提升石油测井精度的利器——高温溴化镧闪烁探测器

引  言：油气勘探的“透视眼”

在石油与天然气勘探开发过程中，测井技术是获取地层信息的关键手段。随着油气勘探向深部、复杂地层（如页岩气、致密油）延伸，对探测器的耐温性、分辨率和稳定性提出新的挑战。高温溴化镧(LaBr(Ce))闪烁探测器凭借其突出的性能，正逐步成为精细石油测井的重要部件，为油气行业提供更精准的“地下透视”能力。 

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1. 优异的耐高温与环境适应性

高温溴化镧闪烁探测器随着温度升高，输出信号幅值变化更小，175℃相对于常温的变化约为40%，而高温碘化钠闪烁探测器同条件下的变化将近60%（见下图）。

不同探测器输出的温度特性曲线  

2. 卓越的能量分辨率

高温溴化镧闪烁探测器的能量分辨率可达6.0%（25℃，662keV），能更清晰区分地层自然伽马能谱中的铀（U）、钍（Th）、钾（K）等放射性元素，尤其在地层元素测井中，对中子与地层元素发生非弹性散射和热中子俘获反应产生的次生伽马射线的准确测量，可显著提升对H、Cl、Si、Ca、Fe、S、Ti、Cr及K等元素识别精度。下图为高温溴化镧闪烁探测器的实测能谱图，其中常温25℃和高温175℃的能量分辨率分别为5.2%和7.2%；相同条件下，BGO和NaI(Tl)闪烁探测器的常温能量分辨率分别约为15.2%和10.8%。

 CH410-03型高温溴化镧闪烁探测器能谱曲线图  

3. 高的伽马射线探测效率

LaBr(Ce)闪烁体的密度（5.08 g/cm3）和原子序数较高，对伽马射线的吸收能力更强，与同体积的NaI(Tl)相比，探测效率可提升30%以上，尤其适合探测地层中的中高能伽马射线。

4. 高的光产额

LaBr(Ce)闪烁体的光产额是63,000 ph / MeV，约是NaI(Tl)（38,000 ph / MeV ）的165%。即LaBr(Ce)闪烁体受单位能量激发产生的光子数更多，可有效提升探测能力，适用于低孔隙度地层等更精细的测量。

5. 快衰减时间与高计数率能力

LaBr(Ce)闪烁体的衰减时间仅16 ns，比NaI(Tl)（230 ns）快一个数量级，这一特性使其能够在高计数率时（如脉冲中子源测井），避免信号堆积导致的测量误差。尤其在能谱测井中，高温溴化镧闪烁探测器配合高输出脉冲中子发生器，可在高测速时仍保持数据可靠性。

集成北京滨松光子技术股份有限公司（以下简称北京滨松）高温溴化镧闪烁探测器的地层元素测井仪，测井曲线图（见下图）可以精准的展示Si、Ca、Fe、AI、S、K、Ga等主要元素的测井曲线，结合其他的参数可以更有效的解释地层的矿物信息。

地层元素测井仪曲线图  

北京滨松可以提供高温溴化镧闪烁探测器从部件到一体化模块产品的解决方案。

1. 溴化镧闪烁体封装技术突破；

溴化镧裸晶极易潮解、抗振性差，对封装技术要求非常高，北京滨松已经自主研发掌握了井下工程化应用的高温溴化镧闪烁体的耐高温、抗振等关键技术；

2. 拥有核心的光电器件；

3. 自主设计的高速前放电路可以满足耐高温、耐振动、高计数率的技术要求；

4. 稳定的可靠性产品交付。

适用于电缆测井、随钻测井等应用场合，北京滨松可以提供系列的高温溴化镧闪烁探测器产品，同时还可以提供定制化服务。

部分高温溴化镧闪烁探测器