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1、uz 中华人民共和国地质矿产行业标准 D Z / T 0 0 8 3 一 9 3 核 地 球 物 理 刻 度 井 标 准 1 9 9 3 一 1 2 一 0 9 发布1 9 9 4 门 0 一 0 1 实施 中华人民共和国地质矿产部发 布 中华人民共和国地质矿产行业标准 A z / T 0 0 8 3 一 9 3 核 地 球 物 理 刻 度 并 标 准 1 主题内容与适用范围 本标准规定了核地球物理刻度井( 又称标准模型) 的种类、 分级、 技术要求、 计量单位及设置环境， 适 用于核地球物理测井仪器的刻度。 引用标准 G B 3 1 0 。 国际单位制及其应用 G B 3 1 0 1 有关量
2、、 单位和符号的一般原则 G B 3 1 0 2 . 1 -3 1 0 2 . 2 量和单位 G B 4 9 6 。 核科学技术术 语 G B 1 1 9 3 3 . 7 地质仪器术语 地球物理勘探测井仪器术语 刻度井的种类 3 . 1 从制成方式上可划分为人工配料制成的刻度井和采取天然岩( 矿) 石制成的刻度井， 后者包括具备 相应技术要求的天然产状岩( 矿) 层经人工钻孔形成的刻度井。 3 . 2 从核地球物理测井方法上可划分为天然放射性刻度井和人工放射性刻度井。 3 . 2 . 1 天然放射性刻度井 a . 高含量放射性矿刻度井; b . 低含量自 然伽玛刻度井。 3 . 2 . 2 人
3、工放射性刻度井 密度刻度井; b . 中子孔隙度刻度井。 3 . 3 一个刻度井 若同时具备两个或更多种类刻度井的技术要求， 则可一井 多用。 刻度井的分级 刻度井 分为一级 和二级。 按核地球物理测井方法分类后， 每类一级刻度井 在全国 只能有一 套， 根据 我国 实际情况， 应在部门刻度井的基础上优选产生， 并由国 家标准化 机构核定后， 作为国 家基准。 区 域性 刻度井必须实 施从一 级刻度井的量值传递， 并经部门标准化机构核定后为二级 刻度井。 5 刻度井的结构 5 . 1 构 成 刻度井的井孔一般按纵向设置， 由标准模层、 围 岩模层和延伸孔三部分构成， 横切井孔的模层断面 形状可
4、以 是圆 形， 也可以 是多边形， 但同 一个刻度井中 各模层断面形状应该一致。 根据需要， 一 个刻度井 可包括一个或几个标准模层， 一个标准模层与另一个标准模层可直接连接， 也可在其间 设置围岩模层 ( 或不同厚度的围岩夹层) ， 但整个天然放射性刻度井的上下盘必须设置围岩模层; 模层与模层间的界面 中华人民共和国地质矿产部1 9 9 3 一 1 2 一 0 9批准1 9 9 4 一 1 0 一 0 1实施 I D Z / T 0 0 8 3 一9 3 要 平整. 其不平整度不得大于5 m m 。 刻度井的 最下方应设置长度不小于2 m的延伸孔. 刻度井的模层 可设置在地面、 半地下或全地
5、下。 5 . 2体积 5 . 2， 标准模层的体积要达到核地 球物理测井“ 无限大” ( 饱和) 条件， 以圆 柱体为 例， 令扣除井孔半径 后的标准模层的半径为: ， 标准模层的厚度为h ， 各种类型刻度井的r 与h 计算公式如下: a . 夭ft前射件 刻彦井 ， “，. ” ” ， “ “ 一 (1) 式中: p . 标准模层的面密度， 按p , =1 2 0 g / c m 取值; p 标准模层的密度， g / c m 9 , 标准模层的厚度 h可用专门函数G( z, y , u ) 求得， 函数中: 二 一 合 。 ，. . ， ” . (2) Y 之 u 二;pr , ， 一(3)
6、 式中: p 实测的标准模层的伽玛射线 线性衰减系数, c m - , ; r o 一 标 准 模 层 井 孔 的 半 径, c m , 注: 专门函数G ( 二 、 Y , u ) , Y =u 的函数值可从附录A中查得， 令G ( x , Y , u ) 0 . 9 7 0 0 ( 一级刻度井) , G ( s , Y , a ) O . 9 5 0 0 ( 二级刻度井) ， 可 用内 擂法反求出相应的h _ 值。 b . 密 度刻度井 r) R (4 ) 式中: 式 中: R 散射伽玛射线的 9 9 . 5 %所反映的模层深度， c m, h) 2 L十 S 。 。 ， ， ， 甲 ，
7、(5 ) L -源距 ， 一般可取 L =6 0 c m; S 刻度曲线“ 坪区 ” 常数， 可取S = 3 0 c m , 中子孔隙度刻度井 r) R(6 ) 式中: R 中子对模层9 5 %的贯穿深度， c m, h) L+ 2 . 5 L; + S 。 - ， 一S7) 式中 : L - 源 距， 一 般 可 取L = 6 0 c m ; L , 石灰岩的中子减速长度， 参考值L , . 3 5 c m ; S 刻度曲线“ 坪区” 常数， 可取S =3 0 c m . D Z / T 0 0 8 3 一9 3 5 . 2 2 横切井孔的围岩 模层断面尺寸应与标准模层一致， 在井孔方向 上
8、的厚度不应小于标准模层厚度 的二分之一。 5 . 3 井孔 5 . 3 . 1 井孔孔径设计应尽量靠近国家规定的孔径系列， 实际孔径与给定值间 的误差不得大于士1 写。 5 . 3 . 2 井 孔 与 模 层 界 面的 相 遇 角 应 符合 设 计 要 求， 其 实 际 值 与 给 定 值 间的 绝 对 误 妻 木 得 大于 士 2 - ( 中 子孔隙 度刻度井按士1 。 要求) 。 5 . 3 . 3 井孔内 尽量不设置套管， 井孔表面应光滑; 如果需要设置套管， 则应注意套管选材， 并要确定套 管影响的修正值。 6 刻度井的技术参数 61 取样 6 . 1 . 1 各种类型刻度井的每个模层
9、都应按纵横向 均匀 分布 进行取样， 且要求有足够的代表 性， 以 求刻 度井的各向同性。每个取样点为一个单样品。 6 . 1 . 2 每个模层都应按等重量法从每个单样品中缩分出部分样品， 混合在一起， 搅拌均匀后， 各组成一 个组合样品。 6 . 1 . 3 单样品及组合样品都要缩分出正样品与副样品， 正样品送实验室分析测试， 副样品随刻度井一 起长期保留备用。 6 . 2 参数 6 . 2 . 1 刻度井的参数值应结合野外地质勘探的实际需要进行设计。 6 . 2 . 2 刻度井的主要参数包括模层中的铀、 镭、 牡、 钾含量， 铀镭平衡系数， 模层的密度、 孔隙度、 湿度、 物质组 分、 伽
10、玛和中子饱和度以及有效原子序数等， 必须 通过分析测试或 理论计算给出 其数值。 6 . 2 . 3 刻度井的特性参数是指天然放射性刻度井标准模层中的铀、 镭、 牡、 钾含量， 密度刻度井标准模 层的密度和中子孔隙度刻度井标准模层的孔隙度。 6 . 2 . 4 确定刻度井的物质组分应遵守如下规定: a . 对组合样品进行分析， 并定量给出刻度井标准模层和围岩模层的元素、 化合物组分， 以百分含 量表示的 各项组分之和( 不含烧失量) 应在9 7 环1 0 3 %之间。 b . 依式( 8 ) 计算模层的有效原子序数 Z * f % o 2 有 效=( 艺 尸 : Z -) - 2 . s (8
11、 ) 式中: 2 元素的原子序数; P . 模层中原子序数为Z的元素相对质量含量。 6 . 3 定值 6 . 3 . 1 一级刻度井的特性参数从组合样品的正样品获得， 必须通过三个或三个以上省局级以上单位的 权威实验室对其分析赋值， 分析结果的系统误差按式( 9 ) 计算。 f % 一 拳 X 1 0 0 (9 ) 式中: X 某一实 验室对 某一特性参数分析结果的平均值; Y 另一实验室对同一特性参数分析结果的平均值。 各实验室彼此间的 了值均应在 9 7 %-1 0 3 %之间， 但对低孔隙度值( 镇8 %) 的分析赋值， 各实验室 彼此间的f 值可适当放宽要求， 一 般不应超出9 4 %
12、-1 0 6 %的范围。国家已 建立基准的特性参数， 其定 n z / T 0 0 8 3 一9 3 值 标 准 要 溯 源 到 国 家 基 准， 定 值 的 总 不 确 定 度计 算， 取 置 信 概 率p = 0 . 9 9 , 6 . 3 . 2 二级刻度井的特性参数至少要取得一 个省局级以上 单位的权威实验室对其组合样品的正样品 的 分析结果， 其定值主要依靠一 级刻度井的量 值传递， 定 值的总不确定度计算， 取置信概率p =0 . 9 9 , 6 . 4 井液 当 刻度井 需要充 填井液或 模层饱和液时， 应使用淡水， 其矿化度要小于1 0 0 0 m g / L ， 并给出 其确
13、切 值。 了 刻度井的物理特性 了 . 1 均匀性 各类刻度井的诸参数在模层中的 各部位应具有一致性， 特别是它的特性参数， 必 须通过对成形过程 中 所采取的 单样品的实 验室高精度分析或其他 高精度测量方法加以测定， 根据具体情况， 选用恰当的 统 计检验方法， 从严掌握一致性判据( 显著性水平) ， 只 有当 检验结果说明 其不均匀 性是 可以 忽略时 方予承 认。 7 . 2 密封性 了 . 2 . 1 天然放射性刻度井的标准模层必须采取有效措施加以密封， 实 测密 封后漏出 的射气量与密封前 逸出的射气量之比值必须小于 。 . 5 %0 7 . 2 . 2 密封材料的选材应坚固耐用，
14、 且不影响刻度井的正常使用， 同时在密封后不需做任何附加修正。 了 . 3 稳定性 7 . 3 . 1 建立对刻度井定期监测的制度， 并要有详细记录。 a . 在每次监测前， 必须采取可 靠的保证措施， 以检定监测装置自 身的稳定性; b ， 每 1 5 天进行一次监测， 遇有大批量或执行重大任务的仪器进行刻度， 应随时增加监测次数; 。 . 监测装置自身的稳定性和被监测刻度井特性参数的稳定性分别以折线方式作图示出， 当图示 中出现稳定性变化超出本标准所规定的刻度井特性参数定值的总 不确定度范围 时， 应停止工 作， 查明 原 因， 采取必要的措施， 待恢复正常后， 方可继续投入使用。 7 .
15、 3 . 2 刻度井的机械强度， 特性参数量值及使用性能应保持长期稳定， 如果要求改变原定值的特性 参 数量值， 必须重新进行量值传递， 并报请上级计.量主管部门批准后， 方予承认。 8 刻度井的计皿单位 刻度井全部采用国家颁布的法定计量单位， 应符合 G B 3 1 0 0 3 1 0 2 中的规定。 9 量值传递 在制定刻度井量值传递( 含比对) 规程时， 对量值传递( 含比对) 过程中的误差分配与积累， 其最终结 果应满足本规程对一级天然放射性刻度井和各类二级刻度井总不确定度的要求。对于天然放射性刻度 井， 在进行联测比对、 量值传递以及全部刻度工作中， 均应以镭的平衡铀当量代替铀含量。 各类刻度井的特殊要求 高含量放射性矿刻度井 按有效原子序数( Z 有 妇 分成三个系列， 见表 1 ， 表中同时给出了相应于 Z 有 ， 应达到的密度 10川10.1 p ( g / c m ) 范围。 D Z / T 0 0 8 3 一9 3 表 1 低 Z x n 刻度井中Z w a 刻度井高 2 有 幼 刻度井 Z IN 胶PZ 有 艘P Z w 效 P 9 2 1 2 . 3 1 0 - 1 . 2 一级刻度井必须构成系列， 至少应具备本标准 1 0 . 1 . 1条中的一个系列， 对每个系列一级
