JJF 2355-2025 石油专用自然伽马刻度器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2355—2025石油专用自然伽马刻度器校准规范CalibrationSpecificationforPetroleumSpecialNaturalGamma-rayCalibrators2025-11-05发布2026-05-05实施国家市场监督管理总局发布JJF2355—2025石油专用自然伽马刻度器校准规范CalibrationSpecificationforPetroleumSpecialNaturalGamma-rayCalibratorsJJF2355—2025归口单位：全国石油专用计量测试技术委员会主要起草单位：中国石油集团测井有限公司中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司参加起草单位：中国石油集团测井有限公司北京测井技术开发分公司中石化石油工程技术服务有限公司中海油田服务股份有限公司油田技术事业部本规范委托全国石油专用计量测试技术委员会负责解释JJF2355—2025本规范主要起草人：王江波（中国石油集团测井有限公司）刘青（中国石油集团测井有限公司）李凯凯（中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司）参加起草人：陈建华（中国石油集团测井有限公司北京测井技术开发分公司）周辉（中国石油集团测井有限公司）张新华（中石化石油工程技术服务有限公司）吴兴方（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部）JJF2355—2025Ⅰ引言 2引用文件 3术语和计量单位 5计量特性 6校准条件 6.3测量标准及其他设备 7校准项目和校准方法 7.1校准项目 7.2校准方法 8校准结果表达 9复校时间间隔 附录A自然伽马量值传递仪器核查 附录B自然伽马量值传递仪器刻度系数的确定 附录C刻度器自然伽马射线强度校准值的不确定度评定示例 附录D校准证书（参考格式） JJF2355—2025Ⅱ《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定的基础性系列文件。本规范为首次发布。JJF2355—20251石油专用自然伽马刻度器校准规范本规范适用于石油专用自然伽马刻度器（100~200）API的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：GBZ118—2020油气田测井放射防护要求SY/T7077—2016自然伽马刻度器校准方法凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位3.1自然伽马射线强度naturalgamma-rayintensity美国石油学会规定的用于自然伽马测井的物理量，在美国休斯顿大学自然伽马刻度井中测得的高放射性地层和低放射性地层的读数差的1/200为单位自然伽马射线强度，单位为API。3.2计数率countingrate每秒的脉冲计数，单位为cps。3.3净计数率netcountingrate测井仪器在标准井高放层测量的计数率与在低放层测量的计数率之差；或测井仪器测量有刻度器的计数率与不加刻度器（本底）的计数率之差。［来源：SY/T7077—2016，3.3］3.4自然伽马量值传递仪器valuetransferinstrumentsfornaturalgamma-raylogging用于将自然伽马标准井的量值传递到自然伽马刻度器，并通过计量校准，稳定性符合要求的专用测井仪器。3.5自然伽马标准井standardwellfornaturalgamma-raylogging复现和保存自然伽马射线强度量值，并通过计量校准的专用标准计量器具。它一般为实体模拟井，它的量值不因测量方法或测量仪器的不同而改变。3.6自然伽马刻度器calibratorfornaturalgamma-ray模拟和保存特定型号自然伽马测井仪器对应的自然伽马射线强度量值，并通过计量校准的专用标准计量器具。它是一种模拟器，它的量值可能会因测量方法或测量仪器的不同而改变。JJF2355—20252石油专用自然伽马刻度器（以下简称刻度器）是模拟地层自然伽马射线强度的石油专用计量器具，用于仪器刻度。刻度器校准时，自然伽马量值传递仪器测量采集其自然伽马射线强度产生的计数度值。刻度器用密封放射性点源、密封含放射性物质的矿粉或者其他工业原料制成。从外观形式上可为框架形式、半包裹形式或全包裹形式。5计量特性5.1刻度器自然伽马射线强度标称值。5.2刻度器自然伽马射线强度标称值相对扩展不确定度：Urel=3%（k=2）。注：以上指标不作为符合性判据，仅供参考。6校准条件环境条件应符合如下要求：a）校准时无其他放射性干扰，本底值不大于100API；b）无强震动、无强电磁干扰；d）环境相对湿度：不大于80%。刻度场所及人员的防护应符合GBZ118—2020的规定。6.3测量标准及其他设备标准井主要技术指标见表1。表1标准井主要技术指标名称标称值/API不确定度或准确度等级或最大允许误差轴向范围/mm径向范围/mm自然伽马标准井≥2001.0%≥1050≥12006.3.2其他设备其他设备主要技术指标见表2。表2其他设备主要技术指标设备名称主要技术指标数量地面采集系统计数率测量相对误差±0.1%1套JJF2355—20253表2（续）设备名称主要技术指标数量量值传递仪器测量计数率稳定性相对误差≤1%1支测量计数率重复性相对标准偏差≤1%1支7校准项目和校准方法7.1校准项目刻度器的自然伽马射线强度标称值。7.2校准方法7.2.1量值传递仪器核查7.2.1.1量值传递仪器核查方法见附录A。7.2.1.2量值传递仪器计数率测量的相对误差应满足6.3.2的要求。7.2.2量值传递仪器刻度系数确定7.2.2.1连接系统，检查正常后，将量值传递仪器水平放置于不小于1m的仪器架上并供电预热不少于1800s。7.2.2.2将量值传递仪器放入标准井低放射性地层（以下简称低放层）中，仪器记录点对准标准井的标称值点测量，每个记录点测量n次（n为重复测量次数，n应尽可能大，一般应不少于10次每次测量时间不少于30s。记录仪器在标准井中测量的计数率。7.2.2.3将量值传递仪器放入标准井高放射性地层（以下简称高放层）中，仪器记录点对准标准井的标称值点测量，每个记录点测量n次，每次测量时间不少于30s。记录仪器在标准井中测量的计数率。7.2.2.4低放层、高放层的平均计数率，按式（1）和式（2）计算：式中：n——重复测量次数，n应尽可能大，一般应不少于10次；R1i——量值传递仪器在标准井低放层中第i次测量的计数率，cps；R2i——量值传递仪器在标准井高放层中第i次测量的计数率，cps；--R1——低放层平均计数率，cps；--R2——高放层平均计数率，cps。7.2.2.5计算量值传递仪器净计数率RN，按式（3）计算：----RN=R2-R1（3）式中：RN——量值传递仪器在标准井内测量的净计数率，cps。JJF2355—202547.2.2.6计算量值传递仪器刻度系数F，按式（4）计算：F（4）式中：F——量值传递仪器刻度系数，API/cps；AS——标准井标称值，API。7.2.2.7计算量值传递仪器刻度系数及不确定度，方法见附录B。7.2.3刻度器校准7.2.3.1连接系统，检查正常后，将量值传递仪器水平放置于不小于1m的仪器架上并供电预热不少于1800s。7.2.3.2测量本底计数率n次，每次计数时间不少于30s，记录计数率的测量值。计--算本底平均计数率R3，按式（5）计算：式中：n——重复测量次数，n应尽可能大，一般应不少于10次；R3i——量值传递仪器第i次测量的本底计数率，cps；--R3——本底平均计数率，cps。7.2.3.3将刻度器放在量值传递仪器上，测量计数率n次，每次计数时间不少于30s，--记录计数率的测量值。计算刻度器平均计数率R4，按式（6）计算：式中：n——重复测量次数，n应尽可能大，一般应不少于10次；R4i——量值传递仪器第i次测量的刻度器计数率，cps；--R4——刻度器平均计数率，cps。7.2.3.4计算刻度器的净计数率RC，按式（7）计算：----RC=R4-R3（7）式中：RC——刻度器的净计数率，cps。7.2.3.5计算刻度器自然伽马射线强度标称值AC，按式（8）计算：AC=FRC（8）式中：AC——刻度器标称值，计算值小数点后保留2位有效数字，API。7.2.3.6刻度器校准结果的不确定度按JJF1059.1—2012的要求评定，校准结果及测量不确定度评定示例见附录C。JJF2355—202558校准结果表达校准结果应在校准证书上反映（校准证书格式参见附录D）。校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地址（如果与实验室的地址不同d）证书的唯一性标识（如编号每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量校准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；l）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔9.1建议复校时间间隔不大于24个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。9.2若刻度器进行过维修，应重新校准。JJF2355—20256附录A自然伽马量值传递仪器核查A.1自然伽马量值传递仪器测试A.1.1将量值传递仪器水平放置于不小于1m的仪器架上并供电预热，预热时间应A.1.2将量值传递仪器置于标准井高放层中点，测量计数率，测量m组，每组测量n次，每次测量时间不少于30s。--A.1.3按式（A.1）计算每组测量计数率的平均值RW：式中：i=1，2，…,m，m为测量组数（m≥4j=1，2，…,n，n为重复测量次数，应尽可能大，一般应不少于10次；RW——标准井高放层量值传递仪器第i组、第j次测量的计数率，cps；--RW——标准井高放层量值传递仪器第i组测量计数率的平均值。A.2自然伽马量值传递仪器的稳定性考核A.2.1量值传递仪器测量计数率稳定性的相对误差δS，按式（A.2）计算：式中：A.2.2稳定性考核确定的相对标准不确定度ur，按式（A.3）计算：式中：ur——量值传递仪器稳定性考核的相对标准不确定度。A.3自然伽马量值传递仪器的重复性试验A.3.1量值传递仪器测量计数率重复性试验的标准偏差，按式（A.4）计算：式中：s(Ri)——标准井高放层量值传递仪器第i组重复性试验的标准偏差。JJF2355—20257A.3.2量值传递仪器测量计数率重复性试验的相对标准偏差，按式（A.5）计算：RSDi（A.5）式中：RSDi——标准井高放层量值传递仪器第i组重复性试验的相对标准偏差。A.3.3量值传递仪器测量计数率重复性试验的相对标准偏差应满足6.3.2的要求。JJF2355—20258附录B自然伽马量值传递仪器刻度系数的确定B.1标准井计数率的测量仪器依次放入标准井低放层和高放层中，仪器记录点对准标准井的标称值点测量，每个记录点测量n次，每次测量时间不少于30s，每次测量记录的计数率分别为R1i、----R2i，按式（B.1）和式（B.2）计算标准井低放层和高放层的平均计数率R1、R2：式中：n——重复测量次数，n应尽可能大，一般应不少于10次；R1i——量值传递仪器在标准井低放层中第i次测量的计数率，cps；R2i——量值传递仪器在标准井高放层中第i次测量的计数率，cps。B.2标准井净计数率标准不确定度评定B.2.1测量重复性引入的标准不确定度测量重复性引入的标准不确定度，采用A类评定。量值传递仪器测量标准井低放层平均计数率的标准不确定度u按式（B.3）计算：量值传递仪器测量标准井高放层平均计数率的标准不确定度u按式（B.4）计算：量值传递仪器测量标准井净计数率测量重复性标准不确定度u1(RN)，按式（B.5）计算：B.2.2仪器稳定性引入的标准不确定度仪器稳定性引入的标准不确定度u2(RN)，采用B类评定。按式（B.6）计算：u2(RN)=urRN（B.6）JJF2355—20259式中：ur——量值传递仪器稳定性考核的相对标准不确定度；RN——量值传递仪器在标准井测量的净计数率，cps。B.2.3合成标准不确定度标准井净计数率合成标准不确定度uc(RN)，按式（B.7）计算：B.3自然伽马量值传递仪器刻度系数自然伽马量值传递仪器刻度系数F，按式（B.8）计算：式中：AS——标准井标称值，API。刻度系数的标准不确定度u(F)，按式（B.9）计算：式中：(AS)——标准井不确定度，API；uc(RN)——量值传递仪器测量的标准井净计数率合成标准不确定度，cps。JJF2355—2025附录C刻度器自然伽马射线强度校准值的不确定度评定示例C.1测量方法根据校准规范，刻度器采用间接测量法进行校准：用自然伽马量值传递仪器，对刻度器进行测量，得出刻度器自然伽马射线强度校准值及不确定度。C.2测量模型测量模型按式（C.1）计算：AC=FRC（C.1）式中：F——量值传递仪器刻度系数，API/cps；RC——刻度器测量的净计数率，cps；AC——刻度器校准值，API。C.3不确定度来源及分析由数学模型可知，刻度器测量结果的不确定度由自然伽马量值传递仪器刻度系数和测量的净计数率的不确定度确定。此外，还包括：由于地面采集系统测量的误差不大于±0.1%，因此可以忽略不计。由操作人员等引入的粗大误差在采集过程中按3σ原则予以剔除。校准过程中，环境条件满足校准规范要求时，环境条件引入的不确定度可以忽略不计。C.4刻度器标准不确定度评定C.4.1测量重复性引入的标准不确定度测量重复性引入的标准不确定度，采用A类评定。本底测量平均计数率标准不确定度u，按式（C.2）计算：式中：R3i——单次测量的本底计数率，cps；--R3——本底平均计数率，cps。加刻度器测量平均计数率标准不确定度u，按式（C.3）计算：JJF2355—2025式中：R4i——单次测量的刻度器计数率，cps；--R4——刻度器平均计数率，cps。刻度器净计数率测量重复性引入的标准不确定度u1(RC)，按式（C.4）计算：C.4.2仪器稳定性引入的标准不确定度计算：u2(RC)=urRC（C.5）式中：ur——量值传递仪器稳定性考核的相对标准不确定度；RC——刻度器的净计数率，cps。C.4.3刻度器净计数率合成标准不确定度刻度器净计数率合成标准不确定度uc(RC)，按式（C.6）计算：C.4.4刻度器校准值标准不确定度根据式（C.1刻度器标准不确定度u(AC)，按式（C.7）计算：式中：(F)——量值传递仪器刻度系数的标准不确定度，API/cps。C.4.5刻度器校准值扩展不确定度U刻度器校准值扩展不确定度U，按式（C.8）计算：U=k×u(AC)（C.8）式中：k——包含因子，取k=2；(AC)——刻度器校准值标准不确定度，API。C.4.6刻度器校准值相对扩展不确定度刻度器校准值相对扩展不确定度Urel，按式（C.9）计算：Urel=U/AC（C.9）刻度器校准记录见表C.1。表C.1刻度器校准记录自然伽马量值传递仪器在标准井中的稳定性稳定性考核相对标准不确定度ur注：自然伽马量值传递仪器测量计数率的相对误差≤1%。JJF2355—2025表C.1（续）自然伽马量值传递仪器在标准井中测量的结果自然伽马标准井标准井井号标称值/API标准不确定度/API自然伽马量值传递仪器低放层计数率--R1/cps低放层标准不确定度高放层计数率--R2/cps高放层标准不确定度净计数率标准不确定度u1(RN)/cps净计数率标准不确定度u2(RN)/cps标准井净计数率RN/cps标准井净计数率合成标准不确定度uc(RN)/cps刻度系数F/（API/cps）刻度系数标准不确定度u(F)/（API/cps）刻度器校准结果及不确定度自然伽马刻度器本底计数率--R3/cps本底计数率标准不确定度刻度器计数率--R4/cps刻度器计数率标准不确定度刻度器净计数率标准不确定度(RC)/cps刻度器