Métodos comunes de procesamiento de datos

Los diversos métodos de medición de la radiación presentados anteriormente, incluida la medición del espectro de energía gamma de la aviación, la medición del espectro de energía gamma terrestre y varios métodos de medición del radón y su progenie, se han utilizado en trabajos de medición de la radiación del petróleo. La carga de trabajo del procesamiento de datos de medición del espectro gamma aeronáutico es pesada.

(1) Procesamiento de suavizado de datos

Para reducir las fluctuaciones estadísticas de los datos de medición y la influencia de factores accidentales del terreno, se suavizan los datos de medición originales. Eliminar efectos aleatorios.

El método de suavizado más utilizado para suavizar los datos de medición de rayos es el método de traducción de ajuste polinómico. Para medir suavemente cualquier punto en la curva y tomar m puntos en ambos lados del punto, lo que significa que hay 2 m + 1 puntos, use el polinomio de orden q centrado en el punto para realizar mínimos cuadrados en el segmento de la curva. el valor del polinomio en el centro es el valor del punto después del suavizado. Usando este método para procesar punto por punto, es decir, después de suavizar la curva, la fórmula de suavizado (se omite la derivación de la fórmula) es

Campo de radiación nuclear y estudio radiológico

En la fórmula: yi+j, es el primer El valor del punto i antes y después del suavizado es el coeficiente es la constante de normalización;

La fórmula de suavizado específica del polinomio cuadrático de suavizado de cinco puntos es

Campo de radiación nuclear y estudio de radiación

Si el suavizado no es ideal una vez, puede Se debe repetir de 1 a 2 veces, pero no se debe reutilizar demasiado.

Los métodos de suavizado incluyen el método de transformada de Fourier, el método de promedio multipunto, el método de promedio ponderado multipunto, etc.

Después de seleccionar mediante este método, generalmente es necesario programarlo y almacenarlo en la computadora para su procesamiento automático.

La Figura 7-2-1 muestra dos secciones (A-B y B-C) ​​de anomalías de radiactividad gamma en el aire sobre un campo petrolero en el este de Texas, EE. UU. Después del suavizado, los valores bajos son continuos, claros y obvios, y son consistentes con el campo petrolero. Esto indica que los cuatro reservorios están ubicados en valores bajos de uranio (w(U)) y potasio (w(K)).

Figura 7-2-1 Perfil de anomalía de radioactividad gamma de la aviación del campo petrolífero del este de Texas en los Estados Unidos

(2) Método de análisis de tendencia de la superficie

Análisis de tendencia refleja principalmente variables medidas Una tendencia continua de cambio dentro de un rango más amplio (región). Los datos originales a menudo contienen muchos errores aleatorios y anomalías puntuales locales, que se reflejan intuitivamente en los saltos hacia arriba y hacia abajo de la curva de medición o en mutaciones a pequeña escala. Para obtener la tendencia general de la distribución del campo de radiación en el área de estudio, se puede utilizar el método de análisis de tendencias.

La esencia del análisis de superficie de tendencia es utilizar análisis de regresión múltiple para ajustar los datos espaciales. Según los diferentes métodos de cálculo, se puede dividir en método de análisis de superficie de tendencia gráfico y método de cálculo matemático método de análisis de superficie de tendencia. La idea básica del método de análisis de superficie de tendencia gráfica es utilizar el método de promedio cuadrado bidimensional o el método de promedio móvil para calcular el valor de tendencia de los datos de observación. El método de la media cuadrática toma el promedio de los datos en cada cuadro como el valor de tendencia del punto central del cuadro. El método de media móvil consiste en imaginar una caja y colocarla en el plano de distribución de datos en el área de medición. El valor promedio de los datos del punto de medición que caen en la caja se registra en el punto central de la caja y, finalmente, en el contorno de la superficie. Se obtiene el valor de tendencia del mapa. En general, hacerlo una vez no es suficiente y es necesario repetirlo de 3 a 9 veces. Generalmente hay programas especializados disponibles (no detallados). Como se muestra en la Figura 7-1-14 (a), es un mapa de contorno de los datos originales. Hay muchos puntos en el medio distribuidos en valores altos o bajos. Después de cuatro análisis de superficie de tendencia, se pueden encontrar tres puntos anormales de valor bajo. verse claramente.

El método de cálculo del análisis de la superficie de tendencia consiste en seleccionar una función matemática y ajustarla a los datos de observación para obtener una curva. Las funciones de ajuste más utilizadas incluyen funciones polinomiales, series de Fourier, funciones trigonométricas y funciones exponenciales. La más utilizada actualmente es la función polinómica bidimensional.

(3) La influencia de la litología y su análisis de corrección

El contenido de radionúclidos de diferentes rocas y diferentes suelos es diferente, algunas diferencias son relativamente grandes y algunas diferencias incluso superan el 10%. ~20%. Este es un factor de influencia importante en las mediciones radiactivas en campos petrolíferos.

Pueden ocurrir diferentes distribuciones de suelo en un área de estudio. Es muy importante corregir los resultados de medición de suelos con diferentes niveles de radiactividad al mismo nivel (llamado método de normalización). Existen principalmente tres métodos: .

1. Método de normalización para determinar el contenido de nucleidos del suelo

Utilice la medición del espectro gamma y calcule la tasa de recuento total y la tasa de recuento de uranio de cada canal de acuerdo con el mapa geológico o el mapa de distribución del suelo. del área de estudio, contenido de torio y potasio. Luego se realiza la corrección punto por punto, es decir, se resta punto por punto el valor promedio de suelos similares, y los valores restantes son valores anormales.

Campo de radiación nuclear y estudio de radiactividad

En la fórmula: la tasa de recuento total y el contenido de uranio, torio y potasio del j-ésimo punto de medición en el i-ésimo suelo son respectivamente El valor residual después de restar el recuento total promedio y el valor promedio de uranio, torio y potasio del valor promedio de cada tipo de suelo es el valor de anomalía de radiactividad normalizada del campo petrolero después de la corrección para diferentes suelos en cada punto de medición. Se pueden dibujar perfiles planos o mapas de contornos según sea necesario, es decir, mapas de anomalías de radiactividad de campos petroleros corregidos para diferentes litologías (suelos).

La desventaja de este método es la gran carga de trabajo computacional.

2. Corrección del contenido de uranio y potasio mediante la normalización del torio

Investigaciones relacionadas sobre el contenido de torio, uranio y potasio en diversas rocas de la naturaleza (D.F. Saundr, 1987) encontraron que , Sus contenidos están bien correlacionados (Tabla 7-2-2) y, con diferentes litologías, sus contenidos aumentarán o disminuirán en consecuencia, por lo que el torio se puede utilizar para calcular los contenidos de uranio y potasio. El torio tiene muy buena estabilidad química y básicamente no se pierde en el ambiente de la superficie. Por tanto, los contenidos de uranio y potasio calculados en base al contenido de torio deben ser valores normales y no tener nada que ver con las anomalías de uranio y potasio provocadas por la existencia de yacimientos de petróleo.

Tabla 7-2-2 Contenido de torio, uranio y potasio de varias rocas Contenido

Anormal. Al restar los valores normales calculados de los contenidos de uranio y potasio medidos en cada punto, los contenidos de uranio y potasio restantes (diferencias) en cada punto deberían ser los valores anormales causados ​​por el yacimiento de hidrocarburos. Esto corrige los efectos de los cambios en la litología (suelo).

Para la tasa de recuento total de canales medida por el espectrómetro gamma aerotransportado, la tasa de recuento total de canales también se puede corregir normalizando el contenido de torio (o tasa de recuento), y el efecto también es bueno.

El método específico es el siguiente.

1) Realizar corrección de normalización para uranio y potasio.

2) Calcular los contenidos de uranio, torio y potasio a través de líneas de medición basadas en datos de mediciones de espectroscopia gamma aérea o mediciones de espectrometría gamma terrestres. Según la correlación entre torio y uranio, y torio y potasio en las rocas (suelo) (Tabla 7-2-1), se cree que existe una relación lineal entre uranio y torio, y existe una relación lineal logarítmica entre potasio. y torio, estableciendo así la correspondiente ecuación de ajuste.

Campo de radiación nuclear y medición de radiación

En la fórmula, A, B, A′ y B′ son coeficientes de regresión (se obtienen un conjunto de constantes para cada área de medición); wi (Th) es el contenido de torio real medido en el punto de medición i; w punto i (U) y w punto i (K) son los contenidos de uranio y potasio del punto de medición i calculados en base al contenido de torio.

Calcule los valores residuales de uranio y potasio en cada punto de medición:

Medición del campo de radiación nuclear y radiactividad

En la fórmula: wi (U) , wi (K) es el valor medido real del i-ésimo punto de medición, y los valores residuales Δwi(U) y Δwi(K) son las anomalías causadas por el depósito.

En el área de medición del espectro de energía γ del estudio aéreo de Nanyang-Biyang, se midieron los contenidos de torio, uranio y potasio. Según el contenido de torio, el valor promedio se calculó y se enumeró en la Tabla 7-2-. 3. Según los datos de la tabla, se puede obtener a partir de las ecuaciones (7-2-7) y (7-2-8):

Campo de radiación nuclear y medición de radiactividad

Tabla 7-2-3 Torio, uranio y potasio calculados con base en el espectro de energía gamma aerotransportado de Nanyang-Biyang

3) Corrección normalizada de la tasa de conteo gamma total del canal. El torio es relativamente estable y se puede considerar que no tiene nada que ver con las anomalías radiactivas formadas en el depósito. Se sabe que existe una relación aproximadamente lineal entre la tasa de recuento total de canales de la roca original (punto I) y el valor logarítmico del contenido de torio, es decir,

Campo de radiación nuclear y exploración radiactiva

Según la energía γ Según los datos medidos del espectro, se obtiene la diferencia entre la tasa de conteo total de canales (Ii) del punto i medido y el punto i:

Radiación nuclear medición de campo y radiactividad

Es decir, excluyendo la roca En el caso de influencia negativa, la tasa de recuento total del canal de i-point (Ii) causada por la formación de yacimientos de petróleo y gas. Anomalías en la tasa de recuento total γ inducidas por el yacimiento.

Figura 7-2-2 Resultados de corrección normalizada de torio afectados por la litología

La Figura 7-2-2 muestra dos líneas de reconocimiento (línea 1100 y línea 11010) en el campo petrolífero Renqiu Shuanghe). Resultados utilizando la normalización de torio para eliminar efectos litológicos. A excepción de la línea de potasio 11010, los valores altos en el límite del campo y los valores bajos encima del campo son más pronunciados y claros. Esto generalmente es consistente con los límites de campo conocidos.