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申请/专利权人：河南省科学院同位素研究所有限责任公司;河南省同新科技有限责任公司;河南省科学院

摘要：本发明公开了一种具有稳定信噪比的非放射性示踪陶粒的制备方法，设计了示踪陶粒素坯单位体积俘获伽马值ζo获取方法，建立了以ζo值为基础的实时在线调控示踪陶粒所含示踪元素含量的方法，消除了示踪陶粒生产过程中因混料不均匀或其它因素所导致的示踪元素含量偏低偏高现象，精准控制示踪元素含量在设定阈值内。根据井下实测数据ζ测反馈，实时调整示踪陶粒的设定阈值ζ阈，井上井下联动，可实现复杂压裂环境下在用示踪陶粒中子活化瞬发伽马射线法监测压裂裂缝信息时具有稳定的信噪比，可避免不同的测井仪参数、井眼环境和油气储层等压裂裂缝测井时俘获伽马信号的忽高忽低，从而提升测井成功率。

主权项：1.一种具有稳定信噪比的非放射性示踪陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按重量称取的原料矿石经粗破后被加入进球磨机内，磨成混合粉料，待研磨至目标细度后，粉料被转移至料仓1；料仓1中的粉料经第一卸料阀2至皮带秤3上称重，称重后的混合粉料再经第二卸料阀4被转移至制粒机5内；步骤2：ζ阈为单位体积俘获伽马值的设定阈值范围；控制系统12根据该阈值计算出示踪陶粒制备所需水和示踪液的用量，水箱17中的水和示踪液箱16中的示踪液分别经由第三流量阀18和第二流量阀15进入混合均化器14，形成混合均匀的示踪溶液；步骤3：混合均化器14内的示踪液通过第一流量阀13雾化喷入制粒机5，制备示踪陶粒素坯30，然后经第三卸料阀6被转移至第一传送皮带7，烘干过筛，最终筛选出符合粒径要求的示踪陶粒素坯；步骤4：示踪陶粒素坯被传送至检测单元9，所述检测单元9，包括慢化体厚度测定装置、示踪陶粒素坯中子活化有效半径R测定装置和单位体积俘获伽马值获取装置；第一测井仪的中子源19发出的快中子经慢化体23转化为热中子或超热中子；热中子探测器24用来监控热中子计数率的变化，并可据此来确定慢化体厚度的最优化值；步骤5：示踪陶粒素坯30经第三传送皮带31被加入至示踪陶粒素坯中子活化有效半径R测定方法装置内；第四卸料阀28卸料时，示踪陶粒素坯中子活化有效半径R测定方法装置内慢化体23上覆示踪陶粒素坯的厚度会逐渐变薄；步骤6：料位计32，位于该装置的顶部，测量其与慢化体上覆示踪陶粒素坯上表面之间的距离hi；中子源19发出的快中子慢化形成热中子或超热中子，被示踪陶粒所含高中俘获截面元素俘获，产生瞬发伽马射线；近井伽马探测器20和远井伽马探测器21用于探测该信号值的大小，其大小变化用于中子活化有效半径R的计算；步骤7：示踪陶粒素坯30经第五传送皮带36进入单位体积俘获伽马值获取方法装置内；旋转装置33控制测井仪旋转，中子源19水平发射中子对模拟井筒内四周示踪陶粒素坯进行中子水平照射，其有效作用半径为R；升降装置38控制测井仪升降，可获取中子活化反应高度h，进而计算出有效中子活化体积V，得到单位体积俘获伽马值ζo；步骤8：如果单位体积俘获伽马值ζo超出了设定阈值ζ阈，则认为示踪陶粒产品所含示踪元素含量不达标，控制系统12会自动计算出混合均化器14内示踪溶液浓度的偏差值，并发出指令，通过控制第三流量阀18和第二流量阀15来调节进入混合均化器14内水和示踪液的比例，进而达到实时调控混合均化器14内示踪溶液浓度的目的，从而实现示踪陶粒素坯内示踪元素含量的实时在线精准控制；步骤9：如果单位体积俘获伽马值ζo落在设定阈值ζ阈内，则认为示踪陶粒产品所含示踪元素含量达标，此时示踪陶粒毛坯被传送进隧道窑进行高温煅烧，最终制备出用于压裂裂缝监测的的示踪陶粒，该单位体积俘获伽马值为ζ陶；步骤10：ζ陶值用于指导井下压裂方案的设计与施工，具有ζ陶值的示踪陶粒被用于压裂裂缝实际测井；测井仪借助伽马探测器获取井下中子活化瞬发伽马射线值，得到井下实测值ζ测，其值随不同的测井仪参数、井眼环境和油气储层等不同而变化；步骤11：建立不同井况下ζ测的数据库，并用其值实时调整优化示踪陶粒制备时的设定阈值ζ阈，如此不断迭代优化，最终实现示踪陶粒所含高中子俘获截面示踪元素含量的精准控制，并实现井下复杂压裂环境下伽马探测器能够一直获取到稳定的信噪比，从而达到水力压裂开采时井下压裂裂缝精细刻画的目的。

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