Лабораторна робота № 3 Вивчення апаратури сгсл і підготовка її до проведення вимірювань.

3.1 Мета роботи

Вивчення будови, принципу дії, технічних характеристик і порядку підготовки апаратури СГСЛ до проведення вимірювань.

3.2 Завдання

1. Вивчити будову і технічні можливості апаратури СГСЛ.

2. Вивчити порядок підготовки апаратури до проведення вимірювань.

3. За допомогою апаратури СГСЛ визначити спектральні характеристики еталонного джерела гамма-випромінювань при двох заданих ширинах енергетичних "вікон".

3.3 Теоретичні відомості

Свердловинний гамма-спектрометр СГСЛ призначений для проведення геофізичних досліджень свердловин методами спектрометрії природнього гамма-випромінювання (ГК-С), захопленого гамма-випромінювання (НГК-С), наведеної гамма-активності (НАК-С) і методом рентген-радіометричного каротажу (РРК).

Спектрометр розрахований на роботу в комплексі з каротажною станцією, одноканальним лічильним пристроєм, одно - або трьох-жильним каротажним кабелем, полоній-берилієвим джерелом нейтронів (для проведення НГК-С), набором взірцевих спектрометричних джерел гамма-випромінювання.

Принцип дії спектрометра базується на сприйнятті гамма-випромінювання і перетворенні його в електричні сигнали, які після відповідного відбору передаються в наземну апаратуру для обробки та реєстрації.

Функціональна схема свердловинного приладу апаратури СГСЛвключає сцинтиляційний детектор, джерело світлових реперних імпульсів та ряд блоків формування, підсилення та перетворенняімпульсів. Функціональна схема наземної панелі гамма-спектрометра складається з підсилювача, трьох диференційних каналів, один з яких працює як канал регулювання, одного інтегрального каналу, лічильного блоку з калібратором, вимірювального блоку, джерела живлення.

На вихід з кожного диференційних каналів, на відміну від інтегрального, поступають тільки ті імпульси, амплітуди яких відповідають "вікну" між нижнім і верхнім рівнями дискримінації. Розташування "вікна" на амплітудній шкалі (нижній рівень дискримінації) і ширина "вікна" встановлюються в залежності від умов досліджень в кожному конкретному випадку. Вимірювальний блок призначений для визначення істинних інтенсивностей гамма-випромінювання, що реєструються в диференційних каналах спектрометра, а також для визначення відношення або різниці цих інтенсивностей. У "вікні" каналу регулювання виділяються реперні сигнали, зміна амплітуди яких (під впливом зовнішніх чинників) використовується для відповідної зміни коефіцієнту підсилення вимірювальної системи, що забезпечує стабільність масштабного коефіцієнта енергетичної шкали гамма-спектрометра.

Технічні дані апаратури СГСЛ:

- верхня межа енергетичної шкали спектрометра, що відповідає максимальному рівню дискримінації, вибирається відповідно будь-якому значенню енергії випромінювання в інтервалі від 0.1 МеВ до11 МеВ;

- реєстрація гамма-випромінювання здійснюється сцинтиляційним детектором;

- живлення спектрометра здійснюється від мережі змінного струму напругою 220 В, частотою 50 Гц;

- живлення свердловинного приладу здійснюється стабілізованим струмом 110 мА при напрузі 20 В;

- максимальна швидкість лічби - від 5000 імп./с до 25000 імп./с (в залежності від типу каротажного кабеля);

- мертвий час свердловинного приладу - від 2 мкс до 50 мкс (в залежності від типу каротажного кабеля);

- ширина "вікна" кожного диференційного каналу плавно встановлюється в межах від 0 до 20% від верхньої межі енергетичної шкали спектрометра;

- рівень дискримінації С розташування "вікна" ) встановлюється плавно в межах від 0 до Umax вхідних імпульсів (Uмax=75 В, що відповідає верхній межі енергетичної шкали - 11 МеВ).

3.4 Порядок виконання роботи

1. З'єднати наземну панель апаратури СГСЛ. встановлену в каротажній станції, із свердловинним приладом спектрометра і реєстратором, подати відповідні напруги живлення.

2. Після, провірки нулів гальванометрів реєстратора встановити за допомогою калібратора і перемикача "Масштаб" необхідний масштаб запису.

3. Перемикач "Секунд" встановити в положення, що відповідає очікуваній швидкості лічби імпульсів, а тумблер стабілізації енергетичної шкали - в положення "Авт.".

4.Розташувати еталонне джерело гамма-квантів поблизу сцинтиляційного детектора спектрометра.

5. Встановити задану викладачем ширину "вікна" диференційного каналу за допомогою-тумблера "Вікно:7.5-15 В" і регулятора "Вікно-плавно". При цьому перемикач "Контроль" знаходиться у положенні "U0" з індексом, що відповідає номеру диференційного каналу.

6. Перевести перемикач "Контроль" у положення "UД" (з відповідним індексом).

7. Враховуючи, що вся шкала спектрометра складає 100 каналів, в кожному з яких вимірюється певна енергія гамма-випромінювання, і використовуючи перемикач і регулятор "Рівень дискримінації", визначити спектральну інтенсивність гамма-випромінювання еталонного джерела.

8. Встановити (по п.5) іншу задану ширину "вікна" і повторити операції по п.6 та п.7.

9. Вимкнути апаратуру в послідовності, зворотній її ввімкненню.

10. Зобразити спектральні характеристики еталонного джерела графічно, побудувавши залежності виміряних інтенсивностей гамма-випромінювання від номера каналу.

11. По отриманих результатах зробити висновки.

3.5 Контрольні запитання

1. Призначення апаратури СГСЛ.

2. Функціональна схема наземної панелі та свердловинного приладу.

3. Технічні дані апаратури СГСЛ.

4. Порядок підготовки гамма-спектрометра до проведення вимірювань.

5. Оцінка отриманих результатів.

3.6 Література

1. Алексеев Ф.А., Головацкая И.В., Гулин Ю.А. и др. Ядерная геофизика при исследовании нефтяных месторождений. - М., Недра, 1978.

2. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие незлектрические методы исследования скважин. - М., Недра, 1982.

3. Гамма-спектрометр скважинный СГСЛ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Киев, КОЭЗГП, 1982.