[發(fā)明專利]一種針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011091508.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112360428A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張泉瀅;張宮;鄧瑞;劉國(guó)斌;劉佳怡;羅曉蕓;朱可馨;廖繪梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B49/00;G01V5/10;G06F17/16;G06F17/12
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

1.一種針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

設(shè)置初始的俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列，根據(jù)所述俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列生成對(duì)應(yīng)的中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列；

根據(jù)所述中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列，基于熱中子和伽馬時(shí)間譜指數(shù)衰減規(guī)律，構(gòu)建描述時(shí)間譜計(jì)數(shù)率隨時(shí)間衰減規(guī)律的多指數(shù)衰減方程；

從時(shí)間譜衰減區(qū)域中選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，代入所述多指數(shù)衰減方程，構(gòu)建多階多元線性超定方程組；

采用正則化方法對(duì)非負(fù)最小二乘法的約束條件進(jìn)行修正，基于修正后的約束條件，得到所述線性超定方程組的等價(jià)方程組；

采用非負(fù)約束最小二乘法求解所述等價(jià)方程組，得到衰減項(xiàng)幅度值，根據(jù)所述衰減項(xiàng)幅度值構(gòu)建俘獲截面預(yù)設(shè)值的貢獻(xiàn)分布圖，根據(jù)所述貢獻(xiàn)分布圖獲取俘獲截面近似值；

根據(jù)所述俘獲截面近似值對(duì)所述俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列進(jìn)行二次優(yōu)化，基于優(yōu)化后的俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列重新構(gòu)建優(yōu)化貢獻(xiàn)分布圖，根據(jù)所述優(yōu)化貢獻(xiàn)分布圖獲取俘獲截面值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法，其特征在于，設(shè)置初始的俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列，具體為：

設(shè)定地層中子宏觀俘獲截面初始范圍，根據(jù)所述俘獲截面初始范圍生成一組地層宏觀俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)所述俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列生成對(duì)應(yīng)的中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列具體為：

τ_i＝4545.5/∑_i

其中，∑_i表示俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列的第i個(gè)值，τ_i為中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列的第i個(gè)值，i＝1,2,…,m，俘獲截面預(yù)設(shè)值數(shù)列和中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列的項(xiàng)數(shù)均為m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)所述中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列，基于熱中子和伽馬時(shí)間譜指數(shù)衰減規(guī)律，構(gòu)建描述時(shí)間譜計(jì)數(shù)率隨時(shí)間衰減規(guī)律的多指數(shù)衰減方程，具體為：

其中，c(t)為t時(shí)刻的時(shí)間譜計(jì)數(shù)率，τ_i為中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列的第i個(gè)值，i＝1,2,…,m，m為中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列的項(xiàng)數(shù)，a_i速率1/τ_i對(duì)應(yīng)的指數(shù)衰減項(xiàng)幅度值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法，其特征在于，從時(shí)間譜衰減區(qū)域中選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，代入所述多指數(shù)衰減方程，構(gòu)建多階多元線性超定方程組，具體為：

其中，c_k表示t_k時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間譜計(jì)數(shù)率，k＝1,2,…,n，n為選取的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量，τ_i為中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列的第i個(gè)值，a_i為速率1/τ_i對(duì)應(yīng)的指數(shù)衰減項(xiàng)幅度值，i＝1,2,…,m，m為中子壽命預(yù)設(shè)值數(shù)列的項(xiàng)數(shù)；

當(dāng)n＞m時(shí)，所述線性超定方程組為n階m元超定方程組，其矩陣形式為：

其中，A為衰減項(xiàng)幅度值矩陣，H為系數(shù)矩陣，C為時(shí)間譜計(jì)數(shù)率矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針對(duì)中子壽命測(cè)井的俘獲截面計(jì)算方法，其特征在于，采用正則化方法對(duì)非負(fù)最小二乘法的約束條件進(jìn)行修正，具體為：

其中，λ為正則化因子，h_ik＝exp(-t_k/τ_i)，即系數(shù)矩陣H第i行第k列的元素，a_i為速率1/τ_i對(duì)應(yīng)的指數(shù)衰減項(xiàng)幅度值，即衰減項(xiàng)幅度值矩陣A的第i個(gè)元素，c_k表示t_k時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間譜計(jì)數(shù)率，即時(shí)間譜計(jì)數(shù)率矩陣C的第k個(gè)元素；

基于修正后的約束條件，得到所述線性超定方程組的等價(jià)方程組，具體為：

其中，I為m×m階單位對(duì)角矩陣。