本文關(guān)鍵詞：深孔X射線熒光測井關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：鉆探是發(fā)現(xiàn)和驗證隱伏礦(化)體的經(jīng)濟、直接的地質(zhì)工程。X射線熒光測井技術(shù)是重要的測井手段,可以快速、便捷地測定井壁中元素含量,使地下物探由“定性”,發(fā)展到“定量”階段。本文來源于國家重大科研裝備研制項目“深部資源探測核心裝備研發(fā)”(ZDYZ2012-1)-07子項目“深部礦床測井系統(tǒng)”-01課題“井下儀器單元”和國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域主題項目課題“高精度射線能譜探測儀器研發(fā)”(課題編號:2012AA061803)。針對深孔(孔深大于2000米)X射線熒光測井中探測器制冷系統(tǒng)、譜數(shù)據(jù)處理、基體效應(yīng)校正等關(guān)鍵技術(shù)問題,通過查閱國內(nèi)外文獻、理論分析、數(shù)值模擬和大量的物理實驗,進行了較深入研究,研究成果對我國X射線熒光測井技術(shù)的發(fā)展具有重要的促進作用,將有效提高我國X射線熒光測井的技術(shù)水平。論文所取得的研究成果如下:(1)研制出一種新型X射線熒光測井探頭制冷系統(tǒng),利用隔熱陶瓷纖維隔絕探測器外部溫度,溫差半導(dǎo)體致冷片對探測器進行制冷,并由導(dǎo)熱紫銅將熱量導(dǎo)出。該制冷系統(tǒng)填補了國內(nèi)空白,使探測器能在外部100℃的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作2h,大幅提高了X射線熒光測井探管的探測深度,擴大了應(yīng)用環(huán)境,在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查上具有極大的實用價值。該成果已申請國家專利1項。(2)對以X光管作為激發(fā)源的X射線測井儀器譜,結(jié)合專家系統(tǒng)的概念,對X射線熒光測井譜漂校正方法進行研究,提出了一種新的譜線自動能量刻度算法。該算法將對稱零面積法與指示峰定性分析嵌入自動能量刻度過程中,對散射本底有較好的抑制作用。在實際測量中,進行自動能量刻度后,能夠?qū)崿F(xiàn)核素識別和判斷,特征峰能量和刻度能量能夠達到很好的吻合,具有較好的應(yīng)用效果。(3)采用蒙卡模擬與實驗相結(jié)合的方法,確定了非相干散射與相干散射峰面積比值與巖層有效原子序數(shù)間的擬合關(guān)系,從而只需測量散射峰計數(shù),便能有效確定井壁巖礦石基體的有效原子序數(shù),為X射線熒光測井的基本參數(shù)法定量分析模型提供了輕基體原子序數(shù)參數(shù)。(4)提出了一種改進型基本參數(shù)算法(Fundamental Parameter,FP),將譜線解析方法與基本參數(shù)法融合,將重疊峰剝離過程嵌入基本參數(shù)法迭代過程中,解決了X射線熒光測井中譜線分數(shù)的基體差異問題。對16個GSD國家標準土壤樣品進行測量,對于Ni元素,改進型FP法平均誤差為36.09%,影響系數(shù)法平均誤差為98.71%;對于Cu元素,改進型FP法平均誤差為22.05%,影響系數(shù)法平均誤差為96%;對于Zn元素,改進型FP法平均誤差為15.14%,影響系數(shù)法平均誤差為34.77%。結(jié)果顯示基于改進FP法的定量分析模型可以實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)樣品的多元素定量分析,分析結(jié)果準確度高于影響系數(shù)法。
【關(guān)鍵詞】：X射線熒光測井 制冷系統(tǒng) 譜線分析 定量分析模型
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.817
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 引言9-14
• 1.1 選題依據(jù)與研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究內(nèi)容與研究成果12-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 研究成果13-14
• 第2章 X射線熒光測井基本物理原理14-19
• 2.1 X射線熒光測井定性分析14-16
• 2.1.1 X射線基本物理性質(zhì)14-15
• 2.1.2 定性分析15-16
• 2.2 X射線熒光測井定量分析16-19
• 第3章 X射線熒光測井系統(tǒng)研究19-28
• 3.1 X射線熒光測井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19-24
• 3.1.1 探管材料與結(jié)構(gòu)19-20
• 3.1.2 光管與探測器的選擇20-22
• 3.1.3 Be窗材料選擇與厚度22-24
• 3.2 測井探頭制冷系統(tǒng)24-28
• 3.2.1 制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計24-26
• 3.2.2 測井溫度實驗26-28
• 第4章 測井譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究28-37
• 4.1 譜數(shù)據(jù)處理步驟28-29
• 4.2 譜線自動能量校正29-33
• 4.2.1 譜漂校正流程29-30
• 4.2.2 譜漂校正算法30-33
• 4.3 譜線散射本底扣除33-34
• 4.4 單峰高斯函數(shù)特征峰提取技術(shù)34-37
• 第5章 X射線熒光測井定量分析模型37-58
• 5.1 基體與散射峰計數(shù)率的關(guān)系38-43
• 5.1.1 蒙特卡羅模擬39-42
• 5.1.2 有效原子系數(shù)的確定42-43
• 5.2 定量分析模型43-58
• 5.2.1 改進型基本參數(shù)法43-50
• 5.2.2 實驗驗證50-58
• 結(jié)論58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果64

【參考文獻】

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本文編號：785994