Кривые гамма метода. Область применения.

Кривые гамма метода сильно дифференцированы. Против пластов наблюдается дорожка статических флуктуаций соответствующая моменту, когда конденсатор набрал сумму импульсов за время τ. Границы пласта отбиваются: по началу подъема кривой отбивается подошва, кровля по началу спада.

Для проведения измеренных значений к истинным вводятся поправки: 1. за ограниченную толщину пласта; 2. за влияние диаметра скв и активность раствора; 3. поправка за собственный фон радиометра. В первом приближении интенсивность гамма излучения пласта будет связана с глинистостью пород. Существует несколько способов оценки глинистости по гамма каротажу. Все они предполагают не абсолютную активность породы, а относительные параметры: а) способ одного опорного пласта: выбирают пласт, гамма активность которого минимальна и для каждого пласта рассчитывается относительный параметр. И Iγmin как правило плотные пласты с минимальным содержанием глинистого материала. Iγ=Iγn / Iγmin =f(Cглин)

б) способ двух опорных горизонтов (ищутся два опорных пласта): Iγmin , Iγmax – сама глина

Область применения γ метода : входит в обязательный комплекс ; используются растворы любого типа как в открытом так и в обсаженном стволах ; применяется с целью литологического расчленения разреза и оценки глинистости

20. Спектральный вариант гамма (γ)-метода.

γ-кванты, испускаемые ядрами радиоакитвных элементов обладают различными энергиями. Физической предпосылкой спектрального γ-метода является тот факт, что энергия γ-квантов будет зависеть от порядкового номера радиоактивного изотопа.

Радий (Ra) испускает γ-кванты с энергиями: 0,6; 1,76 МэВ. Калий 40 (К40) – 1,46 МэВ. Торий (Th) - 0,9; 1.6; 2.6 МэВ. Поэтому, если регистрировать энергетический спектр естественной радиоактивности пород, т.е. распределения интенсивности γ-квантов от энергии γ-квантов, то по нему возможна количественная оценка эл-в.

В спектральном варианте γ-метода регистрируется γ-активность в определённых энергетических диапазонах. Сквные спектрометрические исследования сводятся к одновременной регистрации трёх кривых γ-излучения в разных энергетических окнах. Энергетические окна подбираются таким образом, чтобы в каждом из них преобладало γ-излучение одного из определ. эл-в.

21. Сущность плотностной и селективной модификаций гамма-гамма метода, методика исследований, кривые ггм, область применения

В гамма-гамма-методе (ГГМ) г. п. облучается источником гамма-квантов и регистр-тся интенсивность гамма-излуч-я.

существуют две модификации ГГМ: плотностной (ГГМ-П) и селективный (ГГМ-С).

ГГК в обоих модификациях имеет малый радиус исследования (10 — 15 см), поэтому на его показания большое искажающее влияние оказывают скважинные условия: изменение диаметра скважины, толщина глинистой корки, плотность промывочной жидкости и т. д. Для уменьшения этого влияния применяют специальные двухзондовые приборы.

плотностной ГГК (ГГКП) - породы облучают источником жестких гамма-квантов.

В плотностной модификации ГГМ применяется источник гамма-квантов относ-но большой энергии. Показания метода зависят лишь от плотности среды, окружающей скважинный прибор: чем больше плотность среды, тем меньше показания ГГМ-П.

В качестве источника чаще всего используется радиоактивный изотоп цезия (137Cs) с энергией гамма-квантов 0,662 МэВ, а регистрируется рассеянное гамма-излучение с энергией более 0,2 МэВ. Основным процессом взаимодействия гамма-квантов с веществом горных пород при ГГКП является комптоновское рассеяние. Вероятность рассеяния пропорциональна числу электронов па пути пучка гамма-квантов, а число электронов в единице объема породы пропорционально ее плотности.

Установлено, что если порода состоит из элементов, атомный номер которых меньше 30, то между интенсивностью рассеянного гамма-излучения и плотностью породы наблюдается обратная зависимость. Дифференцированность пород по плотности и наличие зависимости между их плотностью и пористостью позволяют проводить по данным ГГКП литологическое расчленение разрезов скважин и оценивать пористость пород.

Плотностную модификацию ГГМ применяют для определения плотности и пористости пород. Непосредственно по показаниям ГГМ-П получают плотность горной породы.

Определение коэффициента пористости kп по плотности породы δп требует знания плотности δМ минерального скелета породы и плотности δж жидкости, заполняющей ее поры.

1) Определение плотности породы (ГГК-П). Чем больше плотность среды, тем меньше показания ГГК-П. По данным ГГМ определяют объемную плотность δп породы, по величине которой, зная минеральный состав скелета и состав флюида в прискважинной зоне рассчитывают коэфф. общей пористости kп:

kп общ=(δск - δп)/( δск - δж),

где δск— объемная плотность минерального скелета; δж — плотность флюида, заполняющего поры в прискважинной зоне.

2) Компонентный состав (Двумя методами: ГГК и НГК или АК). % известняков, % доломитов

3) Применяется при цементометрии (ГГЦ). В обсаженных скважинах показания ГГК определяются в основном толщиной и плотностью цементного камня

Рассеяние породой γ-излучения зависит от следующих факторов: 1) эл-я плотность среды; 2) от мощности источника; 3) от длины зонда.

П рямая задача γ-γ-метода решается теоретически на всех моделях, имитирующих среды различных плотностей и различных конструкций. С увеличением плотности породы интенсивность тоже увеличивается, но, достигнув максимума, снижается. Максимум кривой зависит от начальной энергии γ-квантов и длины зонда. Увеличение кривой связано с увеличением кол-ва γ-квантов, а снижение – с тем, что в-во поглощает часть рассеянных γ-квантов. Конструкции современных зондов γ-γ-метода выполнены так. чтобы регистрировать величину вторичного γ-излучения в зависимости, обратно пропорциональной плотности среды.

При селективной модификации ГГМ применяют источники мягкого гамма-излучения (менее 0,3—0,4 МэВ). наиболее сильное влияние на показания ГГМ-С оказывают присутствующие в горной породе тяжелые элементы: чем больше содержание последних, тем меньше показания метода. Регистрируют мягкую компоненту гамма-излучения с энергией менее 0,2 МэВ. Преобладающим взаимодействием мягких гамма-квантов с веществом горных пород является фотоэффект, поэтому регистрируемая при ГГКС интенсивность мягкого гамма-излучения зависит в основном от вещественного состава породы, а не от ее плотности.

Вероятность фотоэффекта резко возрастает при наличии в составе пород элементов с большим атомным номером. ГГКС используется для выделения в разрезе скважин углей и пород, содержащих тяжелые элементы.

Селективную модификацию гамма-гамма-метода используют для выделения пород, обогащенных тяжелыми элементами (свинец, ртуть, вольфрам и др.), и количественного определения концентрации последних. В нефтяных скважинах ГГМ-С применяют в основном для разделения песчаников, известняков и доломитов. Из-за малой зоны исследования метод ГГМ для изучения геологического разреза обычно применяют в необсаженных скважинах

Рассеяние породой γ-излучения зависит от следующих факторов: 1) эл-я плотность среды; 2) от мощности источника; 3) от длины зонда.

П рямая задача γ-γ-метода решается теоретически на всех моделях, имитирующих среды различных плотностей и различных конструкций. С увеличением плотности породы интенсивность тоже увеличивается, но, достигнув максимума, снижается. Максимум кривой зависит от начальной энергии γ-квантов и длины зонда. Увеличение кривой связано с увеличением кол-ва γ-квантов, а снижение – с тем, что в-во поглощает часть рассеянных γ-квантов. Конструкции современных зондов γ-γ-метода выполнены так. чтобы регистрировать величину вторичного γ-излучения в зависимости, обратно пропорциональной плотности среды.