随钻伽马探测器自动调校系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种随钻伽马探测器的自动调校系统及方法。系统包括伽马探测器、放大电路、鉴别器、门槛信号数字调节器、整形电路、CPU、计算机、小源。小源放置于伽马探测器中的晶体中心处，小源中的伽马射线进入伽马探测器后，由探测器将伽马光子转换成电脉冲信号，再由CPU完成伽马射线的脉冲计数、存储，并将伽马脉冲计数值通过总线的形式传送到计算机，交由调教处理软件进行处理，通过调教处理软件预设的长时间测量获得最佳的鉴别器门槛电压，并把此时的电阻值返回门槛信号数字调节器，实现了随钻伽马探测器的自动调校，并且电路实现简单，测试结果准确；节约测试时间；减少测试过程中人员受放射源辐射时间和人为干预。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
:本专利技术涉及随钻测井
，尤其涉及一种随钻伽马探测器的自动调校系统及方法。
技术介绍
:随钻自然伽马测量仪主要用在定向井、水平井、大位移井及多底井等高难度工艺井施工中进行地层评价和评估。即根据不同地层中自然伽马放射性强度的差异，通过测量钻进过程中不同深度地层的伽马值，从而判断地层岩性的变化、计算粘土含量、指示沉积环境。目前随钻自然伽马测量仪已在国内外钻井行业普遍采用，取得了巨大的经济效益。随钻伽马探测器包括伽马探测器、放大电路、鉴别器、整形电路、CPU、计算机、小源，其中伽马探测器包括伽马晶体、光电倍增管以及高压电源。但是在随钻自然伽马测量仪研制过程中，涉及到随钻伽马探测器中门槛电压的调节都是在电路中预留电阻位置，采用人为更改滑动变阻器的阻值，判断所取门槛电压，这个调校方式费时费力并且误差较大。
技术实现思路
:本专利技术目的在于针对现有技术存在的问题，提出一种提供，完成随钻伽马探测器研制过程中门槛电压的自动调节。为实现此目的，本专利技术提供的随钻伽马探测器自动调校系统，包括伽马探测器、放大电路、鉴别器、门槛信号数字调节器、整形电路、CPU、计算机、小源，其中伽马探测器包括伽马晶体、光电倍增管以及高压电源，鉴别器包括施密特触发器和比较器。所述小源放置于伽马探测器的晶体位置，门槛信号数字调节器设在鉴别器电路中，并通过控制线与CPU连接，放大电路、鉴别器、整形电路及CPU依次连接组成测控电路进行伽马射线的脉冲计数，并通过通讯接口将伽马计数值送到计算机。伽马探测器的高压电源采用专用电源模块，输入电压范围为13.5V-16.5V，输出电压在850V-2500V之间连续可调。伽马探测器晶体采用NAI晶体，在晶体位置标注标志线；小源8采用0.25MDq至2.70MDq的241AM,其伽马射线能量为60Kev。按照上述随钻伽马探测器自动调校系统的随钻伽马探测器自动调校方法是:上电时将门槛信号数字调节器输出设定为增加或减少模式，计算机从通讯接口接收伽马信号计数值；完成I次测量后，计算机记录当前计数值的同时并将增加I个步长的命令发给门槛信号数字调节器，门槛信号数字调节器接收命令后自动调节，输出调节电阻值；当输出电阻稳定后，电路开始工作，计算机再次进行计数；在完成整个测试后，选择极值时的门槛电压作为随钻伽马探测器的门槛电压，并把此时的电阻值发送至门槛信号数字调节器。测控电路采用每10-20秒采样一次伽马脉冲的计数值，在计算机软件中记录5-15组计数并计算平均值作为当前门槛电压的计数。上述随钻伽马探测器自动调校方法的优化方案是:在上电时将门槛信号数字调节器输出设定为增加模式，计算机从通讯接口接收伽马计数值，其中测控电路中的CPU采用每16秒采样一次伽马脉冲的计数值，在计算机软件中记录10组计数并计算平均值作为当前门槛电压的计数，一个记录需要时间共计160秒；完成I次测量后，计算机记录当前计数值的同时并将增加I个步长的命令发给门槛信号数字调节器，门槛信号数字调节器接收命令后自动调节，输出可调的电阻值；当输出电阻稳定后，电路开始工作，计算机进行计数；在完成整个测试后，选择极值时的门槛电压作为随钻伽马探测器的门槛电压，并把此时的电阻值发送至门槛信号数字调节器。本专利技术由于采取小源放置于伽马探测器中的晶体中心处，小源中的伽马射线进入伽马探测器后，由探测器将伽马光子转换成电脉冲信号，再由测控电路完成伽马射线的脉冲计数、存储和传输功能，并将伽马脉冲计数值通过通讯接口传送到计算机，交由调教处理软件进行处理，通过调教处理软件预设的长时间测量获得最佳的鉴别器门槛电压，并把此时的电阻值返回门槛信号数字调节器，实现了随钻伽马探测器的自动调校。所具有的有益效果是:(I)电路实现简单、易行、可靠；(2)可以节约大量测试时间，整个工作流程自动完成；(3)减少测试过程中人员受放射源辐射时间；(4)减少人为干预，测试结果准确。应用使得随钻伽马探测器测量更准确，同时减轻了工作人员的劳动强度。【附图说明】:下面结合说明书附图对本专利技术作进一步描述。图1随钻伽马探测器自动调校系统的示意图图2鉴别器示意图图3随钻伽马探测器自动调校方法流程图图4不同步长计数值示意图1、伽马探测器2、放大电路3、鉴别器4、整形电路 5、CPU6、计算机7、门槛信号数字调节器 8、小源9、标志线 10、施密特触发器 11、比较器【具体实施方式】:如图1所示，本专利技术提出的随钻伽马探测器自动调校系统包括几部分模块:伽马探测器1、放大电路2、鉴别器3、整形电路4、CPU5、计算机6、门槛信号数字调节器7、小源8。在随钻伽马探测器调校开始时，把小源8放置于伽马探测器I中的晶体中心处，小源(即伽马射线源)8中的伽马射线进入伽马探测器后，由探测器I将伽马光子转换成电脉冲信号，再由放大电路、鉴别器、整形电路及CPU组成的测控电路完成伽马射线的脉冲计数、存储和传输功能，并将伽马脉冲计数值通过总线的形式传送到计算机6，交由调教处理软件进行处理，通过调教处理软件预设的长时间测量获得最佳的鉴别器门槛电压，并把此时的电阻值返回门槛信号数字调节器7。伽马探测器I包括伽马晶体、光电倍增管以及高压电源，小源8发射的伽马射线进入伽马探测器I后，由探测器将伽马光子转换成电脉冲信号。小源8采用0.25MDq至2.70MDq的241AM (伽马射线能量为60Kev)，放置于伽马探测器I中伽马晶体位置，为了便于对比测量，在此位置明显标注标志线9。由于随钻伽马探测器I位于钻铤中，受钻铤影响较大，因此选用分辨时间短、探测效率高的NAI晶体。高压电源采用专用电源模块，它能够在高温、强振动等恶劣环境下提供输出可以调节的高压电源。它的输入电压范围为13.5V-16.5V，输出电压在850V-2500V之间连续可调，并且在井底高温条件下输出电压稳定。如图1所示，本专利技术提出的测控电路包括几部分模块:放大电路2、鉴别器3、整形电路4、CPU5。测控电路可完成伽马射线的脉冲计数、存储和传输功能，并将伽马脉冲计数值通过总线的形式传送到计算机6。来自探测器I的信号当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
随钻伽马探测器自动调校系统，其特征是：包括伽马探测器、放大电路、鉴别器、门槛信号数字调节器、整形电路、CPU、计算机、小源，其中伽马探测器包括伽马晶体、光电倍增管以及高压电源，鉴别器包括触发器和比较器，所述小源放置于伽马探测器的晶体位置，门槛信号数字调节器设在鉴别器电路中，并通过控制线与CPU连接，放大电路、鉴别器、整形电路及CPU依次连接组成测控电路进行伽马射线的脉冲计数，并通过通讯接口将伽马计数值送到计算机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施斌全，杨全进，刘庆龙，唐海全，崔海波，林楠，张智勇，丁景丽，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11