CN111999775B - 一种符合测量能谱处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种符合测量能谱处理方法，属于石油测井技术领域。一种符合测量能谱处理方法，包括：1)获取α信号并进行幅度分析，得到α能谱，且进行控制处理，产生符合测量控制信号；获取γ信号并进行幅度分析，得到γ能谱；对获取的γ信号进行控制处理，产生相关比对控制信号；2)根据²⁴¹AM稳谱源α粒子和γ射线的对应关系，结合符合测量控制信号和相关比对控制信号，进行符合分析，得到²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱；进行反符合分析，得到地层γ能谱；3)根据²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱，进行稳谱控制；根据地层γ能谱，进行解谱计算。本发明解决了常规处理方法得到的²⁴¹AM稳谱源γ能谱信息和地层γ能谱信息混合的问题。

Description

一种符合测量能谱处理方法

技术领域

本发明属于石油测井技术领域，尤其是一种符合测量能谱处理方法。

背景技术

在测井仪器领域绝大部分核测井仪器在进行井下地层放射性能谱测量时都需要进行稳谱控制，以保证所测量地层能谱的稳定性，在通过地层能谱数据进行解谱计算时，才能保证地层参数计算的准确性。

在现有核测井仪器中，均是采用²⁴¹AM稳谱源实现稳谱控制，通过采集²⁴¹AM稳谱源所发射的γ射线，获取²⁴¹AM稳谱源γ能谱，然后通过对²⁴¹AM稳谱源γ能谱的识别判断，实现所测量地层能谱的稳谱控制。但是，在常规仪器进行地层能谱测量以及稳谱控制时，由于²⁴¹AM稳谱源所发射的γ射线与地层所发射的γ射线混合在一起，无法区分开来，使得采集获取的²⁴¹AM稳谱源γ能谱受地层信息影响，包含了地层能谱数据，造成²⁴¹AM稳谱源γ能谱数据单一性差，形态不稳定。因此，在使用²⁴¹AM稳谱源γ能谱进行稳谱控制时，存在稳谱控制不稳定的问题，进而导致所测量的地层能谱不稳定，出现偏差，造成解谱计算时出现偏差。另一方面，由于γ射线无法区分，仪器所测量的地层能谱也会包括²⁴¹AM稳谱源信息，造成地层能谱真实谱形发生变化，能谱数据单一性差，在进行地层能谱解谱计算时，同样会出现偏差。因此，进行稳谱控制以及地层能谱测量时，由于稳谱控制偏差和地层能谱数据混乱两方面因素，会造成解谱计算地层参数时出现较大误差。

发明内容

本发明的目的在于克服进行稳谱控制和地层能谱测量时，由于稳谱源和地层的γ射线混合造成的解谱计算地层参数时出现较大误差的缺点，提供一种符合测量能谱处理方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种符合测量能谱处理方法，包括以下步骤：

1)获取α信号并进行幅度分析，得到α能谱；

对获取的α信号进行控制处理，产生符合测量控制信号；

获取γ信号并进行幅度分析，得到γ能谱；

对获取的γ信号进行控制处理，产生相关比对控制信号；

所述α信号来自于²⁴¹AM稳谱源，所述γ信号来源于²⁴¹AM稳谱源和地层；

2)根据²⁴¹AM稳谱源α粒子和γ射线的对应关系，结合符合测量控制信号和相关比对控制信号，进行符合分析，得到²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱；

进行反符合分析，得到地层γ能谱；

3)根据²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱，进行稳谱控制；

根据地层γ能谱，进行解谱计算。

进一步的，步骤1)中通过α探测器获取α信号。

进一步的，步骤1)中通过γ探测器获取γ信号。

进一步的，步骤2)中的所述符合分析为：

若γ信号与α信号满足同步时序，则对应的γ能谱为²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱。

进一步的，步骤2)中的所述符合分析为：

若γ信号与α信号满足异步时序，则对应的γ能谱为地层γ能谱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的符合测量能谱处理方法，针对²⁴¹AM稳谱源γ信号和地层γ信号，利用²⁴¹AM稳谱源产生α信号和γ信号同步性的特征，获取α信号，进行处理的到得到α能谱和符合测量控制信号；同时，获取来自²⁴¹AM稳谱源和地层的γ信号，对γ信号进行处理后得到γ能谱，而后进行符合分析得到²⁴¹AM稳谱源的γ能谱，进行反符合分析得到地层的γ能谱，能够将混合在一起的γ能谱剥离出来，得到单一性良好的²⁴¹AM稳谱源稳谱γ能谱和地层γ能谱，有效提升稳谱控制精度和地层参数解谱计算精度，解决了常规处理方法得到的²⁴¹AM稳谱源γ能谱信息和地层γ能谱信息混合带来的问题。本发明能够有效区分²⁴¹AM稳谱源信息和地层信息，能够有效的将单一性良好的²⁴¹AM稳谱源γ能谱从地层能谱信息中剥离出来，从而提高稳谱控制精度；另一方面，有效的将地层γ能谱中混合的²⁴¹AM稳谱源能谱信息消除，从而提高地层参数解谱计算精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的符合测量能谱处理的流程图；

图2为本发明实施例提供的²⁴¹AM稳谱源α能谱获取以及同步信息产生的流程图；

图3为本发明实施例提供的²⁴¹AM稳谱源和地层γ射线采集的流程图；

图4为本发明实施例提供的符合能谱分析的流程图；

图5为同时利用²¹⁴AM稳谱源和¹³⁷CS源进行测量得到的γ能谱图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，图1为本发明实施例提供的符合测量能谱处理的流程图，处理流程主要包括α信号获取、α能谱及控制处理，γ信号获取、γ能谱及控制处理、符合分析、反符合分析、稳谱控制和解谱计算，具体的：

首先α信号获取，然后根据获取的α信号进行α能谱及控制处理；在α信号获取的同时，进行γ信号获取，然后根据获取的γ信号进行γ能谱及控制处理。综合根据α控制信息和γ控制信号进行符合分析和反符合分析，分别得到信息单一的²⁴¹AM稳谱源γ能谱和地层γ能谱数据；最后根据符合分析得到的信息单一的²⁴¹AM稳谱源γ能谱，进行稳谱控制；根据反符合分析得到的信息单一的地层γ能谱，进行解谱计算。

两个控制处理的控制方式相同，为两个独立的控制处理，分别针对α探头输出的α信号和γ探头输出的γ信号；具体控制方式为：当信号达到，并触发信号门槛后，进行信号采集获取，若判断到采集获取的信号为有效信号，则产生一个控制信号(脉冲信号)。符合测量控制信号是根据α信号产生的，比对控制信号是根据γ信号产生的，在得到比对控制信号后，判断比对控制信号和符合测量控制信号在时间上的一致性和重叠度，若两个控制信号一致，并且重叠度满足要求，则当前γ信号满足符合测量要求，提取出来用于分析得到稳谱源符合能谱。

其中，根据α探测器对²⁴¹AM稳谱源所发射的α粒子进行探测，并且进行信号相应处理后，获取有效α信号；α能谱及控制处理根据获取到的有效α信号，进行信号幅度分析等处理，得到α能谱，并且通过控制处理，产生符合测量控制信号。在α信号探测获取的同时，γ探测器对²⁴¹AM稳谱源和地层所发射的γ射线进行探测，之后进行信号相应处理后，得到有效γ信号；γ能谱及控制处理根据获取到的有效γ信号，进行信号幅度分析等处理，并且产生相关比对控制信号，再根据α能谱及控制处理产生的符合测量控制信号，分别进行符合分析和反符合分析，得到信息单一的²⁴¹AM符合能谱以及地层能谱。通过获取到的单一性良好的²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱，可以进行精准的稳谱控制，保证地层γ能谱的稳定性。通过获取到的单一性良好的地层γ能谱，可以进行精确的解谱计算，保证地层参数计算的准确性。

参见图2，图2为本发明实施例提供的一种²⁴¹AM稳谱源α能谱获取以及同步信息产生的流程图，处理流程包括α探测器光电转换、信号预处理、电压放大、信号滤波、采集处理、α能谱分析、²⁴¹AM稳定性监测、计算产生同步时间门、滤波处理等步骤。在²⁴¹AM稳谱源发射的α粒子到达后，α探测器对α粒子进行捕获，并进行光电转换，得到原始α信号；通过信号预处理对原始α信号进行信号预置处理，增强信号传输能力；通过电压放大对α信号进行幅度放大驱动处理，增加信号电压驱动能力；通过信号滤波对α信号进行滤波处理，消除信号噪声干扰，得到有效α信号；通过采集处理对有效α信号进行数字采集，得到有效α采集信号。通过α能谱分析对采集获取到的有效α信号进行幅度分析等信号处理，得到α能谱数据，用于²⁴¹AM信号稳定性监测。在α能谱分析进行信号处理时，根据采集获取到的α信号，计算产生同步时间门，作为符合测量分析所需要的其中一项参数信息。通过滤波处理对同步时间门进行噪声滤波，得到有效的同步时间门信号。

参见图3，图3为本发明实施例提供的²⁴¹AM稳谱源和地层γ射线采集的流程图。在²⁴¹AM稳谱源发射的α粒子到达并且进行α信号探测获取的同时，进行²⁴¹AM稳谱源和地层γ射线的探测，即图2和图3所述处理流程是同时进行的。参见图3，包括γ探测器光电转换、信号分流、预处理、放大、滤波、成形、采集处理等步骤。在²⁴¹AM稳谱源和地层发射的γ射线到达后，通过γ探测器对γ射线进行捕获，并进行光电转换，得到原始γ信号。通过信号分流将原始γ信号直接分流为两路信号分别处理，一路针对²⁴¹AM稳谱源γ信号，一路针对地层γ信号；在针对²⁴¹AM稳谱源γ信号的混合信号处理中，通过预处理对γ信号进行预置处理，增强信号传输能力，通过信号放大对γ进行幅度放大处理，增加信号电压驱动能力，通过信号滤波对γ信号噪声干扰进行滤波处理，得到有效γ信号，通过采集处理对有效γ信号进行数字转换处理，得到针对²⁴¹AM稳谱源的采集信号。在针对地层γ信号的混合信号处理流程中，通过预处理对γ信号进行预置处理，增强信号传输能力，通过信号放大对γ进行幅度放大处理，增加信号电压驱动能力，通过信号成形对γ信号进行信号形态成形处理，得到形态良好的有效γ信号，通过采集处理对有效γ信号进行数字转换处理，得到针对地层的采集信号。

图4为本发明实施例提供的一种符合能谱分析的流程图。参见图4，包括γ能谱分析、计算产生比对时间门、同步逻辑时序分析、符合能谱分析、稳谱控制、反符合能谱分析、解谱计算等步骤。获取针对²⁴¹AM稳谱源采集信号和针对地层采集信号后，通过γ能谱分析对两路信号分别进行幅度分析等信号处理，并且根据获取到的γ信号计算产生比对时间门。根据比对时间门以及图1所述的同步时间门，通过同步逻辑时序分析，针对²⁴¹AM稳谱源混合γ信号进行符合能谱分析，在满足同步逻辑要求情况下进行信号处理，保留此状态下γ信号处理数据，即可得到单一性良好的²⁴¹AM稳谱源符合能谱，可以用于稳谱控制。同样，根据比对时间门以及图1所述的同步时间门，通过同步逻辑时序分析，针对地层混合γ信号进行反符合能谱分析，在满足异步逻辑要求情况下进行信号处理，保留此状态下γ信号处理数据，即可得到单一性良好的地层能谱，可以用于解谱计算。

本发明提供的符合测量能谱处理方法，通过一种新的²⁴¹AM稳谱源信号以及地层信号处理方法，得到单一性良好的²⁴¹AM稳谱源稳谱γ能谱以及地层γ能谱，有效提升稳谱控制精度以及地层参数解谱计算精度，有效解决了常规处理方法得到的²⁴¹AM稳谱源γ能谱信息和地层γ能谱信息相互混合的问题。

参见图5，图5为同时利用²¹⁴AM稳谱源和¹³⁷CS源进行测量得到的γ能谱，¹³⁷CS源所发射的γ射线模拟地层γ射线；图5中上部能谱是未使用符合测量进行能谱测量时得到的γ能谱，从图中可以看出，²¹⁴AM稳谱源所测量的γ能谱和¹³⁷CS源所测量的γ能谱混合在了一起；而图5中下部能谱是使用符合测量进行能谱测量时得到的γ能谱，从图中可以看出，所得到的γ能谱只有单一的²¹⁴AM稳谱源的γ能谱。因此，使用本发明处理后，²¹⁴AM稳谱源γ能谱成功剥离出来，能够测量得到单一性良好的²⁴¹AM稳谱源符合能谱。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种符合测量能谱处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）获取α信号并进行幅度分析，得到α能谱；

对获取的α信号进行控制处理，产生符合测量控制信号；

获取γ信号并进行幅度分析，得到γ能谱；

对获取的γ信号进行控制处理，产生相关比对控制信号；

所述α信号来自于²⁴¹AM稳谱源，所述γ信号来源于²⁴¹AM稳谱源和地层；

2）根据²⁴¹AM稳谱源α粒子和γ射线的对应关系，结合符合测量控制信号和相关比对控制信号，进行符合分析，得到²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱；

进行反符合分析，得到地层γ能谱；

所述符合分析为：若γ信号与α信号满足同步时序，则对应的γ能谱为²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱；

所述反符合分析为：若γ信号与α信号满足异步时序，则对应的γ能谱为地层γ能谱；

3）根据²⁴¹AM稳谱源符合γ能谱，进行稳谱控制；

根据地层γ能谱，进行解谱计算；

步骤1）中通过α探测器获取α信号；

步骤1）中通过γ探测器获取γ信号。