[实用新型]一种双探测器X射线荧光测井探管

说明书

技术领域

本实用新型属于地质勘查技术领域，涉及一种双探测器X射线荧光测井探管。

背景技术

在X射线荧光测井中，井液对于激发源的初始射线和井壁中目标元素产生的特征X射线都有吸收和散射的作用，而且对不同能量的射线吸收系数不同。井液对初始射线和特征X射线的吸收，减小了目标元素特征X射线荧光的计数率；而高能量的射线的散射作用(大于目标元素特征X射线能量)，增加了测量谱线的散射本底，从而增加了仪器谱中特征X射线全峰计数率。因此在测井过程中，由于井液的存在改变了特征X射线同目标元素含量之间的线性，增加了X射线荧光测井目标元素含量的误差。

同位素源激发的X射线荧光测井中对井液影响校正从两方面解决。一方面是在X射线荧光测井探管的硬件上，采用贴井壁装置以尽可能减小探测窗与井壁之间的井液厚度。另一方面，采用数学方法进行井液校正，提高X射线荧光测井中目标元素含量测量的精确度。伍岳、林玉飞、白云生等推导了井液校正公式(CBWE)，并在模拟钻孔中取得了较好的应用效果；葛良全、周四春等人提出基于散射峰的井液校正方法，在Y411型X射线荧光测井仪上得到使用。以上的研究都是基于正比计数器展开，限于探测器的能量分辨率，其校准精度较差。在“十一五”期间，在Y421型X荧光测井仪上也开展了井液校正方法的初步研究，任翔、葛良全、张庆贤等人采用激发源的特征反散射峰计算井液厚度并对测量元素的特征X射线计数率进行校正，取得了较好的校正效果。

X射线光管是目前常用的X射线荧光激发源，也是今后X射线荧光测井的首选激发源。针对X射线光管激发X射线荧光测井的井液校正方法研究目前还未有相关的报导。与同位素激发源不同，X射线光管输出的谱线为连续谱，在X射线荧光测井仪器谱中特征反散射峰不明显，因此基于反散射的井液校正方法，在X射线光管作为激发源的X射线荧光测井中不能使用，需要研究针对X射线光管激发的X射线荧光测井的井液校正新方法。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种双探测器X射线荧光测井探管，通过数据处理，可以有效校正井液对测量结果的影响，提高X射线荧光测井的精确度与实用性。其技术方案如下：

一种双探测器X射线荧光测井探管，主要包括探测窗口和激发探测系统，所述探测窗口包括光管准直器、D1准直器、D2准直器、铍窗、光管S、探测器D1和探测器D2组成，光管S、探测器D1和探测器D2组成激发探测系统，光管S与工作电源连接，探测器D1和D2独立与放大器、数字化多道脉冲幅度分析器、双通道数据采集与控制器、接口电路、地面工作站依次连接。由双通道数据采集与控制器实现探测器D1和探测器D2的同步与数据采集，并控制光管S工作。采集得到的谱数据由接口电路传输至地面工作站。

进一步优选，探测器D1、探测器D2与光管S中心轴线相交于一点O，并且探测器D1与探测器D2到O点等距离，光管S与管壁成45°，探测器D1与管壁成90°，探测器D2与管壁成30°。

进一步优选，探测器D1和探测器D2采用Si-PIN电制冷探测器。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型解决了利用X射线管激发X射线荧光测井中井液校正的问题，提高了X射线荧光测井探管的辐射安全性。

2.采用双探测器进行谱线采集，并对测量谱线进行分析，计算出井液厚度，并对测量得到的元素含量进行井液校正，提高X射线荧光测井的准确度。

附图说明

图1是X射线荧光测井探管功能区域图；

图2是X射线荧光测井双探测器机械结构图，S为微型X射线管；D1为Si-PIN探测器1；D2为Si-PIN探测器2；

图3是双探测器X荧光测井探管核信号处理与数据采集结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。

参照图1-图3，一种双探测器X射线荧光测井探管，主要包括探测窗口和激发探测系统，所述探测窗口包括光管准直器、D1准直器、D2准直器、铍窗、光管S、探测器D1和探测器D2组成，光管S、探测器D1和探测器D2组成激发探测系统，光管S与工作电源连接，探测器D1和D2独立与放大器、数字化多道脉冲幅度分析器、双通道数据采集与控制器、接口电路、地面工作站依次连接。由双通道数据采集与控制器实现探测器D1和探测器D2的同步与数据采集，并控制光管S工作。采集得到的谱数据由接口电路传输至地面工作站。