§54. Спектрометрический нейтронный гамма-метод

Как уже указывалось, энергия гамма-квантов, испускаемых при радиационном захвате тепловых нейтронов, зависит от эле­ментов-поглотителей, поэтому спектральный состав энергии гамма-излучения радиационного захвата нейтронов ядрами раз­ных элементов различен. Следовательно, по данным спектро­метрии этого излучения в принципе можно проводить поэле­ментный анализ горных пород. Однако из-за сложности спект­ров излучения и отсутствия резко выраженной контрастности спектров отдельных элементов реализация этой возможности затруднена.

Измерительная установка, применяющаяся в спектрометри­ческом нейтронном гамма-методе (НГМ-С), аналогична спект­рометру естественного гамма-излучения горных пород. Данные

спектрометрии гамма-излучения радиационного захвата исполь­зуются для выделения и оценки содержания в породах лишь отдельных элементов с наиболее характерными спектрами из­лучения. Все химические элементы могут быть разделены на три группы: 1) с интенсивными линиями, приуроченными к низ­ким (менее 4 МэВ) энергиям (водород, калий, магний и др.); 2) с наличием нескольких интенсивных линий в области энер­гий 4—6 МэВ (ванадий, ртуть, селен, стронций); 3) с наиболее интенсивными линиями в области высоких (>6 МэВ) энергий (алюминий, железо, медь, никель, титан и др.).

В

£ ¡§1 НГМ §55 имл/мин ¿Г ^	нгм-с £¿>7.6 мэ 8 5ч6 '759нмл^ми
»-11,	1
	>
о о Кй £ 50 о0« 1 С
« 1
М* /	"5
И' Д> ШзШ*

Рис. 112. Пример выделения никелевых руд но данным НГМ-С (по К. И. Якубсону). / — филлиты; 2 — массивная мед­но-никелевая руда; 3 — богатая вкрапленная руда; 4 — рудные ин­тервалы по данным спектромет­рии радиационного захвата ней­тронов

нефтегазовой геологии НГМ-С применяется при отбивке водонефтяного контакта по хлору с регистрацией составляющей I„у при энергии гамма-квантов более 4 МэВ или в области энергий 5,5—6,5 МэВ. При этом положение ВПК фиксируется четко, так как регистрируемая интенсивность радиационного захвата более точно отражает концентрацию хлора в водоносной части пласта, чем в стандартной модификации НГМ. Так, если при стандартных исследованиях НГМ перепад интенсивностей I_п} на водонефтяном контакте составляет 10—12 %, то эф­фект отбивки ВНК при регистрации захватного гамма-излуче­ния с энергией выше 4 МэВ увеличивается до 50%, а при ре­гистрации гамма-квантов в обла­сти энергий 5,5—6,5 МэВ—до 100 % (см. рис. 109).

Спектрометрия гамма-излучения радиационного захвата нейтронов наиболее широкое применение на­ходит при исследованиях сква­жин, бурящихся с целью поисков и разведки железных, хромитовых, марганцевых, никелевых и других руд (рис. 112). Хорошие резуль­таты дает НГМ-С также при выде­лении буровых углей и определе­нии их зольности с регистрацией гамма-квантов захватного излуче­ния энергий 3—10 МэВ.

К числу факторов, осложняю­щих исследования разрезов сква­жин спектрометрическим нейтрон­ным гамма-методом, относятся: 1) трудность учета фонового гамма- излучения; 2) выполаживанис связи интенсивностей 1_пу с содержанием искомого элемента в области его повышенных концентраций; 3) на­ложение аппаратурного спектра гамма-излучения. Учет этих факто­ров связан с определенными труд­

ностями. Дальнейшие совершенствования методик интерпрета­ции гамма-спектров расширят круг задач, решаемых с по­мощью НГМ-С.