[发明专利]方位性双伽玛仪器平衡标定的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测井仪器的标定装置及其标定方法，特别涉及一种随钻方位性双伽玛仪器平衡标定的装置及方法。

背景技术

不同类型的地层，具有不同的天然放射性强度。传统单探头伽玛仪器，只给出仪器周围放射性强度的平均值。方位性双伽玛仪器可以区分仪器两侧放射性强度的差异，为随钻测井施工及时发现地层边界提供了一种有效的手段。

图1所示的随钻方位性双伽玛仪器300，通过仪器外壁350与钻铤内壁400连接；该外壁350内相对180°的位置上各设计有一个进行伽玛探测的传感器，这两个传感器之间的水眼340位置上还设计有方位性屏蔽层330。根据图示屏蔽层330的设置位置，使得理想情况下第一传感器310只敏感仪器300左侧地层的自然放射性，第二传感器320只敏感仪器300右侧地层的自然放射性。因此，随钻方位性双伽玛仪器不但可以识别出地层的总放射性强度变化，还能够进一步将测得的数据与地层的空间关系对应起来。 

在无限均匀地层中，如果第一、第二传感器的性能完全一样，那么它们的测量值应该相同。然而，即使生产条件与加工工艺完全相同，最终装配在仪器上的两个传感器的灵敏也不会完全一致。因此在实际条件下，由于仪器尺寸等条件的限制，仪器左侧的第一传感器有可能检测到来自右侧的射线，反之亦然。所以需要进行校正，以消除仪器固有误差对整体测量结果的影响。

因此，方位性双伽玛仪器需要两个特殊校正及一个常规校正。特殊校正是：一，将两个传感器的灵敏度归一化；二，是校正另侧地层放射性对本侧地层测量结果的影响。常规校正即为普通自然伽玛仪器所所要的API刻度。

发明内容

本发明的目的是通过设计一种方位性双伽玛仪器平衡标定的装置及方法，不仅可以对方位性双伽玛仪器进行常规的API校正，还能够对仪器中两个传感器进行灵敏度归一化校正，并消除一侧地层的放射性对另一侧地层中传感器测量的影响；因而在标定后仪器的整体性能及单个传感器的响应都能够得到统一，使得仪器得出的总测量结果或某个分量值，都具备普遍的可比性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案之一是提供一种方位性双伽玛仪器平衡标定的装置，对所述方位性双伽玛仪器中相对180°布置的第一传感器及第二传感器进行校正，所述两个传感器之间的水眼位置上对应设置有方位性屏蔽层；所述平衡标定的装置，包含：

一个标定罐，其包含两个独立的子罐体；所述两个子罐体配合连接形成该标定罐的主体；每个所述子罐体的内侧设有开口，使所述两个子罐体在其开口相对时配合连接，从而在所述标定罐主体上形成一个屏蔽空间；

在连接后的所述标定罐主体中，进一步包含：

在所述屏蔽空间的外围环绕设置的一圈具有放射性的均质标定材料，以及在所述均质标定材料的外围环绕设置的一圈具有一定厚度的屏蔽罩；即，每个所述子罐体上由内侧到外侧，形成有相当于一半屏蔽空间面积的所述开口，半圈的所述均质标定材料和半圈的所述屏蔽罩；

所述平衡标定的装置，还包含：

一个具有一定厚度的后屏蔽罩，其设有相当于一半所述屏蔽空间面积的开口；将所述后屏蔽罩与标定罐中任意一个所述子罐体配合连接，使所述后屏蔽罩的开口与所述子罐体的开口相对，从而形成另一个屏蔽空间；

所述的两个屏蔽空间与待校正仪器的外壁相匹配，在标定时使所述仪器对应放置在一个所述标定罐主体上由所述两个子罐体连接形成的屏蔽空间内，或是放置在由所述后屏蔽罩与其中一个所述子罐体连接形成的屏蔽空间内。

所述标定罐的屏蔽罩及后屏蔽罩由铅制成；

所述屏蔽罩及后屏蔽罩的厚度一致；对于所述厚度的要求，应当满足将所述平衡标定的装置外部的当地放射性本底辐射，衰减到所述均质标定材料放射性强度的百分之一以下。

所述均质标定材料是在所述标定罐的子罐体内均匀填充的高放射性岩石粉末。

在一个优选实施例中，所述标定罐主体是一个圆筒，所述两个子罐体是两个对称的半圆筒；由所述两个子罐体的开口配合形成的屏蔽空间，是位于该标定罐主体中心的圆形空间。

所述后屏蔽罩设有一个半圆弧段，所述半圆弧段的一侧即形成为半圆形的开口，所述开口与其中一个所述子罐体的开口相配合形成屏蔽空间；

所述半圆弧段两端还设置有两个直线段，所述两个直线段沿半圆弧段上直径所在直线的两端向外延伸布置；所述后屏蔽罩通过所述两个直线段，与其中一个所述子罐体的屏蔽罩两端对应连接。

待校正的仪器置于由所述后屏蔽罩与其中一个所述子罐体连接形成的屏蔽空间时，使该仪器中两个传感器的连线与所述后屏蔽罩内直线段的连线相垂直；