Защитно-калибровочный контейнер скважинного гамма- плотномера

Защитно-калибровочный контейнер скважинного гамма- плотномера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскня

Соцналнстнческма

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ („) 785697

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 0206.77 (21) 2492499/18-25 (51)М К, 3

G 01 и 23/00 с прнсоеднненнем заявкн Йо—

Государственный комитет

СССР по делам нзобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 671280. Бюллетень М2 45 (53) УДК 531 754 (o BB. 81.

Дата опубликования опнсання 17.12.80 (72) Автор изобретения

А . 3, Барка и

-(71) Заявитель

Научно-производственное объедннение "Геофизика" (54) ЗАЩИТНО-КАЛИБРОВОЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР СКВАЖИННОГО

ГАИИА-ПЛОТНОИЕРА

Изобретение относится к калибро-. вочным устройствам радиоиэотопных гамма-плотномеров.

Известны устройства, в которых основным узлом является поглотитель,$ гамма-лучей, выполненный из металла. или других материалов; при транспортировке внутри поглотителя хранится гамма-излучатель,а при калибровке аппаратуры в поглотитель вводится и блок 0 детектирования гамма-лучей (1) и (2).

В таких устройствах в поглотите ле имеются каналы для гамма-излучателя и гамма-детектора. Согласно 35 действующим нормам, требования радиационной безопасности удовлетворяются, если мощность дозы гамма-излучения на поверхности контейнера не превышает установленной величины. При Я этом часть потока гамма-лучей выходит за пределы контейнера, рассеивается подстилающей поверхностью (грунтом), в результате чего возникает дополнительная сшибка при калибровке. 25

Эта ошибка пропорциональна плотности грунта и обратно пропорциональна расстоянию от контейнера до грунта.

Изготовить контейнер, полностью поглощающий гамма-лучи, практичес-, 3{)ки невозможно, поэтому приходится мириться с нежелательной зависимостью результатов калибровки от плотности грунта и геометрии измерений.

Известен также защитно-калибровочный контейнер для гамма-плотномеров, содержащий поглотитель иэ алюминия в оболочке из свинца или стали и канала для размещения в них гавра-излучателя и детектора (3).

Недостатком данного устройства также является погрешность калибровки гамма-плотномера, обусловленная тем, что часть потока гаммалучей выходит за пределы поглотителя и рассеивается подстилающей поверхностью. Например, при калибровке над торфяниками (плотность 1,1 г/см ) эффект рассеяния будет меньше, чем при калибровке над скалистой поверхностью (плотность 2,5 г/см ), что приводит .к погрешности в несколько. процентов.

Целью изобретения является повышение точности калибровки.

Цель достигается тем, что в основном блоке контейнера-поглотителя выполняется дополнительный канал, расположенный между каналами для гамма-излучателя и детектора, в ко785697 тором устанавливается подвижный компенсирующий стержень, причем рассеяние гамма-лучей на подстилаюшей поверхности компенсируется перемещением стержня в заданные положения, соответственно типам подстилающих поверхностей..

На фиг. 1 изображен общий вид описываемого устройства; на фиг.2 графики зависимости рассеянного и компенсирующего потоков гамма-излучения от плотности. устройство (фиг. 1 ) содержит пог. лотитель 1, в каналах которого установлены блок гамма-излучателя 2 и блок детектирования 3.

В центре поглотителя 1 имеется канал, в котором на скользящей посадке установлен подвижный компенсирующий стержень 4. Компенсирующий стержень 4 имеет два прилива в виде шпонок; на приливе 5 имеются полу.круглые вырезы,в которые западает шарик фиксатора б, а прилив 7 выполнен в виде зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с ведущей зубчатой шестерней 8. Шарик фиксатора б прижат к приливу 5 пружиной 9. На фиг. 1 схема распространения рассеянных гамма-лучей показана волнистыми линиями со стрелкой, а гаммалучей, используемых для калибровки « прямыми стрелками.

В предлагаемом устройстве размеры поглотителя выбираются исходя из требований безопасности, а компенсация внешних возмущающих факторов, вызывающих погрешность при калибровке, производится путем изменения расположения поглотителя.

Процедура калибровки гамма-плотномера состоит в том, что зонд гамма.плотномера устанавливается в поглотителе калибратора, после чего измеряется некоторая величина, которую условно можно назвать "эквивалентной плотностью поглотителя", в практике измерений эта величина используется как репер, по которому нормируются все дальнейшие измерения, проводимые в скважине. При обработке результатов все величины, полученные в сквакине, делятся на величину, полученную в калибраторе, после. чего переход к абсолютным значениям плотности осуществляют, нанося на градуировочный график полученные безразмерные коэффициенты., Принцип действия предлагаемого устройства состоит в том, что благодар@ действию компенсирующего стержня можно выбрать необходимую связь по гамма-лучам между гамма-излучателем и гамма-детектором для любого типа подстилающей поверхности (торфяник, песок, супесь,скальное основание) так, чтобы уменьшить зависимость результатов калибровки от плотности этой поверхности.

При работе защитно-калибровочный контейнер располагается над обсадной трубой скважины 10 так, чтобы блок гамма-излучателя 2 находился на оси скважины, а собственно гамма-излучатель 12 был удален на одно и то же для всех скважин расстояние L от подстилающей поверхности (rpyHTa) 13. Так как крутизна управления потока гамма-квантов с помощью стержня 4 (фиг. 2, график"Б") имеет ту же величину, что и наклон основной зависимости (фиг.2,график

"A"), то плотность подстиляющей поверхности достаточно определять приближенно, устанавливая лишь грубые

15 градации.

При этом компенсирующий стержень

4 посредством шестерни 8 устанавливается в положение >задаваемое шариком фиксатора 6, соответствующее

Я© определенной категории грунта в окрестности скважины.

На фиг. 1 компенсирующий стержень

4 показан в положении, соответствующем наименьшей плотности подстилад ющей поверхности. При больших плотностях подстилающей поверхности комйенсирующий стержень 4 поднимается вверх.

После калибровки блок детектирования 3 соединяется с блоком гаммаизлучателя 2, отодвигается защитная заслонка 11 и зонд гамма-плотномера опускается в скважину для производства измерений.

На фиг. 2 график "A" показывает погрешность калибровки, возникающую при увеличении плотности подстилающей поверхности при отсутствии компенсации, график "Б" показывает эквивалентное уменьшение потока гам40 ма-лучей в функции координаты компенсирующего стержня, график "В" является суммой предыдущих графиков и показывает результирующий эффект компенсации зависимости реэульта4 ТоВ калибровки гамма-плотномера От плотности грунта.

В предлагаемом изобретении введенный в устройство компенсирующий стержень позволяет повысить точность

® калибровки над любой подстилающей поверхностью примерно на б% и,, кроме того, увеличить, при прочих равных условиях, долю потока гамма-лучей, выходящих за пределы поглотителя; облегчить привязку результатов измерений к абсолютным значениям плотности, уменьшить массу и габариты устройства за счет ослабления требований к экранирующему действию поглотителя.

Формула изобретения

Защитно-калибровочный контейнер скважинного гамма-плотномера, содер785697 жащий поглотитель гамма-лучей с каналами для размещения в нем блоков гамма-излучателя и детектора, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью повыаения точности калибровки, поглотитель снабжен дополнительным каналом, расположенным между каналами для гамма-излучателя и детектора, в котором установлен компенсирующий стержень, связанный с механизмом для его перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертиэе

1. Патент США 9 3183354, кл. 250-71.5, опублик. 11.05.65.

2. Патент CIA 9 3236090, кл. 73-1, опублик. 22.02.66.

3. Емельянов В.A. Полевая радиометрия влажности и плотности почвогрунтов, М., Атомиздат, 1970, с. 70,73 (прототип).

785697

2 1 О +!

Инейное перенещеное стержня

Составитель В.Мерзликин

Редактор Н.Ахмедова Техред А, Ач Корректор C.Øåêìàð

Заказ 8830/44 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.;д.4/5

Филиал ППП"Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4 ф

Cb ф

М

<2

r1 о

-1

-2

-д

1,a. Id 20

Пиатностпь падстипающей паберхности

2 1

О

-1

-2

-д 2

+f

О

-!

-2

<о