DZT0083-1993核地球物理刻度井标准.pdf 9页

'uz中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0083一93核地球物理刻度井标准1993一12一09发布1994门0一01实施中华人民共和国地质矿产部发布 中华人民共和国地质矿产行业标准Az/T0083一93核地球物理刻度并标准1主题内容与适用范围本标准规定了核地球物理刻度井(又称标准模型)的种类、分级、技术要求、计量单位及设置环境，适用于核地球物理测井仪器的刻度。引用标准GB310。国际单位制及其应用GB3101有关量、单位和符号的一般原则GB3102.1-3102.2量和单位GB496。核科学技术术语GB11933.7地质仪器术语地球物理勘探测井仪器术语刻度井的种类3.1从制成方式上可划分为人工配料制成的刻度井和采取天然岩(矿)石制成的刻度井，后者包括具备相应技术要求的天然产状岩(矿)层经人工钻孔形成的刻度井。3.2从核地球物理测井方法上可划分为天然放射性刻度井和人工放射性刻度井。3.2.1天然放射性刻度井a.高含量放射性矿刻度井;b.低含量自然伽玛刻度井。3.2.2人工放射性刻度井密度刻度井;b.中子孔隙度刻度井。3.3一个刻度井若同时具备两个或更多种类刻度井的技术要求，则可一井多用。刻度井的分级刻度井分为一级和二级。按核地球物理测井方法分类后，每类一级刻度井在全国只能有一套，根据我国实际情况，应在部门刻度井的基础上优选产生，并由国家标准化机构核定后，作为国家基准。区域性刻度井必须实施从一级刻度井的量值传递，并经部门标准化机构核定后为二级刻度井。5刻度井的结构5.1构成刻度井的井孔一般按纵向设置，由标准模层、围岩模层和延伸孔三部分构成，横切井孔的模层断面形状可以是圆形，也可以是多边形，但同一个刻度井中各模层断面形状应该一致。根据需要，一个刻度井可包括一个或几个标准模层，一个标准模层与另一个标准模层可直接连接，也可在其间设置围岩模层(或不同厚度的围岩夹层)，但整个天然放射性刻度井的上下盘必须设置围岩模层;模层与模层间的界面中华人民共和国地质矿产部1993一12一09批准1994一10一01实施I DZ/T0083一93要平整.其不平整度不得大于5mm。刻度井的最下方应设置长度不小于2m的延伸孔.刻度井的模层可设置在地面、半地下或全地下。5.2体积5.2，标准模层的体积要达到核地球物理测井“无限大”(饱和)条件，以圆柱体为例，令扣除井孔半径后的标准模层的半径为:，标准模层的厚度为h，各种类型刻度井的r与h计算公式如下:a.夭ft前射件刻彦井，····“，.····”·””，·“···“一(1)式中:p.—标准模层的面密度，按p,=120g/cm"取值;p—标准模层的密度，g/cm9,标准模层的厚度h可用专门函数G(z,y,u)求得，函数中:二一合。··，.··.········，”.(2)Y之u二;pr,·····························，一(3)式中:p—实测的标准模层的伽玛射线线性衰减系数,cm-,;ro一标准模层井孔的半径,cm,注:专门函数G(二、Y,u),Y=u的函数值可从附录A中查得，令G(x,Y,u)>0.9700(一级刻度井),G(s,Y,a)>O.9500(二级刻度井)，可用内擂法反求出相应的h_值。b.密度刻度井r)R(4)式中:R—散射伽玛射线的99.5%所反映的模层深度，cm,h)2L十S··⋯。·。⋯，，，··‘············甲，⋯(5)式中:L-源距，一般可取L=60cm;S—刻度曲线“坪区”常数，可取S=30cm,中子孔隙度刻度井r)R(6)式中:R—中子对模层>95%的贯穿深度，cm,h)L+2.5L;+S·······················。······-，一S7)式中:L-源距，一般可取L=60cm;L,—石灰岩的中子减速长度，参考值L,}.35cm;S—刻度曲线“坪区”常数，可取S=30cm. DZ/T0083一935.22横切井孔的围岩模层断面尺寸应与标准模层一致，在井孔方向上的厚度不应小于标准模层厚度的二分之一。5.3井孔5.3.1井孔孔径设计应尽量靠近国家规定的孔径系列，实际孔径与给定值间的误差不得大于士1写。5.3.2井孔与模层界面的相遇角应符合设计要求，其实际值与给定值间的绝对误妻木得大于士2-(中子孔隙度刻度井按士1。要求)。5.3.3井孔内尽量不设置套管，井孔表面应光滑;如果需要设置套管，则应注意套管选材，并要确定套管影响的修正值。6刻度井的技术参数61取样6.1.1各种类型刻度井的每个模层都应按纵横向均匀分布进行取样，且要求有足够的代表性，以求刻度井的各向同性。每个取样点为一个单样品。6.1.2每个模层都应按等重量法从每个单样品中缩分出部分样品，混合在一起，搅拌均匀后，各组成一个组合样品。6.1.3单样品及组合样品都要缩分出正样品与副样品，正样品送实验室分析测试，副样品随刻度井一起长期保留备用。6.2参数6.2.1刻度井的参数值应结合野外地质勘探的实际需要进行设计。6.2.2刻度井的主要参数包括模层中的铀、镭、牡、钾含量，铀镭平衡系数，模层的密度、孔隙度、湿度、物质组分、伽玛和中子饱和度以及有效原子序数等，必须通过分析测试或理论计算给出其数值。6.2.3刻度井的特性参数是指天然放射性刻度井标准模层中的铀、镭、牡、钾含量，密度刻度井标准模层的密度和中子孔隙度刻度井标准模层的孔隙度。6.2.4确定刻度井的物质组分应遵守如下规定:a.对组合样品进行分析，并定量给出刻度井标准模层和围岩模层的元素、化合物组分，以百分含量表示的各项组分之和(不含烧失量)应在97环^103%之间。b.依式(<8)计算模层的有效原子序数Z*f%o2有效=(艺尸:·Z-)-2.s(8)式中:2—元素的原子序数;P.—模层中原子序数为Z的元素相对质量含量。6.3定值6.3.1一级刻度井的特性参数从组合样品的正样品获得，必须通过三个或三个以上省局级以上单位的权威实验室对其分析赋值，分析结果的系统误差按式(9)计算。f%一拳X100(9)式中:X—某一实验室对某一特性参数分析结果的平均值;Y—另一实验室对同一特性参数分析结果的平均值。各实验室彼此间的了值均应在97%-103%之间，但对低孔隙度值(镇8%)的分析赋值，各实验室彼此间的f值可适当放宽要求，一般不应超出94%-106%的范围。国家已建立基准的特性参数，其定 nz/T0083一93值标准要溯源到国家基准，定值的总不确定度计算，取置信概率p=0.99,6.3.2二级刻度井的特性参数至少要取得一个省局级以上单位的权威实验室对其组合样品的正样品的分析结果，其定值主要依靠一级刻度井的量值传递，定值的总不确定度计算，取置信概率p=0.99,6.4井液当刻度井需要充填井液或模层饱和液时，应使用淡水，其矿化度要小于1000mg/L，并给出其确切值。了刻度井的物理特性了.1均匀性各类刻度井的诸参数在模层中的各部位应具有一致性，特别是它的特性参数，必须通过对成形过程中所采取的单样品的实验室高精度分析或其他高精度测量方法加以测定，根据具体情况，选用恰当的统计检验方法，从严掌握一致性判据(显著性水平)，只有当检验结果说明其不均匀性是可以忽略时方予承认。7.2密封性了.2.1天然放射性刻度井的标准模层必须采取有效措施加以密封，实测密封后漏出的射气量与密封前逸出的射气量之比值必须小于。.5%07.2.2密封材料的选材应坚固耐用，且不影响刻度井的正常使用，同时在密封后不需做任何附加修正。了.3稳定性7.3.1建立对刻度井定期监测的制度，并要有详细记录。a.在每次监测前，必须采取可靠的保证措施，以检定监测装置自身的稳定性;b，每15天进行一次监测，遇有大批量或执行重大任务的仪器进行刻度，应随时增加监测次数;。.监测装置自身的稳定性和被监测刻度井特性参数的稳定性分别以折线方式作图示出，当图示中出现稳定性变化超出本标准所规定的刻度井特性参数定值的总不确定度范围时，应停止工作，查明原因，采取必要的措施，待恢复正常后，方可继续投入使用。7.3.2刻度井的机械强度，特性参数量值及使用性能应保持长期稳定，如果要求改变原定值的特性参数量值，必须重新进行量值传递，并报请上级计.量主管部门批准后，方予承认。8刻度井的计皿单位刻度井全部采用国家颁布的法定计量单位，应符合GB31003102中的规定。9量值传递在制定刻度井量值传递(含比对)规程时，对量值传递(含比对)过程中的误差分配与积累，其最终结果应满足本规程对一级天然放射性刻度井和各类二级刻度井总不确定度的要求。对于天然放射性刻度井，在进行联测比对、量值传递以及全部刻度工作中，均应以镭的平衡铀当量代替铀含量。10各类刻度井的特殊要求川10.高含量放射性矿刻度井按有效原子序数(Z有妇分成三个系列，见表1，表中同时给出了相应于Z有，应达到的密度p(g/cm")范围。 DZ/T0083一93表1低Zxn刻度井中Zwa刻度井高2有幼刻度井ZIN胶PZ有艘PZw效P<9<169^-211.6-2.3>21>2.310-1.2一级刻度井必须构成系列，至少应具备本标准10.1.1条中的一个系列，对每个系列一级刻度井的标准模层数量及刻度井组成方式规定如下:10.1-2.1同一井径标准模层的最低数量a铀一级刻度井，铀含量为。.01%-6.00%范围内，设置五个不同铀含量的标准模层，其含量大体按对数均匀分布;b.牡一级刻度井，牡含量为。.01%-1.50%范围内，设置四个不同牡含量的标准模层，其含量大体按对数均匀分布;c，伽玛能谱一级刻度井，除包括本标准中10.1.2.1.a和10.1.2.1.6两项内容外，尚需配置钾含量>5环的钾标准模层一个，本底标准模层一个和在本标准中10.1.2.1.a与10.1.2.1.6所示铀、牡含量范围内，不同铀牡含量比值及适度钾含量的铀牡钾混合标准模层三个。10.1.2.2刻度井的组成方式一个刻度井中既可包含若干个标准模层，也可仅包含一个标准模层，并由创门组成刻度井群。10,1-3二级刻度井可以由若干个标准模层组成系列刻度井，其组成方式同本标准中10.1.2.2条，但标准模层的数量不做具体规定，也可以由单个标准模层构成孤立的刻度井，即允许不构成系列刻度井。10.14不同级别刻度井的标准模层的伽玛饱和度(s)、特性参数定值的总不确定度(△)和铀镭平衡系数(K,)见表2中规定。表2%刻度井级别S△K,一级>98(2.595^-105二级>96蕊5.090^-110不同级别刻度井的标准模层中的放射性杂质含量不得超过表3中规定。表3钾标准模层铀标准模层处标准模层本底标准模层刻度井钾含量铀牡铀牡钾铀牡含量比含量比级别范围含量范围含量范围Th:UU:"rh(%)(·10-0)(%)(%)(%)(·10-0)0.010^0.0491;300.010-0,0991+30一级>5480.050-6.0001:500.100--1.Soo1:5015100.010-0.0491:200.010-0.0991:20二级>55100.050^-6.000I;400.100^-I.5001;40刻度井的标准模层、围岩模层都必须是整体的，即不允许由若干模块拼合而成。 nz/T0083一9310.2低含量自然伽玛刻度井这类刻度井一般是指其铀钦含量均在100-10“以下的刻度井，运用这类刻度井对测井仪器的刻度有两种方法，即含量刻度法和组合总量刻度法，不同刻度方法对刻度井的要求也不相同。10.2.1对含量刻度法刻度井的要求含量刻度法是一种可以直接区分放射性元素单项含量的刻度方法，因此使用这种方法对刻度井的要求类同于高含量放射性矿刻度井。10.2.1.1应该遵守本标准中10.1.1,10.1.2.2,10.1.3和10.1.6条的规定。10.2.1.2不存在单个标准模层的一级刻度井，每个系列一级刻度井至少应包括同一井径的铀标准模层、社标准模层、钾标准模层、铀含量与牡含量的比值大体按1*2并有适度钾含量的铀牡钾混合标准模层和本底标准模层各一个。10.2.1.3不同级别刻度井的标准模层的伽玛饱和度(B),特性参数定值的总不确定度(△)和铀镭平衡系数(K,)见表4中规定。表4%刻度井级别B△K,一级)9853.095^-105二级)95(6.090^.11010不同级别刻度井的标准模层中的放射性杂质含量不得超过表s中规定。_表5钾标准模层铀标准模层牡标准模层本底标准模层刻度并级别铀含量牡含量含量比含量比钾铀牡(.10-0)(·10-s)Th:UU‘1’h(%)(·10一)一级481:101:1001848二级51010.2.1.5一级刻度井的定值除执行本标准中6.3.1条的规定外，还要与一级高含量放射性矿刻度井进行联测比对.10.2.2对组合总量刻度法刻度井的要求组合总量刻度法是一种观测放射性总的组合照射量率的刻度方法。10.2.2.1标准模层特性参数定值的总不确定度，一级刻度井不得大于2.500，二级刻度井不得大于5.0%.10.2.2.2刻度井至少由三个模层组成:一个标准模层和二个围岩模层。为了减少能谱差异对刻度的影响，标准模层中铀牡钾含量的比值应尽量与泥岩中的值相接近;为了提高观测的精度，标准模层中的铀牡钾含量值应该相应地比泥岩中的值高一倍左右;标准模层的上下围岩模层应视为低活度标准模层，其厚度与标准模层相同，铀牡钾含量值相应为标准模层中铀牡钾含量值的十分之一以下10.2-2.3为防止氧射气和牡射气的逸散，三个模层均应置于淡水中。10.2-2.4如果一个模层是由若干模块拼合而成，则要求模块间的界面不平整度不得大于1mm，井孔错位不得大于2mm.10.3密度刻度井10-3.1一级与二级刻度井的具体要求做如下规定:a.标准模层特性参数定值的总不确定度:一级刻度井不大于2.5写，二级刻度井不大于5."0肠; DZ/T0083一93b标准模层的数量:在密度值为1.0g/cm"-3.09/cm"范围内，一级刻度井不少于四个，二级刻度井不少于三个;并尽量做到按密度间隔均匀分布。10-3.2同一刻度并中的各个标准模层的有效原子序数应相近(水层除外)，且不大于20;对每个标准模层的有效原子序数应严格测定;要求标准层中原子序数大于20的元素含量尽量低，以满足光电吸收系数与总吸收系数之比小于千分之一。10-3.3刻度井标准模层中的天然放射性元素含量要尽量低，铀不得大于12.10-,牡不得大于15.10-,，钾不得大于3%<10-3.4如果一个模层是由若干模块拼合而成的，其加工要求应符合本标准中10.2.2.4条的规定。10.4中子孔隙度刻度井10.4.，刻度井的标准模层应采用碳酸钙含量在980o以上的天然石灰岩制成;也可采用人工配料方法堆积而成，并保证其碳酸钙含量在91写以上。10-4.2刻度井一般应由不少于3个不同孔隙度的标准模层组成。各标准模层的孔隙度值应以15%左右为中心向高低两个方向按对数均匀分布.标准模层特性参数定值的总不确定度，一级刻度井不得大于2.5%，二级刻度井不得大于5.0%010-4.3标准模层中对于热中子俘获截面较大的氯、硼、福、礼及其他稀土等有害元素的含量应尽量低，并要定量给出其准确值。10-4.4为了防止外来射线的于扰并使标准模层的孔隙被水充分饱和，在标准模层最上部应设置其厚度与标准模层相同的一屏蔽水层，整个刻度井应始终注满淡水。10-4.5如果一个模层是由若干模块拼合而成，则其加工要求应符合本标准中10.2.2.4条的规定。11刻度井的设置环境11.1地质情况良好，无暗河、流沙、防空洞等，做到基础稳定。11.2要求设置环境不影响对测井仪器的刻度，刻度井又不影响周围环境及居民生活。11.3刻度井应设有防止雨淋、日晒、冰冻等的防腐蚀设施，必须采取防污染、渗漏、沉浮等措施。11.4刻度井的设置应符合国家有关安全防护与环境保护的规定。 Dz/T0083一93附录AG(x,y,u)函数表G(x,y,u)=fydf〔杀平dt,，一(参考件)表A1工Y=o.1y=o.2y=0.3y=0.4y=o.5y=0.6Y=O.8Y=1.0y=1.5y=2.02.40.96930.95820.94500.93030.91450.89780.86300.82730.74030.66202.60.97580.96640.95520.94240.92850.91380.88240.84980.76830.69272.80.98090.97300.96330.95220-94000.92690.89870.86890.79290.72053.00.98480.97810.96980.96020.94940.93780.91240.88530.81450.74553.20.98790.98230.97510.96660.95720.94680.92400.89930.83350.76793.40.99040.98550.97930.97190.96360.95430.93380.91130.85030.78813.60.99230.98520.98280.97630.96880.96060.94220.92160.86510.80633.80.99380.99030.98560.97990.97330.96590.94920.93050.87820.82274.00.99500.99200.98790.98280-97700.97040.95530.93820.88970.8374420.99600.99330.98970.98530.98000.97410.96050.94480.89990.85064.40.99670.99450.99130.98730.98260.977.30.96490.95060.90900.86264.60.99730.99540.99260.98900.98480.98000.96870.95560.91700.87344.80.99780.99610.99360.99050.98670.98230.97200.96000.92420.88315100.99820.99670.99450.99170.98820.98430.97490.96390.93060.8919附加说明:本标准由全国地质矿产标准化技术委员会物探化探分技术委员会提出本标准由中国核工业总公司地质局负责起草。本标准起草人汪隆平、陈煌久、赵廷业、徐钧、钱威伦、魏世新。'