改进密度仪器主刻度装置方法与实践

【摘要】密度仪器定期进行主刻度是密度测井作业中非常重要的一个环节，本文针对主刻度装置的优缺点进行了分析，根据时间、距离、屏蔽防护三要素的原则，对其进行了研究，并提出了改进建议，以解决当前使用中的安全和技术问题，大幅降低装源者的放射性受照射剂量，并降低装源者的工作量，提高工作时效。

【关键词】密度仪器 主刻度 照射剂量

密度测井是三孔隙度测井中重要的一项，所使用的密度测井仪在油田生产中应用相当广泛。在仪器的使用中，一般按照规定2个月做一次主刻度，然而由于探头喷钨层损伤、更换晶体等仪器维修原因，都必须要重做主刻度，这样造成密度仪做主刻度次数总体上是也较频繁的。频繁的刻度仪器装卸放射源，给人体造成了较多的放射性照射剂量。

一、在用装置与存在问题

（1）以胜利测井公司SL2227补偿密度主刻度为例，仪器主刻度的步骤：刻度仪器之前应给仪器供电预热30min，仪器探头和刻度器应保持清洁。安装CS-137放射源，力求操作熟练，缩短时间，减轻辐射，无关人员远离刻度场地。将仪器依次垂直放入镁块，6.35mm插片与镁块；铝块与19.1mm插片和铝块中，使探头上端与刻度器上表面对齐，探头面背向液压泵方向。用液压泵将仪器探头压于刻度块上，液压泵压力表读数至少达到19.3Mpa.用测井地面仪分别记录仪器在四种模块中长短源距探测器每秒钟的平均计数率各三次。四个刻度点测量完毕，计算得到密度主刻度的镁铝计数率比值应在允许范围内。短源距比值：2.13-2.21 长源距比值：9.85-10.55。通过改进：首先先放上轻肋插片或者重肋插片，刻度后迅速拿掉轻肋插片或者重肋插片，相比后放上轻肋插片或者重肋插片可以减少操作和受照射时间。

（2）密度主刻度过程中主要有5方面的不足：装源时必须两人操作。在仪器放进刻度桶中后，加压操作时，一般要求一人扶正仪器、一人手动打压。现在一般改为一人装源和打压，虽然少了一个人，但是因为时常打压不正等问题，装源之人经常返工，受照射总时间较两人配合装源一点没有减少，甚至会更多。对个体的辐射损伤也会较为严重。刻度过程中，更换刻度桶时，耗时较长，操作人员受辐射较大。刻度岩性密度时不方便。该刻度系统在刻度岩性密度时，由于起吊高度限制，只能吊起岩性密度推靠部分，而岩性密度电子线路与岩性密度推靠部分只能用软连线连接，既达不到仪器的理想要求，又给刻度过程中带来不便：来回倒桶受连线影响所耗时间更长，并且在倒桶过程中易损伤软连线。打压时对打压之人没有防护装置。行吊吊起和下放仪器时由于仪器较重，容易出现安全问题。

二、技术改进

针对放射性防护的三要素：时间，距离，屏蔽来制定相应的改造方案。

（1）理论分析。通过分析和模拟实验，提出相对移动的思想，即一动一静，即刻度桶和仪器相对移动，总结出了2种改进方法：仪器倒桶将以前升降仪器改为仪器固定不动，刻度桶上下升降。将直立方式改为卧式，仪器和刻度桶水平横置，仪器可以采用导轨式进出刻度桶。此法仍然可以仪器固定，刻度桶移动，或者刻度桶固定，仪器移动的方法。分析了第一种方法，综合考虑认为不太合适，因为现有的行吊高度不够整体起吊岩性密度、密度线路，遥测短节，另外长度过长风险也增大很多。再者刻度桶要更换一次，第二个刻度桶如何放置，如何减少受照射时间没有太好的办法。分析了第二种方法，认为直立变为水平卧式比较好，在安全性和可操作性等方面有着较大优势。

（2）实际设想。根据有关资料和信息，通过综合长庆油田的刻度装置，提出如下改造方案：制造一个专业推车，固定两个刻度桶，两者设置一个合适的距离，仪器在导轨上自由移动。仪器放在一个专业的推车上，在推车和导轨相对不动的情况下，仪器可以在推车上平行移动，只要平推仪器就可以轻松更换另外一个刻度桶，一个人就可轻松完成，仪器也不需要来回用行吊起下，省去了不少照射时间。只要把探头垂直向下或者向上，在反面再施加一个千斤顶，顶住探头在刻度桶上即可，这相当于时间上的防护方法。手动打压改为电动打压。并可加长电源线，可以再较长距离实施打压，如果打压方式不变，可以增加一个防护墙，来保护打压的人。这是从屏蔽的办法来解决相关的问题。我们认为增加一个防护墙是一个较好的方法。加设摄像监控，远程操作，加大打压操作者与源的距离。这是从距离的方式来加强保护装源者，但是有一定的缺点。

三、实践应用

分析和研究的过程中，对比了长庆油田密度的刻度方法，主要采用一个专业的推车，将仪器探头向上，从下面打压顶住探头，前后移动仪器利用导轨，平躺着顺着导轨前后移动，加压也比较方便，更换刻度桶时左右平推仪器推床。这样在总体时间上和安全性等方面有了较大的提高，我们这里的测井小队到那里也刻度过岩性密度和补偿密度，小队刻度人员反映都比较好，快捷方便。

四、结论

通过几个方面提出了改进的想法，如果能得以实施，必然会对放射性从业者的保护起到巨大的作用。但是由于技术和成本的问题，比如刻度桶的打压固定探头的准确性和缩短时间，如何在更换刻度桶的时间上考虑缩短，导轨的设计方案等，我们要对有些细节还要进行深入的分析和改进。