後釷基準模型ThF-0. 7- I上的釷窗計數率，單 位:s-1 ;
[0234] $(77^.05)表示經死時間TThu校正後釷基準模型ThF-0. 05- I上的鈾窗計數率，單 位:s-1 ;
[0235] ，以?^)表示經死時間TThTh校正後釷基準模型ThF-0. 05- I上的釷窗計數率， 單位：s'
[0236] 步驟4.校驗混合校驗模型
[0237] 根據在混合校驗模型上採集的伽瑪譜線和各靈敏度係數，通過下式計算混合校驗 模型的鈾、釷含量： r m 知"， 「― _.n SUu-Smh-SUth.Smi
[0238] i Ce K,-SUu-K-Snu 。 .suu smh - SThlt SUrh
[0239] 式中，
[0240] 表示計算獲得的混合校驗模型的鈾含量，單位：％ ;
[0241] ?表示計算獲得的混合校驗模型的釷含量，單位：％ ;
[0242] 通過下式計算鈾、釷含量誤差： η = ----xlOO% "C
[0243] \ " Cc -C η =---?χ 100%
[0244] 式中，
[0245] Cu-混合校驗模型的標稱鈾含量，單位：％ ;
[0246] Cth-混合校驗模型的標稱釷含量，單位：％ ;
【權利要求】
1. 一種用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：包括以下步驟：首先 採用伽瑪能譜測井儀在鈾基準模型、釷基準模型和混合校驗模型上進行伽瑪能譜測量，計 算鈾基準模型和釷基準模型上各自的鈾窗和釷窗死時間，然後根據經死時間校正後的鈾窗 和釷窗的計數率和鈾、釷基準模型的鈾、釷含量，計算伽瑪能譜測井儀的靈敏度係數；之後 根據鈾基準模型和釷基準模型上各自的鈾窗和釷窗死時間，計算混合校驗模型的鈾窗和釷 窗死時間，然後計算混合校驗模型上經死時間校正後的鈾窗和釷窗計數率；最後採用上述 計算出的靈敏度係數和混合校驗模型的鈾窗、釷窗計數率，計算混合校驗模型的鈾、釷含 量，與其標稱含量進行比較，計算出鈾、釷含量相對誤差。
2. 根據權利要求1所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：具 體包括以下步驟： 步驟1.設置伽瑪能譜測井儀能窗參數並選取基準模型； 步驟2.計算並修正死時間； 步驟2. 1.採用雙源法和線性相關係數法計算鈾基準模型上鈾窗死時間Tra和釷窗死時 間 TUTh ; 步驟2. 2.採用與步驟2. 1相同的方法計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu和最終 韋土窗死時間TThTh ; 步驟2. 3.計算混合校驗模型的鈾窗死時間T"和釷窗死時間TMTh ; 步驟2. 4.計算混合校驗模型上經死時間修正後鈾窗計數率和釷窗計數率 步驟3.計算靈敏度係數； 步驟4.校驗混合校驗模型。
3. 根據權利要求2所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟1具體包括以下步驟： 對待校正的伽瑪能譜測井儀，採用"寬兩窗"，即U窗和Th窗；選取a個鈾基準模型、b 個釷基準模型和c個混合校驗模型；採用核工業放射性勘查計量站的放射性測井基準模型 作為基準模型。
4. 根據權利要求3所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟1中，a的取值範圍為3?6 ;b的取值範圍為2?5 ;c的取值範圍為2?6。
5. 根據權利要求3所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟 1 中，a=4, b=3, c=2 ; 基準模型參數如下表所示： I U質量I Th質量I K質量 模型類型 模型編號 百分比百分比百分比 ___(%)(%) (%) UF-1.0- I__1.093 0.011 1.279 鈾 UF-0.5- I 0.553~ 0.004 1.494 基準模型 UF-0.2- I 0.2lT~ 0.0018 1.635 _ UF-0.03- 1 0.0304 0.0013 1.61 : ThF-1.5- 1 0.0078 L51 1.187 廿、二_ ThF-0.7- 1 0.0055 0.719 1.32 基準模型---- ThF-0.05- I__0.00068 0.0491 0.315 Μ? UThF-0.2-0.07- 1 0.205 0.0712 1.59 校驗模型丨 UThF-0.01-0.03-I I 0.0099 丨 0.0322 1.54 ο
6.根據權利要求3所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟2具體包括以下步驟： 步驟2.1具體包括以下步驟： 步驟2. 1.1.採用雙源法計算鈾基準模型上初始鈾窗死時間和初始釷窗死時間 T UTh 利用下式計算鈾基準模型上初始鈾窗死時間和初始釷窗死時間TUTh: τ = Cm'^2U^Cu2"NlU w_Qn^2t7.#irc-Q72^ lt7.#2rc τ _Cm . Nm - CU2. Nm_ 廣 ~Cm-N2Th-NlTC-CU2-N m-N2TC . 式中， 表示鈾模型上計算的初始鈾窗死時間，單位：S ; TUTh表示鈾模型上計算的初始釷窗死時間，單位：S ; Cm表示1#鈾基準模型的鈾含量，即鈾的質量百分比，單位：％ ; CU2表示2#鈾基準模型的鈾含量，即鈾的質量百分比，單位：％ ; Ν"表示1#鈾基準模型上採集的譜線U窗的計數率，單位：^1 ; N1Th表示1#鈾基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位：^ ; N1T。表示1#鈾基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位：^1 ; N2U表示2#鈾基準模型上採集的譜線U窗的總計數率，單位51 ; N2Th表示2#鈾基準模型上採集的譜線Th窗的計數率，單位; N2T。表示2#鈾基準模型上採集的譜線總道的計數率，單位; 所述1#鈾基準模型、2#鈾基準模型為步驟1中任意兩個不相同的鈾基準模型，即 有g種組合方式，進而得到Q2組初始鈾窗死時間i?·和Cf組初始釷窗死時間 ^UThl ~ ^UThC；. 9 步驟2. 1.2.採用線性相關係數法計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間和最終釷窗死 時間TUTh 步驟2. 1. 2. 1.計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間Tra = ^ TVV2 TUUC；, ^ ^rflmax - m3X ?^ΕΛ/Ι > ^UU2^ ' " J ^UUC； ^ = Jrflmax ~Tdl^n (叫為自然數） rrflS(?l)=^lmm+?l-M (?!=〇,!>···? mrl) V J 採用下式計算鈾基準模型上最終鈾窗死時間Tra: = ? ΜΝ% (,(卜 1，2，.··α) l-NLrra-Tdu(ni) κχ)=?κ,2ι)/α q=Eq,/? ?=1 < Ruuini) = I-1-'-丨....................................................................................................................................................................................................p.........................................................................=- 具 (叫客(Q,-Q)2 K.i. ('!）一 imx (."!)} 式中， 巧oh)表示第i個鈾基準模型經h次死時間校正後的鈾窗計數率，單位：S-1 ; Num表示第i個鈾基準模型的鈾窗原始計數率，單位u1 ; Νυτα表示第i個鈾基準模型的總道原始計數率，單位; Cm表示第i個鈾基準模型的鈾含量，即鈾質量百分比，單位：％ ; Ruufci)表示所有鈾基準模型經&次死時間校正後的鈾窗計數率與鈾含量之間的相關 係數； 相關係數1^00的最大值對應的死時間即為鈾基準模型上最終鈾窗死時間; 步驟2. 1. 2. 2.計算鈾基準模型上釷窗死時間TUTh 採用與步驟2. 1. 2. 1相同的線性相關係數法方法計算釷窗死時間TUTh ; 步驟2. 2.採用與步驟2. 1相同的方法計算釷基準模型上最終鈾窗死時間TThu和最終 韋土窗死時間TThTh ; 步驟2. 3具體包括以下步驟： 採用線性插值法計算混合校驗模型的鈾窗死時間Tm和釷窗死時間TMTh : α ^jPm Pv-~- a b Σ Pnj 4今 t _ - Tjmj /u _ p \_l_t MU ~ ^ ^Th) + ^ThU 1U - I Th T - ^UTh ^ThTh ip _ p \iT 1MTh ~ ~〇 〇 \ΓΜ iThTh l 1U -1 Th . 9 式中， Pui表示第i個鈾基準模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值； PThj表示第j個釷基準模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值； PM表示混合校驗模型上鈾窗與釷窗的原始計數率比值； !"表示混合校驗模型鈾窗死時間，單位：s ; TMTh表示混合校驗模型釷窗死時間，單位：s ; 步驟2. 4具體包括以下步驟： 採用下式計算和 Nc 二 Naiumu - 1-Nmtc，Tmu < Jij€ 二 ^MTh 碰-\ - N .T L 1 iy MIC 1 MTh · 9 式中， 表示經死時間校正後鈾窗計數率，單位^ ; 表示經死時間校正後釷窗計數率，單位?Γ1 ; NMTC表示混合校驗模型上總道計數率，單位s'
7. 根據權利要求6所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟2· 1. 2· 1中，1?為10的整數倍。
8. 根據權利要求6所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟3具體包括以下步驟： 對基準模型依據下式建立方程組，採用最小二乘法解方程組得到四個靈敏度係數值 Suu、SThU、Suth 和 STlrth : I sUu CMn+Suth CMth = ncmu \βτ?ηι 七 Mu + Smh . L Mth - NMTh . 式中， Suu表示單位含量的鈾對鈾窗產生的伽瑪計數率，即鈾對鈾窗的靈敏度係數，單位： s 1 · l%eU ; SThu表示單位含量的鈾對釷窗產生的伽瑪計數率，即鈾對釷窗的靈敏度係數，單位： s 1 · l%eU ; Suth表示單位含量的釷對鈾窗產生的伽瑪計數率，即釷對鈾窗的靈敏度係數，單位： s 1 · l%Th ; SThth表示單位含量的釷對釷窗產生的伽瑪計數率，即釷對釷窗的靈敏度係數，單位： s1 · l%Th ; CMu表示混合校驗模型的鈾含量，單位：％ ; CMth表示混合校驗模型的杜含量，單位：％ ; 表示經死時間校正後鈾窗計數率，單位^ ; 表示經死時間校正後釷窗計數率，單位s'
9. 根據權利要求8所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：採 用下表所示模型作為計算靈敏度係數的基準模型： | U質量| Th質量| K質量 模型類型 模型編號 百分比 百分比 百分比 ___(%) (%) (%) 鈾基準模型 UF-〇·5-1__^53__004__1-494 UF-0.2- I 0.211 0.0018 1.635 左丄#、獻士廿ThF-0.7- 1 0.0055 0J19 L32^ ,·. ?. ! . ThF.〇 〇5, I I 0^00068 1 0,0491 | 0.315 O
10. 根據權利要求8所述的用於鈾礦勘探的伽瑪能譜測井儀校正方法，其特徵在於：步 驟4具體包括以下步驟： 通過下式計算混合校驗模型的鈾、釷含量： ^ K-Smh-NcTh-Suth Λ suirsmh-suth-snu < σ Nmsnil 、 Suu · Smh - Sjhu . Suth - ， 式中， ("表示計算獲得的混合校驗模型的鈾含量，單位; ?表示計算獲得的混合校驗模型的釷含量，單位：％; 通過下式計算鈾、釷含量誤差： σ - c η --κΙΟΟ% ' c u < c -C η = - -- x 100% C l th 式中， Cu-混合校驗模型的標稱鈾含量，單位：％ ; cth-混合校驗模型的標稱釷含量，單位：％ ; nu-鈾含量相對誤差，單位：％; π th一社含量相對誤差，單位：％。
【文檔編號】E21B49/00GK104121016SQ201310154192
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月28日 優先權日:2013年4月28日
【發明者】趙丹, 陸士立, 焦倉文, 李必紅, 周覓 申請人:核工業北京地質研究院