СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЬНЫХ СРЕДВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1971 года по МПК G01V5/10 

Мзобретение относится к способу построения модельных сред при моделированни задач ядерно-геофнзически.х методов анализа минерального сырья, в частности нейтрон-нейтронного метода.

Известный способ построения модельных сред при моделировании задач ядерно-геофизических методов, предложенный Ш. А. Губермаиом, i;e может быть широко использован, так как при этом способе требуются идентичность хи.мического состава реальной и модельной сред 11 подобное преобразование геометрии реальной горной породы и модельной среды, подобное преобразование измерительной аппаратуры и т. п.

Прелло/кенный способ отличается от известного тем, что создают путем добавления в насыпную горную поро.д,у, например песок, хороHJO рассеивающих и поглощающих нейтроны веществ, анример воды, бериллия, углерода, бора, лигия, и утяжеляющих доб0;вок, например свинна, железа, галенита, бария, модельную среду, нейтронные пара.метры которой равны нейтронны.м пара.метрам реальной горной породы. Это позволяет значительно упростить изготовление моделей и использовать при людеотировани серийную аппаратуру и реа.льну .о гео.метрию моделируемой среды.

чи иеитрон-нентронного каротажа, например, на литий.

Исходя из применимости приближенных

методов теории переноса нейтронов, например, диффузионно-возрастного приближения, считать, что плотность потока н тепловых нейтронов в лг1тийсодержащей среде заданной геометрии иредставляет собой функцию следующих параметров:

u f (0, /тр, /3. Q, г),(1)

где / тр- транспортная длина свободного пробега тепловых нейтронов по отнощению к рассеянию: /3 - длина свободного пробега тепловых нейтронов по отнощению к поглощению,

в - полный возврат нейтронов, замедлнвщихся до тепловой энергии; Q - мощность источfniKa нейтронов: г - геометрический параметр.

Выбор определяющих нейтронных параметров поясняется возрастным и диффуз11онным урапнениямн. Распространение тепловых нейтронов от точечного источника быстрых нейгронов опредляется пхтем совместного решения этих уравнений:

.(2) (3)

Ж

Dy.-,,

коэффициент диффузии нейтронов; т-время жизни тепловых нейтронов.

Уравнение (2) нанисано в модифицированной форме- вместо фермиевскоговозраста neiiтроно15 использован нолныр возрает. Так icaiv

т - - . то равенство /,,, реальной горной иороды н модельной ереды обеспечивает равенство всех источнпко параметров, входящих в ура1 нение (3). Все перечисленные параметры ;;чеечитываются но известным формулам (см., нанриме), «Прикладная ядерная геофизика, Е. М. Филиппов).

Таким образом, если сред1)( геометрически одинаковы (одинаков диаметр скважины, ее заполнение, толидина осадн1 1х труб, конструкция скважинного прибора) н одннаков1 1 параметры реальной горной породы и модельной с:реды в, /ip. /3, то можно считать, что условия распространения теило1И)х нейтронов от источника быстрых нейтронов в реальной горной но)оде и модельной ередс одинаковы, а значит, должны быть одииаковы и зависимости ноказаний нейт юн-нейтронного каротажа от различных факторов,, полученные в реальной горной породе и р, модельной среде. Поскольку конструкц11я скваженного нрибора и екважины в обоих случаях однн.акова, то их влияние на раснространеиие нейтронов должно бьггь одинаково как в реальиой так и в модел15иой среде. Равеиства (-), /,-,,. /; для модельной среды и |1еальной ropHoii нороды, нaпpи.rep лптиевого пегматита, можно добиться добавление.м п песок воды, которая хорошо рассеивает нейтроны, и сноду.меиа - литиевого минерала, хороцго поглощающего нейтроны. Для онределения состава модельных сред но формулам, нриведенным в книге Е. М. Филнннова «Прикладная ядерная физика, были произведены расчеты нейтронных свойств негментов литие юго месторождения. На основании таких расчетов для 103 образгюв были выбра1Н 1 средние нейтронн1 1е нара.гетрь1. Для того, 4To6iii добиться равенства нейтроин1)1х параметров но отношению к рассеиванию (/,р и в), в иесок добавлялась вода. Для того чтобы добиться равенства параметра п песок добавляли сподуменовый концентрат (литий в не1мат11та месторождения содержится в осиовном в снод -.1ене).

Для оценки точности предложенного снособа ностроения модельных сред сравнивались завиеимоетн иоказаний нейтрон-нейтронного каротажа но теиловь м нейтронам от содержаНИИ окиси лития в рудном негментс (полученные на oeHOBaHtiH статического соноставления результатов ннтернретацин нейтрон-нейтронного каротажа н хпмнческого анализа керна) и в модельн1 1х средах.

Точность предложенного снособа иостроення ;одельн)1х сред оненнвалась nyi-ем соноста ления показаний нейтрон-нейтронного каротажа I модельных средах н в реальных скважннпьгк условиях. Результаты сопоставлений ирнведны на чертеже.

Снлошные лннин здееь нредетавляют собой зависимости показа1И1Й нейт)он-нейтронного каротажа но теиловы.м нейтронам (в относительных едн.ницах) от содержания УлаО ;; рудном пег.матите. Они нолучены на основании статистической обработки результатов сопоставлений данных каротажа н хнм1 ческо1-(; анализа керна буровых скважин. За единицу

принята скорость счета тенловых нейтронов Ири нулевом содержании /лЧО. ИзМсрення aipoизводилнсь в сухих необсаженных скважинах диаметром 90 мм (кривая Г) и в .чаиолненных необсажепных ск-ваЖП11ах диаметром

147 мм (кривая 2) с зондом длиной 38 см (кривая /) и 55 см |;крпвая 2). Точкам;; иоказань из.мереиия is людельиых емкостях. Со1И адения хорО1иие, что подтверждает досто1 срноеть тео К тичеекпх выводов.

Пред .М е I изо б р е т е п и я

Способ построения .модельиых сред при .моделироваиии задач нейтрон-нейтронного метода, отличающийся тем, что, с целью унрощения изготовления моделей, возможноетн пснользования нрн моделнровании серийной аппаратуры и реальной геометрии моделируемой ереды, создают нутем добавления в насынную

горную нороду, нанример иесок, xoponio рассеиваюнлих п поглощающих нейтроны веществ, иапример воды бериллия, углерода, бора, лития, и утяжеляющих добавок, нанрнмер свинца, железа, галенита, бария, модельиую среду, HeiiTj)OHHbic нараметр1)1 которой paiiHiji нейч|;()ппьгм нараметрг.м реальной ropHoii нороды.