[发明专利]一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统

说明书

本发明涉及一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统。该方法包括：根据CeBrsubgt;3/subgt;探测器井下伽马能谱探测方法，构建室内纯铀模型与室内铀镭混合模型；根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数；根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积；获取不同地层铀含量时的效率刻度；根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量。本发明能够提高铀资源勘查效率、降低勘查成本。

技术领域

本发明涉及铀资源勘查领域，特别是涉及一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统。

背景技术

我国铀资源勘查中铀矿定量化评估手段主要采用γ总量或γ能谱测井技术，γ总量测井技术受钍、钾的影响较大，必须结合室内化学分析铀与钍、钾关系，以及铀镭、镭氡修正后方可获取铀含量；而现有γ能谱测井技术虽然解决了钍、钾干扰的影响，具有明显优势，但由于测量的γ射线依然主要来自镭组的²¹⁴Bi、²¹⁴Pb等，必须进行铀镭平衡修正、镭氡平衡修正等，尤其在铀镭平衡关系易受破坏的砂岩型铀矿床，必须进行取心分析获取铀镭平衡系数、射气系数等参数加以修正，均属于间接测铀方法，而且岩心与钻孔周围的地质体可能存在差异，修正会引入一定的修正误差，且实际应用中大量取心分析工作，增加了铀资源勘查成本、加长了勘查周期，随着我国找矿和开发深度的增大，钻探施工时矿层的取心难度和成本也会越来越高。

针对上述铀资源勘查间接测铀方法存在的不足，前人研究了基于NaI(Tl)探测器的地面铀矿体直接测铀方法及基于LaBr₃(Ce)探测器、利用^234mPa特征射线的直接铀定量技术。但该相关研究存在一定的弊端：NaI(Tl)探测器的能量分辨能力不足，一般在¹³⁷Cs放射源662keV能量特征峰的分辨率约为8.0％，难以获得高分辨率精细伽马能谱数据，难以将可用于直接铀定量的1001KeV能量特征峰与邻近的969KeV、1120keV能量特征峰区分开来；LaBr₃(Ce)探测器能量分辨率在662keV能量处接近3.5％，但其探测器自身含有¹³⁸La及²²⁷Ac的放射性影响，带来探测器自身在约1.4MeV能量处存在放射性本底，这对于低能1001keV能量特征峰的探测存在一定的影响，且探测器自身放射性本底会对铀资源勘查中地层低铀含量的准确测量带来较大影响。

另外，中子测铀技术是铀资源勘查中直接有效测量地层铀含量的技术，但该项技术存在两个弊端：一是高通量中子发生器关键技术我国尚未攻克，目前只能依靠进口核心部件，且该部件存在使用寿命，一般为几百小时，如果采用该技术进行大面积铀资源勘查测井应用，成本极高；二是该项在实际应用中测井速度较低，一般为0.5～1.0m/min，测井效率明显低于放射性测井技术，较低工作效率仍会带来高成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下伽马能谱直接测铀方法及系统，能够提高铀资源勘查效率、降低勘查成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种井下伽马能谱直接测铀方法包括：

根据CeBr₃探测器井下伽马能谱探测方法，构建室内纯铀模型与室内铀镭混合模型；

根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数；

根据所述铀镭剥谱比例系数采用迭代剥谱方法，确定能量特征峰净面积；

获取不同地层铀含量时的效率刻度；

根据所述能量特征峰净面积和所述效率刻度，确定铀含量。

可选地，所述根据所述室内纯铀模型和所述室内铀镭混合模型，确定铀镭剥谱比例系数，具体包括：

从所述室内铀镭混合模型的实测谱数据中剥离出纯镭谱数据；