某砂巖型鈾礦鉆孔中鐳氡平衡系數的數值模擬

洪 昆，楊亞新，羅齊彬，何輝龍，肖 昆，王帥帥，符志軍

（1.東華理工大學地球物理與測控技術學院， 南昌 330013；2.核資源與環境國家重點實驗室，南昌330013；3.湖北省核工業地質局，湖北 孝感 432100）

二十世紀九十年代以來， 我國鈾礦勘查重點已由硬巖型鈾礦轉移到了低品位、 經濟可采的地浸砂巖型鈾礦［1］。在可地浸砂巖型鈾礦鉆探勘查過程中， 鉆孔穿透礦層后， 礦層上下隔水層被破壞， 由于泥漿循環時壓力與地層壓力不同， 砂巖孔隙度較發育， 連通性較好， 導致溶解在地下水中的氡發生遷移，這一現象稱為 “壓氡現象”［2］。鉆進過程中由于壓氡現象的存在， 泥漿的配比， 井孔壁附著的泥漿餅等， 都會對伽馬射線產生吸收或屏蔽作用，影響鈾含量估算。

γ 測井測量的γ 射線特征能量為1.785 MeV，主要是214Bi 的貢獻， 而鈾系中主要的伽馬射線來自鐳組氡的子體214Bi 和214Pb［3］。為保證伽馬測井結果的準確性， 只有當鈾鐳氡處于平衡狀態時， 礦層鈾含量才能由測井結果反映出來。 鉆探過程中由于原地層被破壞， 氡會隨之遷移， 鐳氡平衡發生位移， 氡的遷移導致214Bi 特征能量變化， 不能與平衡鈾系的射線強度對應， 測井結果不準確。 因此， 伽馬測井時鐳氡放射性平衡顯得尤為重要［4］。

在實際伽馬測井中， 只有鈾鐳氡處于放射性平衡狀態時，FD-3019 伽馬測井儀才能準確地換算伽馬射線含量與強度的關系。 研究地層中鈾鐳氡平衡情況時， 獲得鈾鐳平衡系數和鐳氡平衡系數才能準確定鈾含量。 鈾鐳的半衰期分別為4.468×109a，1 600 a，鉆進時間一般較短， 可忽略鈾鐳的衰變量， 認為鈾鐳處于平衡狀態［5］，而此時，影響伽馬測井的主要因素則為鐳氡平衡系數?！?br>