李明+李雁+高博躍+張強(qiáng)

【摘 要】補(bǔ)償中子測(cè)井，是在中子測(cè)井的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖版校正，克服井眼不規(guī)則變化影響的一種中子測(cè)井方法。它同時(shí)記錄長(zhǎng)短源距探頭的計(jì)數(shù)值，可在裸眼井或套管井中測(cè)量地層孔隙度。其中，Baker Hughes公司的補(bǔ)償中子測(cè)井儀（2446XA）在各油田得到廣泛應(yīng)用，但在測(cè)井作業(yè)中，也時(shí)常出現(xiàn)各種放射源事故，造成人員過(guò)量照射，給個(gè)人及公司及帶來(lái)巨大損失。本文就補(bǔ)償中子儀器及所用放射源（Am-241/Be）展開研究，分析其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及作業(yè)中可能遇到的問(wèn)題，提供了一些解決辦法，提高了作業(yè)的安全性和時(shí)效性。

【關(guān)鍵詞】Baker Hughes；補(bǔ)償中子；測(cè)井；2446XA；Am-241/Be

【Abstract】The compensated neutron logging is a method which based on the neutron logging，can overcome affected by the irregular change of the borehole.And records the counts from two different probes， calculated the porosity of the formation in the open hole or casing well.The Baker Hughes Compensation Neutron Logging tool（2446XA）is widely used in oil-fields，But during logging，there are also frequent sources of radiation accidents，causing people to overshoot，giving individuals and companies a huge loss.This paper will research compensated neutron logging tool and source （Am-241/Be），analysis the design structural and possible problems during operation，provides a series of solutions，improve the security and efficiency of the logging job.

【Key words】Baker Hughes；Compensated Neutron；Logging；2446XA；Am-241/Be

中子測(cè)井（Neutron Logging），是利用中子和地層的相互作用的各種效應(yīng)，來(lái)研究井剖面地層性質(zhì)的各種測(cè)井方法的總稱。測(cè)井作業(yè)時(shí)，中子源向地層發(fā)射快中子，快中子在地層中運(yùn)動(dòng)與地層物質(zhì)的原子核發(fā)生各種作用，由探測(cè)器探測(cè)超熱中子、熱中子或次生伽馬射線的強(qiáng)度，來(lái)研究地層的孔隙度、巖性及孔隙流體性質(zhì)等地質(zhì)問(wèn)題。補(bǔ)償中子測(cè)井是一種較好的熱中子測(cè)井，它可用來(lái)劃分地層巖性，確定地層孔隙度，判斷氣層，劃分油水界面。在測(cè)井作業(yè)中，由于使用到高強(qiáng)度的放射源，一旦發(fā)生意外事故，將會(huì)給作業(yè)人員的身體帶來(lái)巨大的損害。因此，工作人員有必要對(duì)中子儀器及中子源的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，測(cè)井作業(yè)中遇到事故才能快速有效的進(jìn)行處理，使損失降到最低。

1 儀器源室結(jié)構(gòu)

儀器源室剖面如圖1，源室利用卷銷將之與儀器本體連接，并將卷銷作為軸，使源室能夠自如的打開和關(guān)閉，進(jìn)行裝卸源操作。在源室側(cè)面有兩個(gè)φ16mm中空的內(nèi)六角頂絲，作用是在源室關(guān)閉時(shí)將其頂緊，防止源室在測(cè)井過(guò)程中意外打開。在源室的背面，即儀器本體上有兩個(gè)φ8mm孔，孔貫通儀器本體，正好對(duì)準(zhǔn)源室背部。

源室頂絲結(jié)構(gòu)如圖2，頂絲下部采用了中空設(shè)計(jì)，中空部分螺絲壁厚僅有0.95mm，強(qiáng)度大大降低。當(dāng)源室頂絲出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)法打開源室時(shí)，可以通過(guò)源室背面的兩個(gè)孔，用沖子敲擊源室，切斷頂絲中空部分打開源室，然后再拆下放射源。

2 Am-241/Be放射源結(jié)構(gòu)

中子源結(jié)構(gòu)如圖3，中子源由源本體，尾部固定螺栓，O圈三部分組成。源本體與尾部固定螺栓用絲扣連接，尾部螺栓安裝在源倉(cāng)中起到固定放射源的作用。由于中子源未進(jìn)行承壓設(shè)計(jì)，其本身不能承受井下泥漿的巨大壓力，因此在源尾部螺栓使用了O圈（AS-119）密封，從而防止中子源受到地層壓力的破壞。

中子源主要性能參數(shù)：

放射性核素：Am-241 半衰期：432.2年

靶材料：Be 源殼材料：三層特種合金

活度：18Ci（6.66 E+11Bq）

3 放射源事故及處置

3.1 放射源突發(fā)情況

在測(cè)井作業(yè)過(guò)程中，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，井況復(fù)雜，放射源無(wú)法拆卸事故也時(shí)有發(fā)生，常見的突發(fā)情況有以下幾種：

1）在裝入放射源時(shí)，絲扣不順暢或無(wú)法裝入。

2）拆卸放射源時(shí)，內(nèi)六角螺絲破裂，源室無(wú)法打開，無(wú)法卸出放射源。

3）拆卸時(shí)放射源固定螺栓和源本體分離，放射源留在源室內(nèi)。

3.2 日常管理和監(jiān)督

為防止放射源事故發(fā)生，需要加強(qiáng)放射源的日常管理和監(jiān)督：

1）建立健全相關(guān)的管理制度，明確管理程序及崗位責(zé)任。

2）從事電離輻射的工作人員，都需經(jīng)過(guò)國(guó)家監(jiān)管部門授權(quán)單位的培訓(xùn)取得上崗資質(zhì)，持證上崗。

3）放射源操作人員需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐操作培訓(xùn)，熟悉放射源的操作程序及步驟。

4）根據(jù)所使用的放射源的種類、數(shù)量及劑量，選擇佩帶適用的個(gè)人劑量計(jì)、輻射防護(hù)用品，并充分考慮時(shí)間、距離、屏蔽等因素，采取各種有效措施，使受照射劑量得到控制。

5）操作放射源時(shí)需要有安排專人有豐富操作經(jīng)驗(yàn)的人員，進(jìn)行監(jiān)護(hù)及指導(dǎo)，防止操作人員由于緊張、疏忽等操作不當(dāng)，導(dǎo)致放射源落井、遺漏或損壞。

6）定期對(duì)放射源進(jìn)行保養(yǎng)、查漏，以防止放射源外殼損壞泄露。

3.3 裝卸源的準(zhǔn)備

在裝卸放射源前，一定要做好充分準(zhǔn)備：

1）在放射源操作區(qū)域周圍15m處設(shè)置好警示區(qū)域及標(biāo)識(shí)，告知無(wú)關(guān)人員遠(yuǎn)離。

2）對(duì)儀器的源室﹑源室頂絲、源室卷銷、裝源工具、源室拆卸工具進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，有條件的可以用模擬源先進(jìn)行試裝作業(yè)，以避免突發(fā)事故的產(chǎn)生。

3）正確選用和佩戴鉛背心、鉛圍裙、鉛眼鏡、鉛手套、個(gè)人劑量計(jì)等勞保防護(hù)用品，并蓋好井口及周圍空洞，防止放射源落井。

4）放射源裝卸完成后，一定要給儀器供電，檢查脈沖計(jì)數(shù)是否正常，以確認(rèn)放射源是否已安全裝入或拆下。

5）在作業(yè)時(shí)如果發(fā)生類似事故，首先要遠(yuǎn)離放射源，冷靜下來(lái)準(zhǔn)備好相應(yīng)的工具及實(shí)施方案后，再來(lái)處理問(wèn)題，避免由于緊張導(dǎo)致誤操作，釀成嚴(yán)重后果。

3.4 無(wú)法順利裝源的處置

當(dāng)放射源無(wú)法順利裝入儀器時(shí)，禁止強(qiáng)行裝入，應(yīng)立即將源放回源罐。否則可能損壞儀器源室絲扣或放射源本體的絲扣，導(dǎo)致裝入儀器后無(wú)法卸出放射源。首先應(yīng)采取以下措施：

1）再次檢查并保養(yǎng)源倉(cāng)，檢查源室內(nèi)部有無(wú)贓物，絲扣有無(wú)磨損。

2）檢查源罐標(biāo)識(shí)，確認(rèn)是否為此儀器所用的放射源。

3）如有模擬源，先用模擬源進(jìn)行試裝。

4）檢查保養(yǎng)完成后，可嘗試再次裝源，如若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止裝源，將放射源放回源罐，上報(bào)情況等待相關(guān)專家進(jìn)行分析解決問(wèn)題。

3.5 無(wú)法順利卸源的處置

當(dāng)放射源無(wú)法卸出儀器時(shí)，不要強(qiáng)行拆卸，首先立即遠(yuǎn)離放射源，準(zhǔn)備好相應(yīng)的工具及實(shí)施方案，再嘗試拆卸。

1）當(dāng)內(nèi)六角頂絲打滑時(shí)，需要首先檢查工具是否變形，如工具變形可更換工具嘗試拆卸；如工具正常，則可能是內(nèi)六角頂絲滑絲、母扣變形或粘扣，此時(shí)，可嘗試選取合適的倒扣工具進(jìn)行倒扣。如任然無(wú)法移除頂絲，可用鉆頭鉆空頂絲，然后用沖子穿入源室背面的小孔，用錘子敲擊沖子將源室頂絲切斷，打開源室。

2）當(dāng)內(nèi)六角頂絲破裂時(shí)，直接用鉆頭鉆空頂絲，然后用沖子將源室頂絲剪切斷，打開源室取出放射源。

儀器源室必須使用中空的內(nèi)六角頂絲，當(dāng)頂絲出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，才能快速有效的解決。

3.6 放射源本體脫落的處置

由于中子源本體與尾部固定螺栓用絲扣連接，長(zhǎng)時(shí)間使用而又疏于檢查，可能導(dǎo)致絲扣松動(dòng)，甚至脫落。因此，在裝卸源時(shí)，一定要注意觀察放射源的長(zhǎng)度，防止源本體從固定螺栓上脫落，遺留在儀器中，導(dǎo)致人員過(guò)量誤照射事故。如若源本體與固定螺栓脫落，應(yīng)立即用中子源防護(hù)服，將放射源覆蓋，人員立即遠(yuǎn)離將源，請(qǐng)專業(yè)人員將源本體與固定螺栓固定好后，再進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

從以往事故案例來(lái)看，多數(shù)都是工作人員麻痹大意導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此，加強(qiáng)放射源會(huì)用單位的自主管理，增強(qiáng)工作人員的安全意識(shí)和責(zé)任心，才能從根本上減少事故的發(fā)生，保證工作人員的人身安全和健康。

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[6]Baker Hughes Inc.2446XA WTS compensated neutron maintenance manual，2001.

[責(zé)任編輯：田吉捷]