自然伽马能谱测井谱解析方法研究
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摘要
自然γ能谱测井是一种重要的核测井方法,实测谱解析技术是其地面处理系统的重要组成部分。由于自然γ能谱测井仪探测器的固有分辨率较低,测井过程中统计涨落和噪声干扰比较严重,其测量结果的重复性较差,测井置信度较低。直接解调方法是一种先进的数据处理技术,经高能天体物理的实践证明,直接解调方法比传统方法灵敏度高,空间分辨率好,尤其可用于统计性较差的观测数据。本文以中海油标准刻度井计数率谱为基础,把在天文上获得广泛应用的直接解调方法移植到自然γ能谱测井中,取得了初步的研究成果。成果如下:(1)利用Matlab编程处理中海油实验数据,得到了刻度井中放射性核素的标准计数率谱,分析并比较了自然γ能谱测井四种传统数据处理方法的优劣性,为自然γ能谱测井谱解析在方法选择上提供了坚实可靠的依据。(2)研究了直接解调方法的思想和实质,首次给出了胜利油田测井公司研制的自然γ能谱测井仪的响应函数,利用直接解调方法求得了标准刻度井的放射性核素含量,显示出直接解调方法的优越性,初步完成了自然γ能谱测井中直接解调方法的建立。
Natural Gamma Ray Spectralog (SGR) is an important nuclear log method,and real spectral analysis is a pivotal compose of the surface processing system in SGR . The low confidence levels are leaded ,because of the inherent low resolution , strong statistical fluctuation and low signal noise ratio.The Direct Demodulation method is an advanced technique in the word to solve modulation equation interatively under physical constrains.It has a high sensitivity and spatial resolution than the traditional methods,and can compress the noise effect effectively.This thesis,based on the data of China Offshore Oil Logging Company SGR calibration Facility,performed preliminary research on the DD method in gamma-ray log.The results are:(1) The normal count pate spectrums are obtained form the test pits,the four traditional algorithms methods are tested,which offer credible basis for algorithm selecting.(2) The main idea of DD method is introduced.For the first time in Shengli Oil Logging Company,the Point-Spread-Funtion of Natural Gamma Ray Spectroscopy tool is obtained.The contents of radionuclide in calibration pits are obtained . The DD methed in gamma-ray log is established.
Natural Gamma Ray Spectralog (SGR) is an important nuclear log method,and real spectral analysis is a pivotal compose of the surface processing system in SGR . The low confidence levels are leaded ,because of the inherent low resolution , strong statistical fluctuation and low signal noise ratio.The Direct Demodulation method is an advanced technique in the word to solve modulation equation interatively under physical constrains.It has a high sensitivity and spatial resolution than the traditional methods,and can compress the noise effect effectively.This thesis,based on the data of China Offshore Oil Logging Company SGR calibration Facility,performed preliminary research on the DD method in gamma-ray log.The results are:(1) The normal count pate spectrums are obtained form the test pits,the four traditional algorithms methods are tested,which offer credible basis for algorithm selecting.(2) The main idea of DD method is introduced.For the first time in Shengli Oil Logging Company,the Point-Spread-Funtion of Natural Gamma Ray Spectroscopy tool is obtained.The contents of radionuclide in calibration pits are obtained . The DD methed in gamma-ray log is established.
引文
[1] 吴三省译.自然伽马能谱测井译文选.北京:石油工业出版社,1998
[2] 黄隆基.放射性测井原理.北京:石油工业出版社,1985
[3] 吴锡令.石油开发测井原理.北京:高等教育出版社,2004
[4] Li T.P.&Wu M.1992,In:Astronomical Data Analysis Software&Systems I (eds Worrall D.M.,Biemesderfer C.&Barnes J.),BookCrafters, Inc.,229
[5] Li T.P.&Wu M.1993, AP&SS, 206,9
[6] Li T.P.&Wu M.1994, AP&SS, 215,213
[7] 李惕碚,吴枚.高能天文学中成像和解谱的直接方法.天体物理学报,1993,17(3):263～270
[8] 黄隆基.核测井原理.东营:石油工业出版社,2000
[9] 车卓吾.测井资料分析手册.北京:石油工业出版社,1995
[10] 刘呈冰,高中民译.[美]斯仑贝谢公司.北京:石油工业出版社,1993
[11] O.塞拉等著,王文祥译.自然伽马能谱测井的原理、解释和实际应用.测井译丛,1987
[12] 黄隆基,首祥云,王瑞平.放射性测井原理及应用.北京:石油工业出版社,1995
[13] 谭延栋.测井高技术的发展与进步.天然气工业,1998,18(1):29～32
[14] 彭琥.20 世纪 90 年代核测井进展.测井技术,2001,25(1):5～11
[15] 彭琥.从学科高度看核测井.测井技术,1994,18(5):318～325
[16] 香山会议第 l13 次学术讨论会
[17] 庞巨丰,迟云鹏,鈡振伟.现代核测井技术与仪器.北京:石油工业出版社,1998
[18] 李惕碚.能不能用低分辨率仪器实现高分辨率观测.大自然探索,1999,18(67)
[19] 黎刚.直接解调成像方法在 STM 图像和 SR 实验重建中的应用[D].中国科学院高能物理研究所硕士论文(2001).
[20] 李惕碚.天体物理学直接解调方法研究.高能物理研究所内部资料.
[21] 张慧滔,张朋,宋黎明.硬 χ 射线调制望远镜直接解调成像方法快速实现.CT 理论与应用研究,2005,14(1):17～23
[22] 李惕碚,吴枚,陆柱国,王建中,张春生等.调制成像γ 射线望远镜.天文学报,1994,35(1):105～108
[23] 张澍,李惕碚,吴枚.Comptonγ 射线望远镜的直接解调成像.天体物理学报,1997,17(3):263～270
[24] 卢方军,李惕碚,吴枚,孙学军.ME/EXOSAT 银道扫描数据的直接解调成像.天文学报,1997,38(1):56～65
[25] Li T.P.,Feng Y.X.&Chen L.1999,ApJ,521,789
[26] Chen Y.,Li T.P.,&Wu M.1998, AP&SS,128,363
[27] Li T.P.1995,Exper.Astron.,6,63
[28] 陈勇,宋黎明,李惕碚,崔伟.RXTE ASM 的双 SSC 联合直接解调成像.天文学报,2000,41(2):214～217
[29] 宋黎明,李惕碚,崔伟.用 ASM/RXTE 数据对 Crab 天区直接解调成像.天体物理学报,1999,19(1):27～31
[30] Li T.P.&Muraki Y.2002,ApJ,578,374
[31] Feng H.,Li T.P.,&Zhang S.N.,2003,APJ,Submitted
[32] 程凌翔,李惕碚.一颗与众不同的脉冲星 Geminga.天文学进展,1995,13(1):12～20
[33] 张澍,李惕碚,吴枚.脉冲星 Geminga 10-30 MeV 的γ 辐射.天文学报,1997,38(3):331～334
[34] 张澍.γ 暴 GRB 910601 的直接解调成像.天体物理学报,1998,18(4):197～200
[35] 孙非,薛平,高湔松,袁韬,陈瓞延.光学相关层析成像的图像重建.光学学报,2000,20(8):1043～1046
[36] 刘力.直接解调成像方法在核医学图像重建中的应用.核技术,1998,21(3):188～192
[37] 卢方军.直接解调成像方法在 x 射线天文数据分析中的应用.中国科学院高能物理研究所博士论文(1996).
[38] 陈勇.直接解调成像方法及其在 x 射线天文数据分析中的应用.中国科学院高能物理研究所博士论文(1998).
[2] 黄隆基.放射性测井原理.北京:石油工业出版社,1985
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[24] 卢方军,李惕碚,吴枚,孙学军.ME/EXOSAT 银道扫描数据的直接解调成像.天文学报,1997,38(1):56～65
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[29] 宋黎明,李惕碚,崔伟.用 ASM/RXTE 数据对 Crab 天区直接解调成像.天体物理学报,1999,19(1):27～31
[30] Li T.P.&Muraki Y.2002,ApJ,578,374
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[32] 程凌翔,李惕碚.一颗与众不同的脉冲星 Geminga.天文学进展,1995,13(1):12～20
[33] 张澍,李惕碚,吴枚.脉冲星 Geminga 10-30 MeV 的γ 辐射.天文学报,1997,38(3):331～334
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