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核能民用新方向，我国科学家这一招解决了石油开采中一大难题
同时，在使用机器人后，由于水平段的流动环境和状态已被改变，测量数据不能完全反映正常的生产状态。“这样就衍生出第二问题，即生产测试的问题，不能生产测试就无法获得动态数据，会给找水带来不确定因素。”黄文说。
同位素标记的“新应用”
利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪它的位置、数量及其转变等。此前同位素标记已在医学、生命科学、能量代谢、农业科研、环境科学、分析测试等领域有所应用。
但具体如何运用到水平井找水中？
团队人员、反应堆物理学博士李润东说，首先在科研人员在工厂内通过反应堆热中子活化标记元素，然后将标记元素以化合物形态结晶，并将标记物晶体安装在标记装置的释放腔内。
“随后，我们利用自主研发的‘产层解释软件’，通过分析获取的测试数据，反演出主要出水层位。”李润东说，这项历时7年研发的技术，其核心即“标记元素的选取和制备”、“标记物释放流动过程分析和释放装置设计”、“井上标记物含量信号探测和出水层位反演算法”3个关键技术。
放射性问题微乎其微
李润东说，在便捷性方面新技术将整个井下装置，设计为一段外径小于90毫米的油管短节，它与油管连接并随之下达井内指定位置，不仅解决了找水可达性难题，还实现了真正意义边生产、边测试，确保了测试数据的准确可靠。
同时，研究团队还提出了同位素分层标记的概念，即在不同层位布置不同特征的同位素，每个标记物分别标记所负责的层位水体流动状态，这样可使井下部分和井上部分完全处于隔离的状态，基于油管一次传输到位，不需要测量过程中反复移动。
至于同位素标记物放射性的问题，李润东说，由于采用高精度仪器测量和分析井上产液的标记物含量，并且标记物信号与井下本底信号间距较大，因此实际应用中工作人员可以降低标记物信号的原始强度，以最大程度的减少对人员和环境的消极影响。
同时，标记物样品表面剂量平均仅为5uGy/h。“在使用时，如果每年测井50口，采用固定单人实施装配工作，其受照总剂量为0.5mSv，远小于国家规定的职业照射剂量限值——连续5年内，年平均有效剂量率上限值20mSv。”李润东说。
针对同位素标记物对环境的影响，李润东说，一方面制备标记物的元素都具有短的半衰期；另一方面，标记物出厂活度较低，按国家法规规定为豁免级别。“在使用现场，按标记物到达井下释放在100立方米液体里计，每升液体放射性活度仅为1Bq。”
并且由于标记物半衰期短，即使为本底水平，很快也会衰变掉，对环境影响基本可以忽略。”目前，该技术已经取得国内发明专利5项，同时在美国和加拿大也获得了相应专利。
（原题为《核能民用新方向！我科学家独创“神秘大招”，解决了石油开采中的一大难题》）
