SY/T 6842-2024 脉冲中子全谱测井仪

　　ICS 75.180.10CCSE91

　　中华人民共和国石油天然气行业标准

　　SY/T6842—2024

　　代替SY/T6842—2011,SY/T6144—2008

　　脉冲中子全谱测井仪

　　Pulsed neutron gamma ray multi-spectroscopy logging tool

　　2024-09-24发布2025-03-24实施

　　国家能源局发布

　　SY/T 6842—2024

　　目次

　　前言 Ⅱ

　　1范围 1

　　2规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4要求 1

　　4.1外观要求 1

　　4.2技术性能 1

　　4.3 环境条件 2

　　4.4 供电要求 3

　　4.5 安全要求 3

　　4.6连续工作时间 3

　　4.7平均故障间隔时间 3

　　4.8 测井试验质量 3

　　5试验方法 3

　　5.1 试验设备 3

　　5.2 外观检查 4

　　5.3技术性能测试 4

　　5.4振动试验 6

　　5.5 冲击试验 6

　　5.6温度试验 6

　　5.7 高温高压试验 6

　　5.8 电源适应性试验 7

　　5.9安全检查 7

　　5.10连续工作时间试验 7

　　5.11平均故障间隔时间试验 7

　　5.12测井试验 7

　　6检验规则 7

　　6.1出厂检验 7

　　6.2型式检验 8

　　7 标志、包装、运输和贮存 9

　　7.1标志 9

　　7.2包装 9

　　7.3运输 9

　　7.4 贮存 9

　　SY/T6842—2024

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件代替SY/T6842—2011《过油管碳氧比能谱测井仪》和SY/T6144—2008《中子寿命测井仪技术条件》。本文件以SY/T 6842—2011为主，整合了SY/T 6144—2008的内容，与SY/T 6842—2011相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a)删除了原理与组成(见SY/T6842—2011的第3章) ;

　　b)更改了环境条件部分内容(见4.3,SY/T 6842—2011的4.2.1);

　　c) 增加了中子寿命模式技术性能内容(见4.2.3);

　　d) 更改了碳氧比模式技术性能部分内容(见4.2.4,SY/T 6842—2011的4.3.3);

　　e)增加了氧活化模式技术性能内容(见4.2.5);

　　f) 增加了供电要求内容(见4.4);

　　g) 增加了安全要求内容(见4.5);

　　h) 增加了测井试验质量内容(见4.8);

　　i)增加了中子寿命模式性能试验内容(见5.3.3);

　　j)更改了碳氧比模式性能试验部分内容(见5.3.4,SY/T 6842—2011的5.4.3);

　　k) 增加了氧活化模式性能试验内容(见5.3.5);

　　1)增加了电源适应性试验内容(见5.8);

　　m)增加了安全检查内容(见5.9);

　　n) 增加了测井试验内容(见5.12)。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由石油工业标准化技术委员会石油仪器仪表专业标准化技术委员会(CPSC/TC3)提出并归口。

　　本文件起草单位：中国石油集团测井有限公司、中海油田服务股份有限公司油田技术事业部、中石化经纬有限公司。

　　本文件主要起草人：王江波、鲁保平、刘海涛、王飞、郭广鎏、葛云龙、秦晓红、刘青、周辉、李兵、代国兴、朱博、李楠、秦力、唐瑞芳、袁晓波、徐涛、吴兴方、葛鹏、牛宏斌、王树声、孙玲。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　——2011年首次发布为SY/T 6842—2011;

　　——本次为第一次修订，并入了SY/T6144—2008《中子寿命测井仪技术条件》的内容(SY/T

　　6144—2008的历次版本发布情况为：SY/T 6144—1995)。

　　SY/T6842—2024

　　脉冲中子全谱测井仪

　　1范围

　　本文件规定了生产测井脉冲中子全谱测井仪(以下简称“仪器”)的要求、检验规则，以及标志、包装、运输和贮存。

　　本文件适用于生产测井脉冲中子全谱测井仪的设计、制造、检验和质量评价。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T6587电子测量仪器通用规范

　　GB/T 13384机电产品包装通用技术条件

　　GB50611 电子工程防静电设计规范

　　SY/T 5102—2016石油勘探开发仪器基本环境试验方法

　　SY/T5132石油测井原始资料质量规范

　　SY/T5419石油测井中子发生器及中子管技术条件

　　3术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义。

　　4要求

　　4.1外观要求

　　4.1.1 仪器外壳表面光洁，产品编码标志清晰。

　　4.1.2 连接螺纹应装卸方便，无卡扣、滑扣和咬死现象，并配有堵头和护帽。

　　4.2技术性能

　　4.2.1中子发生器

　　中子发生器性能如下：

　　a) 中子产额的平均值：≥1.5×10⁸n/s;

　　b)中子产额稳定性：≤10%;

　　c) 中子脉冲发射频率：≤20kHz;

　　d)中子脉冲截止时间：≤1.5μs;

　　e)中子脉冲宽度：≥12μs。

　　4.2.2探测器

　　技术性能如下：

　　a)能量分辨率：≤16%;

　　b) 能量非线性：氢光电峰能量(2.223MeV) 特征峰、铁第一逃逸峰能量(7.135MeV) 特征峰和铁的光电峰能量(7.646MeV)特征峰非线性误差为±2%。

　　4.2.3中子寿命模式

　　俘获截面测量范围和测量误差如下：

　　a) 测量范围：7.6c.u.～91c.u.;

　　b) 测量误差：±3%。

　　4.2.4碳氧比模式

　　在孔隙度30%饱和油砂、饱和水砂的碳氧比标准刻度井中测量，远探测器测量的油水动态相对差值≥15%,近探测器测量的油水动态相对差值≥10%。

　　4.2.5氧活化模式

　　流量测量范围和测量误差如下：

　　a)测量范围：10m³/d～1000m³/d。

　　b) 测量误差：

　　1)10m³/d~<20m³/d时为±8%;

　　2)20m³/d~<600m³/d时为±5%;

　　3)600m³/d～1000m³/d时为±10%。

　　4.2.6振动

　　振动要求为：

　　a)频率范围：5Hz～150Hz;

　　b)振动加速度：29.4m/s²;

　　c)扫频速率：1oct/min;

　　d) 振动时间：≥30min。

　　4.2.7冲击

　　冲击要求为：

　　a)冲击加速度：980m/s²;

　　b)脉冲持续时间：11ms±1ms;

　　c)冲击次数：轴向一次;

　　d)波形：半正弦波。

　　4.3环境条件

　　工作温度及最大承受压力见表1。

　　SY/T6842—2024

　　表1温度、压力指标 工作温度

　　(最高温度持续工作时间≥2h)℃

　　-20～125

　　-20～155

　　-20～175

　　-20～200 最大承受压力

　　MPa 80 100 120 140

　　4.4供电要求

　　4.4.1交流供电：220V±22V,频率50Hz±2Hz; 最大供电电流1.5A。

　　4.4.2 辅直流供电：80V~100V,最大供电电流1.5A。

　　4.5安全要求

　　4.5.1仪器各部位均不应有漏电现象。

　　4.5.2 仪器绝缘要求：仪器电源与外壳间的绝缘电阻大于100MΩ。

　　4.5.3 抗静电强度：电子仪短节供电线路与外壳间能经受1250V(有效值)、历时1min的抗电强度试验，不应有击穿和飞弧现象。

　　4.5.4 防静电：仪器工作环境防静电措施应符合GB50611的要求。

　　4.6连续工作时间

　　连续工作时间不低于24h。

　　4.7平均故障间隔时间

　　平均故障间隔时间(MTBF)不低于150h。

　　4.8测井试验质量

　　仪器在试验井或者生产井中进行测井试验，石油测井原始资料质量应符合SY/T 5132的要求。

　　5试验方法

　　5.1试验设备

　　试验设备主要包括：

　　—兆欧表(直流500V, 准确度5级);——稳压电源(0kV～3kV,50Hz);

　　——地面系统或测试台架(专用);

　　——测井地面系统或测试面板(稳定性≤1%);

　　——中子寿命标准刻度井(俘获截面：6.4cu～84.8c.u.);

　　——碳氧比标准刻度井(饱和度：0～100%);

　　——模拟水流刻度装置(流量范围：0.2m³/d～1000m³/d);

　　——环境试验设备(温度试验箱、高温高压试验装置、振动试验台、冲击试验台)。

　　SY/T6842—2024

　　5.2外观检查

　　用手感目测法检查外观质量。

　　5.3技术性能测试

　　5.3.1中子发生器技术性能试验

　　按照SY/T5419规定的方法进行试验。

　　5.3.2探测器性能试验

　　5.3.2.1能量分辨率试验方法如下：

　　a) 连接仪器，按要求给仪器供电，预热不少于30min。

　　b)将铯137标准源置于仪器的近源距探测器位置，观察近源距探测器所测的铯137标准源的能谱，通过调整增益，将全能峰位置调到规定道址。计算全能峰半宽度的道数，将此道数除以规定道址所得的百分数，即是近源距探测器对0.662MeV伽马射线的能量分辨率。

　　c) 将铯137标准源置于仪器的远源距探测器位置，观察远源距探测器所测的铯137标准源的能谱，通过调整增益，将全能峰位置调到规定道址。计算全能峰半宽度的道数，将此道数除以规定道址所得的百分数，即是远源距探测器对0.662MeV伽马射线的能量分辨率。

　　5.3.2.2 能量非线性试验方法如下：

　　a) 将仪器下放到孔隙度标称值为30%的饱和水砂碳氧比能谱刻度井中，仪器记录点对准地层的中点。按要求给仪器供电，仪器工作正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热≥30min。打开靶压电源，测量远、近探测器测量的俘获谱中氢光电峰和铁光电峰的道址。

　　b) 已知氢光电峰能量(2.223MeV)、 铁的光电峰能量(7.646MeV)、氢光电峰道址和铁光电峰的道址，按照公式(1)计算刻度系数和偏移道址：

　　……………………………………(1)

　　式中：

　　Y——道址;

　　M——刻度系数，单位为每兆电子伏(1/MeV);

　　E——能量，单位为兆电子伏(MeV);

　　A——偏移道址。

　　c) 已知刻度系数、偏移道址、铁第一逃逸峰能量(7.135MeV),按照公式(1)计算铁第一逃逸峰能量(7.135MeV)道址。

　　d)测量完成后关闭靶压电源，仪器应在井里放置30min 后方可提出井口。

　　5.3.3中子寿命模式性能试验

　　俘获截面测量性能试验方法如下：

　　a) 将仪器下放到中子寿命淡水标准刻度井中。按要求给仪器供电，仪器工作正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热应≥30min。打开靶压电源，开始测量，记录短源距计数率、长源距计数率、近远计数比、短源距俘获截面、长源距俘获截面值各五次，测量完成后关闭靶压电源，仪器应在井里放置≥30min 后方可提出井口。根据测量的平均值计算中子寿命俘获截面∑值。

　　SY/T 6842—2024

　　b)将仪器下放到中子寿命中浓度盐水标准刻度井中。按要求给仪器供电，仪器工作正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热应≥30min。打开靶压电源，开始测量，记录短源距计数率、长源距计数率、近远计数比、短源距俘获截面、长源距俘获截面值各五次，测量完成后关闭靶压电源，仪器应在井里放置≥30min 后方可提出井口。根据测量的平均值计算中子寿命俘获截面∑值。

　　c)将仪器下放到中子寿命标准高浓度盐水井中。按要求给仪器供电，仪器工作正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热应≥30min。打开靶压电源，开始测量，记录短源距计数率、长 源距计数率、近远计数比、短源距俘获截面和长源距俘获截面值各五次，测量完成后关闭靶压电源，仪器在井里放置≥30min后才能提出井口。根据测量的平均值计算中子寿命俘获截面∑值。

　　5.3.4碳氧比模式性能试验

　　按照下列方法进行试验。

　　a)将仪器下放到孔隙度标称值为30%的饱和油砂碳氧比能谱标准刻度井中，仪器记录点对准地层的中点。按要求给仪器供电，仪器工作正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热应≥30min。 打开靶压电源，开始测量，定点测量碳氧比值，每次300s,重复测量五次，测量完成后关闭靶压电源，仪器应在井里放置≥30min后方可提出井口。计算五次远、近探测器 测量的碳氧比平均值。

　　b) 将仪器下放到孔隙度标称值为30%的饱和水砂碳氧比能谱标准刻度井中，仪器记录点对准地层的中点。按要求给仪器供电，仪器工作正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热应≥30min。 打开靶压电源，开始测量，定点测量碳氧比值，每次300s,重复测量五次，测量完成后关闭靶压电源，仪器应在井里放置≥30min后方可提出井口。计算五次远、近探测器测量的碳氧比平均值。

　　c)按照公式(2)计算远探测器测量的油水动态相对差值：

　　式中：

　　FCOR——远探测器测量的油水动态相对差值;

　　FCOR₀——油砂中的远探测器碳氧比平均值;

　　FCORw——水砂中的远探测器碳氧比平均值。

　　d) 按照公式(3)计算近探测器测量的油水动态相对差值：

　　…………………………(2)

　　………………………(3) 式中：

　　NCOR——近探测器测量的油水动态相对差值;NCOR₀——油砂中的近探测器碳氧比平均值;

　　NCORw——水砂中的近探测器碳氧比平均值。

　　5.3.5氧活化模式性能试验按照下列方法进行试验： a)连接仪器，将仪器放置到模拟水流装置的刻度筒内，密闭刻度筒。

　　b)按要求给仪器供电，系统检查正常后，不打开靶压电源的条件下通电预热应≥30min。启动模拟水流装置，使用清水循环，流速稳定后，打开靶压电源，进入谱采集程序。

　　c)记录时间谱，数据记录完成后关闭靶压电源，仪器在装置中放置≥30min 后才能取出。

　　d) 进行谱处理，计算水从中子发生器流到探测器的时间t。水流速度按照公式(4)进行计算，实测流量按照公式(5)进行计算：

　　V=It (4)

　　Q=vS (5)

　　式中：

　　v——水流的速度，单位为米每秒(m/s);

　　1——水从中子发生器流到探测器的距离，单位为米(m);

　　t——水从中子发生器流到探测器的时间，单位为秒(s);

　　Q—— 实测流量，单位为立方米每秒(m³/s);

　　S——水流的横截面积，单位为平方米(m²)。

　　5.4振动试验

　　按SY/T5102—2016第13章规定的方法进行试验：

　　a) 试验前，检查仪器外观和性能;

　　b) 将仪器固定在振动试验台上，不通电，按4.2.6规定的参数进行试验;

　　c) 试验结束后，检查仪器外观和测试仪器性能，结果仪器应工作正常。

　　5.5冲击试验

　　按SY/T5102—2016第14章规定的方法进行试验：

　　a) 将仪器固定在冲击试验台上，不通电，按4.2.7规定的参数进行试验;

　　b) 试验结束后，检查仪器外观和测试仪器性能，结果仪器应工作正常。

　　5.6温度试验

　　按SY/T5102—2016第5章规定的方法进行试验：

　　a)将仪器放入温度试验箱内，通电运行，使其工作稳定，不打开靶压电源的条件下记录仪器测量的伽马计数率;

　　b) 温度试验箱通电加温，加温到4.3要求的温度;

　　c)恒温不少于1h,记录仪器测量的伽马计数率，与加温前测量的伽马计数率相对误差为±5%。

　　5.7高温高压试验

　　按SY/T 5102—2016第7章规定的方法进行试验：

　　a)检查仪器外观、密封圈是否完好，合格后，给仪器外壳上下端安装承压堵头和护帽，将仪器放入高温高压试验装置内;

　　b) 按4.3规定的参数进行实验，恒温恒压保持时间30min;

　　c) 试验结束后，取出仪器进行检查，仪器外壳应无泄漏和变形，密封部件无渗漏。 5.8电源适应性试验

　　按GB/T 6587规定的方法进行试验：

　　连接仪器与地面系统或测试台架，将供电电压和频率按4.4的规定进行试验，并各自保持15min,试验。试验后，仪器应工作正常。

　　5.9安全检查

　　安全检查要求如下：

　　a)用试电笔检查仪器各部位;

　　b) 用兆欧表测量电源与外壳间绝缘;

　　c) 在室内常温条件下，用稳压电源检查供电线路与外壳间的抗静电强度;

　　d) 防静电检测结果应符合GB 50611的规定。

　　5.10连续工作时间试验

　　仪器技术性能经测试合格后，连续工作时间试验方法如下：

　　a) 仪器通电，不打开靶压电源的条件下预热稳定后进行性能测试，检测合格后，连续工作≥30h;

　　b)试验过程中，进行中间检测，每隔2h 记录一次仪器状态数据。

　　5.11 平均故障间隔时间试验

　　仪器技术性能经测试合格后，按照下列方法进行平均故障间隔时间试验：

　　a)室温环境条件下，选取多支仪器同时进行试验;

　　b)仪器通电，使仪器均处于正常工作状态，不打开靶压电源的条件下按规定对被测试仪器进行监测，测试时间根据试验仪器数量确定;

　　c)当被试仪器发生故障时，应停止试验排除故障，故障排除后，再重新投入试验，记录每次试验的无故障工作时间，即故障间隔时间，依次为t₁,t₂,…,tn, 则平均故障间隔时间应按公 式(6)进行计算：

　　式中：

　　MTBF——平均故障间隔时间，单位为小时(h);

　　t——被试仪器第i次的故障间隔时间，单位为小时(h);N——试验过程中被试仪器的故障总次数，N为自然数。

　　………………………………………

　　(6) 5.12测井试验

　　仪器在试验井或者生产井中进行测井试验，实验结束后，石油测井原始资料质量应符合4.8的要求。

　　6检验规则

　　6.1出厂检验

　　6.1.1凡出厂的每支仪器应进行出厂检验。

　　SY/T6842—2024

　　6.1.2仪器出厂检验项目见表2。

　　6.1.3 当仪器出厂检验出现不合格项目时，应查明原因。若为偶发性故障，经整改后可重新进行出厂检验;若仍出现不合格项目时，则判该产品为不合格品，不应出厂销售。

　　表2检验项目 检验项目 要求 试验方法 检验类型 出厂检验 型式检验 外观检查 4.1 5.2 技术性能测试 4.2 5.3 振动试验 4.2.6 5.4 O ● 冲击试验 4.2.7 5.5 O ● 温度试验 4.3 5.6 ● ● 高温高压试验 4.3 5.7 ● ● 电源适应性试验 4.4 5.8 ● ● 安全检查 4.5 5.9 ● ● 连续工作时间试验 4.6 5.10 O ● 平均故障间隔时间(MTBF)试验 4.7 5.11 O ● 测井试验 4.8 5.12 ● 注：“●”为应检项目，“O”为可不检项目。

　　6.2型式检验

　　6.2.1凡有下列情况之一时，应进行型式检验：

　　a) 新产品试制定型鉴定;

　　b)产品有工艺、材料、结构方面的重大改变时;

　　c)正常生产时，按表3的规定累计生产数量进行周期性试验;

　　d)出厂检验中，检验结果与规定要求有较大差异时;

　　e) 国家市场监督管理部门或上级部门提出型式检验要求时。

　　6.2.2 型式检验项目见表2。

　　6.2.3 型式检验应随机抽取进行检验，抽样数目见表3。当型式试验中出现故障通不过时，应停止检验，查明原因。若为偶发性故障，经整改后可重新进行型式试验;若为设计、制造质量问题，则判为产品型式检验不合格。

　　表3抽样试验数目表

　　单位为支

　　累计生产数量 最佳样品数 最大样品数 1～50 1 1～2 50～100 2 2～3 100～200 2 2～4

　　SY/T6842—2024

　　7标志、包装、运输和贮存

　　7.1标志

　　仪器应有下列标志：

　　——产品型号及名称;

　　——制造日期及出厂编号;

　　——制造单位名称及地址;

　　——产品标准编号、仪器外包装储运图示标识，应符合GB/T 191的规定。

　　7.2包装

　　7.2.1 仪器包装应符合GB/T 13384的规定。

　　7.2.2仪器出厂随带的技术文件包括：

　　——产品合格证;

　　——装箱单;

　　——使用维修手册。

　　7.2.3仪器应配备的备附件、工具等。

　　7.3运输

　　仪器适用于各种交通工具运输，但不应承受强烈碰撞、冲击、暴晒和雨雪淋浸。

　　7.4贮存

　　7.4.1仪器应存放在干燥、无腐蚀性物品的环境内，贮存环境温度为(-35～70)℃,且相对湿度≤90%。

　　7.4.2仪器待用期间，每90天应进行一次发射中子试验，每次发射中子时间≥30min。