石油测井中放射性测井中的常用单位与换算浅析

魏宏伟

中国石油集团测井有限公司长庆事业部

1、引言

1896年贝克勒尔发现了放射性现象，之后人们将放射性方法应用到解决地学方面的问题。放射性测井是“根据岩石及其空隙流体的核物理性质，研究井地质剖面，探勘石油、天然气、煤记忆铀等有用矿藏，研究石油地质、油井工程和油井开发的地球物理方法，是地球物理测井的一个极为重要的分支。”在石油勘探和开发中，人们可以通过采用放射性测井方法来研究和划分地质剖面，用来检查油井工程的质量与测定底层的吸水面等。本文以放射性测井为研究对象，重点分析放射性测井中的使用单位并对其换算关系进行浅析。

2、放射性测井的方法和单位

放射性测井的方法比较多，无论使用哪种方法均以研究岩石与其空隙流体的某种核物理为基础，总体来说可以分为三大类：一是伽玛测井，“研究伽玛辐射为基础，包括自然伽马、自然伽马能谱、地层密度（伽马-伽马）测井、岩性密度测井等。”二是中子测井，“研究中子与岩石及其孔隙流体相互作用为基础，包括超热中子、热中子、中子伽玛、中子寿命等。”三是核磁测井，“利用核磁现象研究底层自用流体含量。”从总体上来看，放射性测井具有十分独特的有点，使用放射性测井能够在井下快速的分析和确定岩石及其孔隙流体中的各种化学元素含量的有效方法，并且使用该方法能够不受井内介质的限制，因此，是套管井中唯一能够进行底层评测评的测井方法。

放射性测井发展于20世纪30年代的末期，随着核物理学、和电子学以及地质学的发展与应用，人们针对策略目的的不同，在放射性测井中使用了不同的放射性单位。同时一些辐射力和单位的概念也在不断的发生变化，即使是统一名称在不同的时期也被赋予了不同的含义，从而使得在一段想当长得时间里（20世纪50~60年代），辐射量与单位的使用呈现比较混乱的局面如，有贝可、伽马、纳库/Kg·小时、PA/KG、API、居里等等。20世纪70年代之后，随着科学技术的发展与实际应用的需要，国际辐射单位和策略委员会（ICRU）制定出了一套完整的描述电离辐射的量和单位的法规，并在19号、25号和33号报告中对这些量和单位的定义做了十分详细的论述。例如，在测井规范中要求使用的规范单位是PA/Kg。因此，对不同测井单位的含义以及单位、换算关系的清晰了解和认识对于测井技术人员来讲是十分重要的。

2.1放射性测井

我们都知道在元素周期表中，原子序数增大的同时，原子核中的中子数同质子数之间的比从1:1（氚）增至1:1.59（铀），在这个过程中，原子核在逐渐的增大，并且当原子核过大或者中子数过多时原子核会不稳定，这就会放出一些射线，会衰变成一些较轻的、稳定的、新的原子核，这种性质被称为放射性。“但元素的原子核收到人为的放射性射线轰击时，也可能发生放射性衰变，这种放射性成为人工放射性。利用人工放射性中的Y设想说进行的测井，即成为放射性测井。”

2.2放射性测井的两个基本单位

放射性测井单位同安培（A）和库仑（C）这两个物理单位有着直接紧密的联系。安培（A）是电流强度单位“指的是单位时间内通过导线某一截面的电荷量。”库仑（C）是电路单位，“当流过某曲面的电流1安培时，每秒钟说通过的电量定义为1库仑。”

2.3放射性测井的基本单位与相互换算关系

（1）放射性强度的单位。又称放射性活度，“即通常使用的放射源的强度”。放射性强度的国际单位制（SI）是用贝克勒尔（bec⁃querel）来表示，简称贝可，是指在1秒钟内发生一次和衰变，用符号Bq来表示，居里（Ci）是常用单位。一居里（curie）指的是在一秒钟内发生3.7x1010次和衰变，Ci是简称符号。居里（curie）同贝可（becquerel）之间的换算关系可以表述为1Ci=3.7x1010Bq（贝可）。1986年起我国开始正式执行国际单位制（SI）。

（2）伽马射线的强度单位。指“在一定条件下，可用照射量率表示伽马射线轻度，即借用微伦琴/小时做辐射强度单位。即1微伦琴/小时+1伽马（Y）”，需要指明的是照射量率和辐射强度不是同一个概念，它们之间只是借用的关系。

（3）照射剂量。指的是“描述X射线或Y射线使空气产生电力能力的物理量，是指单位质量的物体，在X射线或Y射线辐射后产生电力的电路。照射量的国际单位是库仑/千克（C/Kg），专用单位是伦琴（R），即在温度0摄氏度时，压力760mmHg的1cm3空气中，生产正负电荷各一个静电单位的例子的伽马射线的剂量为一伦琴（1R）。”库仑和伦琴之间的换算关系式可以表述为：1库仑（C）/千克（Kg）≈3.877x103伦琴。1伦琴=2.58x10-4库仑/千克。1微伦琴=0,258x10-9库仑（C）/千克（Kg）。

3、结语

放射性测井使用的物理量的单位比较多，上文指出的物理单位以及它们之间的换算关系仅仅是众多单位与换算关系中的很少一部分。由于它们之间的换算关系比较复杂，因此，在实际的工作中容易出错，从而对测井数据的质量和精确度造成影响。因此，测井工作者应当对它们之间的使用单位、符号标记以及单位之间的换算关系做到清楚和明白，只有这样才能够保障工作的质量。

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