книги из ГПНТБ / Заворотько Ю.М. Методика и техника геофизических исследований скважин учеб. пособие

глинистых породах с кварцевым составом песчаников и карбонатных разрезах с гамма-активностыо глии более 10 мкР/ч [50]. Поскольку при масштабах 0,5 и 0,75 мкР/ч-см вся кривая ГК значительно, отклоняется от нулевой линии, то часть гамма-активности компенси­ руют компенсатором поляризации или корректором пуля (осцилло­ граф Н013). При этом требуемого смещения можно добиться сле­ дующим образом. В канале I или III осциллографа Н013 устанавли­ вают перемычки на панелях шунтов так, чтобы два гальванометра имели одинаковые постоянные по току (см. § 8), и первому гальва­ нометру задают определенное смещение (4—8 см) от ГКП при по­ ложении «0-инд.» переключателя 1Б1 (см. рис. 44, 45), а второй гальванометр устанавливают в нулевое положение корректором нуля. Таким образом, при выключенном ГКП на интервалах сква­ жины, где первый гальванометр выйдет за пределы дорожки записи, кривая будет зарегистрироваиа вторым гальванометром.

§ 30. ТЕХНИКА РАБОТ С АППАРАТУРОЙ ДРСТ-2

Выбор кристалла и фотоумножителя

Для регистрации гамма-излучения в канале ГК применяется сцинтилляционный детектор Nal(Tl), сопряженный с фотоумножи­ телем ФЭУ-35.

Интегральная чувствительность кристаллов Nal(Tl) к гаммаизлучению точечного радиевого источника при пороге дискриминации

интегратора и повысить скорость измерений. Поскольку время разрешения ФЭУ-35 (время от момента освещения фотокатода до момента появления тока на выходе ФЭУ) составляет 50—100 мкс, кристаллы больших размеров не могут быть использованы при де­

125

При подборе кристаллов необходимо руководствоваться следу­ ющими положениями: кристалл должен быть прозрачным, без трещин и пузырьков воздуха, соприкасаться по всей поверхности торца со стеклом контейнера. Применение некачественных кри­ сталлов приводит к снижению отношения сигнал/шум, а наличие пузырьков воздуха между кристаллом и стеклом контейнера делает непостоянной чувствительность детектора во времени и особенно при изменении температуры.

Учитывая, что интегральпая чувствительность кристаллов изме­ няется во времени, при расхождении контрольных измерений более чем на 10% в первую очередь необходимо проверять качество кри­ сталла.

Диаметры кристаллов размером 30 X 70 и 30 X 40 мм больше диаметра окна фотокатода ФЭУ-35 (25 мм). Это увеличивает потери света сцинтилляций примерно на 30%, что вызывает уменьшение амплитуды импульсов детектора п отношения сигнал/шум [31]. Для частичного уменьшения потерь света сцинтилляций перифе­ рийную часть кристалла покрывают 2—3 слоями титановых белил, оставив неокрашенной его центральную часть диаметром 26 мм.

Поверхность фотокатода ФЭУ-35 должна быть плоской и пер­ пендикулярной к образующей баллона, что проверяется по вели­ чине просвета между ребром металлической линейки! и поверх­ ностью. фотокатода (допустимо не более 1 мм).

Подобранный для установки в прибор ФЭУ-35 должен иметь следующую характеристику: 1) интегральная чувствительность (от­ ношение фототока катода к световому потоку) — не менее 40 мкА/лм; 2) интегральная анодная чувствительность при напряжении до 1000 В — не ниже 10 А/лм; 3) темновой ток (ток в анодной цепи ФЭУ-35 при неосвещенном катоде, обусловленный термоэлектрон­ ной эмиссией с фртокатода и первого диода) — не более 4 ■10"8А.

Перед установкой ФЭУ-35 в скважинный прибор поверхности кристалла и фотокатода очищают от загрязнений чистой, мягкой (фланелевой) тряпочкой или ватой, пропитанной спиртом. Для обеспечения надежного оптического контакта между кристаллом и фотокатодом наносится прозрачное жидкое вазелиновое масло, капли которого раскатываются по спирали от центра окна кри­ сталла к периферии. На баллон ФЭУ-35 надевают резиновое кольцо во избежание смещения его относительно кристалла. На шасси и кожух скважинного прибора наносят напильником метки, соответ­ ствующие середине кристалла. Категорически запрещается вклю­ чение питания скважинного прибора при незатемненном фотоумно­ жителе.

Схемы соединений и порядок первого включения

Блок питания (УИП-К или УКВ-1) подключают к разъему «Питание» панели управления (рис. 44). Скважинный прибор под­ соединяют к кабелю и через коллекторный провод — к гнездам

126

«ЦЖК» и «OK» панели (рис. 45). Подключение «ЦЖК» в гнездо «ОК» и «ОК» в гнездо «ЦЖК» не допускается. К гнездам «Осцилло­ граф» подключают электронный осциллоскоп (ЭО), а переключатель «Контроль» переводят в положение «ЦЖК». Переключатель 1В8 «Выкл., накал; анод» устанавливают в положение «Выкл.», а пере­ ключатель 1В1 — в положение «С» (при работе с фотоумножителем) или «Г» (при работе с газоразрядными счетчиками) (см. рис. 45). В положение «Г» переключатель 1В1 устанавливают при каротаже высокотермальных скважин (до 200° С) прибором СП-62. Одновре­ менно тумблеры 1В9, 1В10 «ДРСТ; СЙ-б2» на шасси панели пере­ водят в положение «СП-62». При этом скорости счета на всех диапазо­ нах панели уменьшаются в 4 раза.

На блоке питания УКВ-1 (см. рис. 33) переключатели «Контроль источников», «Род работы» и «Стабилизатор тока; грубо» устанавли­

вают соответственно в положение «Ц», «U»и «200—260» мА, потенцио­ метр плавной регулировки тока «Точно» выводят в крайнее левое положение. Включают питание УВК-1, переводят переключатель

П а г [ е л ь у п р а в л е н п я

точки питания интеграторов.

3. Режимы ламп панели измерены при работе от калибратора на частоте 3000 гош/мин.

128

*

Рис. 45. Электрическая схема аппаратуры ДРСТ-2.

панель управления; 2 — скважинный прибор; 3 — блок газоразрядного счетчика

IBS на панели ДРСТ-2 в положение «Накал», а после прогрева ламп — в положение «Анод». Потенциометром «Точно» устанавливают ток питания скважинного прибора 250—260 мА (при работе с СП-62 — 210 мА), контролируя его по миллиамперметру на УВК-1. Обычно устанавливают такой ток питания, чтобы напряжение между вводами ЦЖК и ОК головки скважинного прибора было 150 В. Переводя переключатель «Контроль источников» в положения «/,, U2, / 3, U», Ui} С/г,», контролируют режимы питания прибора. После прогрева ламп скважинного прибора па экране ЭО должны появиться положи­ тельные импульсы канала I (НГК) и отрицательные импульсы накала II (ГК). Для проверки к индикатору соответствующего ка­ пала подносят радиоактивный эталон.

При питании аппаратуры ДРСТ-2 от отдельного блока питания, входящего в его комплект, требуемый ток скважинного прибора устанавливают потенциометром «/; скв. прибор», а если его недо­ статочно, регулировку осуществляют также и последовательно с ним включенным дополнительным потенциометром. При этом ЭО должеи быть подключен к гнездам «ЦЖК» и «ОК» панели и установлен на периодическую развертку. Если импульсы прибора наблюдаются на фоне синусоиды, то ее устраняют потенциометром (на шасси блока) в цепи управляющей сетки лампы 6Ж1П. При нормальной работе на экране ЭО должна наблюдаться прямая или слегка волнистая ли­ ния. При регулировке необходимо контролировать анодное напряже­ ние (250 В) на панели управления.

Проверку режимов работы аппаратуры ДРСТ-2 выполняют в со­ ответствии с данными табл. 13.

Регулировка усиления импульсов

Для проверки усиления импульсов к контрольным гнездам «Осцил­ лограф» панели управления подсоединяют ЭО и включают его на ждущую развертку. Переключатель 1В2 «Контроль» устанавливают сначала в положение «I дискр.», а затем «II дискр.» и просматривают положительные импульсы, поступающие на входы ламп 1Л2 (ди­ скриминатор канала I) и 1JI9 (дискриминатор канала II). Усиление импульсов на входе панели регулируют резистором 1R2 (слева на шасси) таким образом, чтобы они имели остроугольную форму и максимальную амплитуду. При большом усилении амплитуда импульсов не возрастает и они приобретают прямоугольную форму.-

Регулировка уровня дискриминации

Оптимальным является такой уровень дискриминации, при котором все полезные импульсы проходят в канал, дискриминаторы срабатывают от импульсов калибратора и исключается влияние одного канала на другой.

При проверке уровня дискриминации к гнездам «Осциллограф» панели ДРСТ подключают вертикальный вход ЭО (С1-19Б),

скается ниже «хвостов» импульсов другого канала. Когда ампли­ туда импульсов меньше уровня дискриминации, счет в канале отсутствует.

Регулировка калибратора и диапазонов

Частоты калибратора не должны отличаться от номинальных зна­ чений более чем на 10%. Поэтому перед вводом в эксплуатацию нового прибора или после замены деталей калибратора обязательно проверяют частоты на всех его пределах. Для этого в гнездо «Пере­ счет» (см. рис. 44) включают пересчетную установку и счет импульсов производят в любом канале.

Подстройку частот производят потенциометрами 1R56

При проверке выходных токов интеграторов и настройке крат­ ности диапазонов панели к выходу соответствующего канала под­ ключают микроамперметр с пределом измерения 50 мкА. На вход панели подают импульсы от калибратора с частотами, соответ­ ствующими пределам измерения панели.

130

Чтобы пишущее устройство быстрее устанавливалось в исходное положение, в канале задают наименьшую постоянную времени инте­ гратора. При выведенных вправо регуляторах 1R45 и 1R105 «Выход» подстроечными потенциометрами 1R37—1R42, 1R109 и 1R97 — 1R101, 1R111 добиваются выходного тока 20 мкА. При изменении тока питания скважинного прибора на 5—10% выходные токи инте­ гратора не должны изменяться более чем на 1%. Поскольку макси­ мальная частота калибратора равна 48 000 имп/мин, то на диапа­ зонах 6 и 7 выходные токи интеграторов должны быть соответственно в 2 и 4 раза меньше, чем на диапазоне 5.

Удобно пользоваться и другой методикой проверки кратности диапазонов. Проверив выходной ток интегратора на диапазоне 1, микроамперметр отключают и выход интегратора подключают на вход одного из каналов каротажной станции. Переключая частоты калибратора и диапазоны панели, подстроечными потенциометрами добиваются одинаковых отклонений пишущего устройства на ди­ апазонах 1—5. На диапазонах 6 и 7 отклонение пишущего устройства должно быть соответственно в 2 и 4 раза мёныпе, чем на диа­ пазоне 5.

Определение постоянной времени т интегратора

Если воспользоваться постоянными времени т интегратора, выгравированными на лицевой панели ДРСТ-2, и оперировать ими при выборе произведения глг, то в этом случае условия записи кривых на скважине могут отличаться от оптимальных, указанных в табл.10, так как т интегратора при изготовлении панели типа ДРСТ устана­ вливается с погрешностью 20—30% . Поэтому при вводе новой панели в эксплуатацию или после замены отдельных деталей интегратора обязательно уточняют фактическое значение т.

Определение т производят в следующем порядке. Панель упра­ вления и аппаратура станции прогреваются после включения в те­ чение 20—30 мин. При помощи секундомера по 3—4 замерам уста­ навливают среднюю скорость ѵл протяжки диаграммной ленты в мас­ штабах глубин 1 : 20, 1 : 50 и 1 : 100.

Потенциометры 1R45 и 1R105 «Выход» выводят вправо до от­ каза и при частоте калибратора 3000 имп/мин регулированием по­ стоянной по напряжению на диапазоне 2—3 панели задают пишущему устройству отклонение не менее 3/4, длины шкалы регистратора. После этого переключатель 1R1 переводят в положение «0-инд.» (см. рис. 44), включают протяжку ленты и фиксируют нулевое поло­ жение пишущего устройства. Не останавливая протяжки ленты, переключатель 1В1 переводят в положение «3000». Сразу же после достижения пишущим устройством максимального отклонения пере­ ключатель 1В1 переводят в положение «0-инд.» и протягивают ленту до тех пор, пока пишущее устройство не установится в нулевое по­

полученной записи показан па рис. 47. Для определения т на крылья графика наносят точки А (считая снизу) и Б (считая свер­

x = (hf h)

Рпс. 47. Определение постоянной времени интегратора ■ аппаратуры ДРСТ-2

Рассмотренным способом удобно определять т при работе с реги­ страторами типа ПАСК. При работе с фоторегистраторами рацио­ нально определять х по маркам времени, в качестве которых используются зафиксированные на фотоленте колебания блика галь­ ванометра, задаваемые генератором панели управления ЭМУ. Тех­ ника работ при этом следующая. Токовую цепь закорачивают тумб­ лером «AB; короткое» и готовят ее к работе так, как и для записи кривой КС. К гнездам «Форма тока» подключают пересчетную уста­ новку ПС-20 или ПС-100 и замеряют частоту тока питания в цепи AB при положении «Зонд» переключателя «Зонд; малый зонд; микрозонд»

'(см. рис. 8). После этого гнезда« Форма тока» подключают на вход изме­ рительного канала станции, который должен работать на постоянном токе. В канале устанавливают такой коэффициент ослабления, при котором ширина полосы от колебаний блика составляет 3—5 см.

132

Значение т в секундах снимают прямо с диаграммы путем сум­

Проверка и регулировка высокого напряжения на фотоумножителе

Рабочее напряжение па фотоумножителе должно соответствовать порогу регистрации'гамма-квантов с энергией 30 кэВ и выбирается в средней части счетной характеристики, представляющей собой зависимость скорости счета на входе панели от величины на­ пряжения па делителе ФЭУ.

7

При снятии счетной характеристики детектор облучается ра­ диевым источником (при загрузке 10 000—50 000 имп/мин) через рассеиватель из песка (рис. 48).

Применение рассеивателя позволяет приблизить спектр гаммаизлучения радиевого источника к спектру естественного гаммаизлучения в скважине и уменьшает влияние окружающих прибор предметов па параметры счетной характеристики. Перед снятием счетной характеристики детектор и радиевый эталон помещают у противоположных стенок рассеивателя.

После прогрева аппаратуры в течение 20 мин к резисторам 2R2S и 2R60 со стороны фотоумножителя (см. рис. 45) подключают стати­ ческий вольтметр (второй конец входа прибора — на массу). К па­ нели управления подключают пересчетную установку.

Измерение скорости счета выполняют при напряжениях на фото­ умножителе от 600 до 1250 В через каждые 50 В, установку которых производят потенциометрами 2R29 и 2R61, находящимися в нижней части шасси прибора (верхний резистор-регулятор ГК, нижний —

133