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核测井仪器中的磁屏蔽研究 吉朋松张智庄人遴陈晨 (清华大学) 摘要核测井仪器受套管剩磁的影响比较严重．常常用在探测器的周嗣缠绕多层玻莫合金带的方法进行磁 屏蔽，由于缠绕的玻奠台金圆筒不能闭合，加上缠绕过程中玻莫台金带的变形造成材料本身磁导率的下降， 传统的磁屏敝方法的效果不好。本文介绍一种简单易行磁屏蔽效果较好的方法，井给出了实验的结果，以 供同行参考。 核测井仪器多用闪烁探测器。闪烁探测器的一个关键部件是光电倍增管。闪烁体发出的 闪光由光电倍增管的光阴极收集，并从光阴极打出电子，电子在各打拿极问倍增，最后从阳 极输出信号。若光电倍增管处于磁场中，则电子在倍增管的极间飞行时会收到洛仑兹力的作 用而偏转，光电倍增管各中闻收集的电子数目减小．放大倍数减小。光电倍加管对磁场是很 敏感的．比如磁感应强度为1001、的磁场就会对光电倍加管产生明显的影响，使得光电倍 加管的输出信号变小，所测能谱谱形向低道址漂移；如果磁感应强度超过0．01T，光电倍加 管几乎没有信号输出．对于256道的多道，谱形畸变严重，整个谱几乎被压缩到50遭以内。 这样在测井的输出曲线上会出现一段严重的失真曲线，给数据解释带来困难和干扰。 当然，光电倍加管在静磁场中也是可以工作的，只要碰场是一个稳定的弱磁场(比如磁 感应强度在10。4T)，这时谱形的漂移是…定的，而且这个漂移并不严重(漂移不超过50 道)，可以通过数据处理的办法加以修正。但是由于以下原因使得在核能谱测井中，我们必 须对探测器进行良好的屏蔽： (1)套管在制造过程中，常常用电磁铁搬运，这样在套管的被抓起部位留有较强的剩 磁，剩磁的磁感应强度有的在0．1T量级，形象地说，井场用的大扳手很容易被吸住。 (2)套管中的剩磁是不均匀的，探测器在经过这样的区域，周围的磁场常常是从地磁本 底到强磁场．又从强磁场到地磁本底的慢变化(变化快慢由测井速度决定，能谱测井往往速 度较慢)。 磁屏蔽的目的就是要设法使某一部分空间不受 外界磁场的干扰。一个高“铁磁材料制成的屏蔽罩 (如图”就能起到这样的作用。[fij‘铁磁材料的 口＼ ／， ．＼ 磁导率“比空气大很多，磁力线在通过屏蔽体时大 被屏敬柏 多数集中在屏蔽体内部，在被屏蔽体保护的空间体 空问瑞 内磁感应强度日。大大降低。 ＼I ‘／ 为了屏蔽外界的干扰，应根据要求的衰减率来 ＼ ／ 选择磁屏蔽用的材料。设计磁屏蔽罩时，也要综合 图】铁磁辟蔽 考虑被屏蔽的元件和装置的有关因数。常用的软磁 材料有电工纯铁、硅钢片、铁镍合金、贴铝合金等。目前能谱测井仪器中对探测器的磁屏蔽 常常是用玻奠合金缠绕在光电倍加管的外面，探测器的外壳是用铝合金做的。从理论上讲， 99 由于玻莫台金的磁导率是很高的，其磁屏蔽的效果应该很好，但是由于以下原因，使得这种 磁屏蔽的方法常常得不到满意的效果： (1)缠绕在光电倍加管外面的玻奠合金是不闭合的，大大削弱了他的屏蔽效果，然而， 做成闭合的玻莫合盒套在使用和装配上又有困难。 (2)玻奠合金片在测井仪器的维护和检修过程中常常要展开再缠上，趋成了玻莫合金片 的磁导率下降，需要进行遇火才能恢复，退火在现场是做不到的(实际上也没有人去)。 本文结合油田的实际情况，介绍用电工纯铁做探测器的外壳方法既可以有很好的磁屏蔽 效果．又不受维护和检修的影响，既经济又实用．：下面我们从理论和实验数据两方面分析讨 论玻奠合金缠绕在光电倍增管之外和用电工纯铁做探头的外壳的这两种硪屏蔽方法。 电工纯铁和玻奠合金都是常用的软磁材料。玻奠合金按其特性和用