本技术介绍了一种铀矿测井装置及方法,该技术领域涉及中子铀矿测井。装置由α中子管、快中子探测器、数据获取系统和计算机组成。α中子管向地层发射14MeV快中子并记录发射时刻,快中子探测器捕捉U235裂变产生的瞬发快中子信息。数据获取系统将信号传输至计算机,计算机控制α中子管发射并接收快中子信号,通过快时间符合技术筛选裂变中子,提高瞬发中子测井仪器的测量精度。
背景技术
目前,铀矿测井技术主要分为自然γ测井、瞬发或缓发中子测井两类。自然γ测井技术是通过测量铀的衰变产物镭的γ射线的分布确定地层中的铀含量,由于可能存在铀镭衰变不平衡的因素,导致在缺少铀镭衰变不平衡系数情况下,自然γ测井方法得到的铀含量与真实值存在较大偏差,故使用场合受限。另一类瞬发或缓发中子测井技术,是通过中子源向地层发射初始的快中子,快中子与地层介质发生相互作用,减速成为超热中子或者热中子,热中子与地层中的铀235核素发生裂变反应释放多个快中子,快中子再被减速,可以通过探测超热中子或者热中子中子计数率以及时间分布与铀含量的关系计算得到地层中铀含量的技术,该技术是一种直接的铀矿定量测井技术。
因此,独立自主研发瞬发中子测井技术、关键的设备部件,以及铀含量定量方法对研制具有自主知识产权的瞬发测井仪器极其重要。
脉冲法是利用脉冲中子源向地层发射中子,脉冲宽度设为40μs,通过采集大约150-2000μs窗口的远点探测器热中子的总计数率N(δt),近点探测器与远点探测器计数率比值RS/L,以及热中子宏观俘获截面,最后通过计算给出铀含量。这种中子测量的方式中,信号采集时间宽度达到数千秒,信号将会包含较强的本底干扰,影响了铀含量的测量精度。
实现思路