23. Радиометрия скважин, физические основы радиометрии, типы взаимодействия гамма-квантов с веществом. Радиометрия (РМ) – свокупность методов изучения радиоактивных разрезов скважины. В каждом из них изучается радиоактивность естественная или вызванная. Раидиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов химических элементов в другие, более устойчивые. Это превращение сопровождается выделением энергии с испусканием α, β, γ лучей и элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов, нуклонов, позитронов. Естественная радиоактивность - q_γ – измеряется в граммах радия эквивалента на 1 гр г.п. 1 гр радия эквивалента – количество радиоактивного вещества, суммарная интенсивность излучения α, равна излучению 1 гр радия.

Методы РМ: 1) Гамма-каротаж (ГК, ГМ) – замер естественного излучения 2) Нейтронный гамма-каротаж (НГК), изучающий вызванные радиоактивностью излучение ) ННК – вызван радиоактивным излучением 4) Импульсный ННК (ИННК) – вызван6 р/а излучением 5) Гамма-гамма каротаж (ГГК) – вызван р/а излучением.

α-лучи – представляют поток частиц ядер гелия Не (имеет 2 протона и 2 нейтрона), вследствие своей большой массы быстро теряют энергию.

β-лучи – поток частиц электронов и позитронов, легче альфа-частиц, поэтому медленнее теряют энергию и имеют большую проникающую способность

γ-лучи – поток нейтральных частиц – γ-квантов, имеют ту же природу, что и р/а волны, свет, но с большей частотой колебания, является эл/магнитным излучением

Единицей измерения р/а-сти является Кюри – количество р/а-го вещества, в котором за 1 с происходит 3,7·10¹⁰ распадов

24. Метод естественной радиоактивности (ГК). Основные решаемые задачи, форма кривых, определение границ, определение k_ГЛ, k_П. Основан на том, что г.п. обладают некоторой, хотя и небольшой радиоактивностью. Гамма-каротаж состоит в измерении интенсивности естественного γ-излучения по стволу скважины. Для этого пользуются скважинным прибором, содержащим индикатор γ-излучения. В результате получают кривую изменения γ-излучения по стволу скважины в масштабе глубины, называемую кривой гамма-каротажа.

ГК повсеместно входит в обязательный комплекс ГИС. Он находит широкое применение для литологического расчленения разреза, оценки глинистости терригенных и карбонатных пород, выявления в разрезе р/а-х урановых и ториевых руд.

Форма кривой ГК представлена на рисунке, она отличается иззубреностью (из-за статистических флуктуаций) и несимметричностью из-за влияния инерционности интегрирующей аппаратуры. Интрепретация кривой ГК – выделяет пласты, оценивает литологию. - двойной разностный параметр.

«+» - применяется при всех видах растворов, так как от сопротивления раствора и его солености не зависит; применяется как в обсаженной скважине, так и в открытом стволе.

Цели – литологическое расчленение; корреляция разрезов; выделение полезных ископаемых, пород-коллекторов; оценка глинистости; определение фильтрац-емкостных свойств (пористость и проницаемость); фиксация РГЭ (радиогеохимический эффект) – недавно. Глубинность ГК – 30-40 см; точность записи – середина счетчика. «размер зонда0 – к ГК не относится. На показаниях ГК сказываются диаметр скважины, плотность БПР, конструкция скважины,…

25. Метод ггк, физические основы, интерпретация ггк, условия применения.

ГГК основан на регистрации эффекта взаимодействия γ-излучения с г.п. Для этого применяется установка, состоящая из источника γ-излучения, на некотором заданном расстоянии от которого расположен индикатор γ-излучения. Преобладающую долю измеряемого γ-излучения составляет излучение источника, измененное при прохождении через окружающую среду и называемое рассеянным γ-излучением. Кривая ГГК и представляет собой кривую изменения рассеянного γ-излучения с глубиной скважины.

Чтобы уяснить физические основы ГГК, рассмотрим процессы, происходящие при прохождении γ-квантов через вещество. Основными процессами взаимодействия γ-кванта является рассеяние или поглощение. Рассеяние – это взаимодействие его с электроном атома вещества, при котором γ-квант передает часть своей энергии электрону и превращается в γ-квант меньшей энергии. Поглощение происходит вследствие фотоэлектрического эффекта, сводящегося к тому, что γ-квант вырывает электрон из электронной оболочки атома, передавая ему всю свою энергию.

Регистрируемая интенсивность рассеянного γ-излучения изменяется в зависимости от плотности среды. С ростом плотности регистрируемая интенсивность γ-излучения уменьшается, с уменьшением – растет. Следовательно, пластам, сложенным плотными породами, будут соответствовать минимумы, а пластам, сложенным породами малой плотности, - максимумы на диаграмме.

Радиус исследования ГГК мал (около 10 см). Поэтому на результаты измерений сильно влияет среда, диаметр скважины, плотность БПР(с ростом последних двух показания ГГК улучшаются); а наличие обс.кол и цемента в кп резко ухудшают. Длина зонда не превышает 30-40 см. Большое влияние на показания оказывает глинистая корка, вызывающая отклонение прибора от стенки скважины.

26. Нейтронные свойства горных пород. Типы реакций при облучении пород нейтронами

Нейтрон представляет собой элементарную частицу, электрически нейтральную, с массой, близкой к ядерной единице массы. Благодаря отсутствию электрического заряда на нейтрон не влияют электроны атомных оболочек и заряды ядер; движение нейтронов определяется взаимодействием их с ядрами атомов, которое проявляется в виде рассеяния и захвата нейтронов ядрами атомов.

Рассеяние представляет собой столкновение нейтрона с ядром атома, в результате которого происходит уменьшение энергии нейтрона и изменение направления его движения.

При неупругом рассеянии, происходящем в случае большой энергии нейтронов (энергии порядка нескольких МэВ), значительная часть энергии расходуется на возбуждение рассеивающего ядра, при этом нейтрон теряет большую часть своей энергии. При энергиях нейтронов от 1 МэВ до 1 эВ преобладает упругое рассеяние. Величина потерь энергии при этом на соударение определяется только массой ядра: чем меньше масса ядра, тем больше потеря энергии. Поэтому наибольшая потеря энергии происходит в момент столкновения нейтрона с ядром водорода, масса которого почти равна массе нейтрона. При столкновении с ядрами остальных элементов потери значительно меньше. Замедляющая способность (эффективность снижения скорости нейтронов ядрами) зависит от энергии, которую теряет нейтрон, и от вероятности столкновения нейтронов с ядрами данного элемента.

В г.п. замедляющая способность определяется водосодержанием пород (много ядер водорода в воде). Конечным результатом движения нейтрона является поглощение (захват) его каким-либо ядром атома. Способность среды поглощать н. зависит от количества и сечения захвата ядер атомов данной г.п. Большая способность – у хлора. Захват нейтронов ядрами элементов, слагающих г.п., обычно сопровождается испусканием γ-квантов. При захвате в ядре получается излишек энергии и оно приходит в возбужденное состояние, переход в устойчивое состояние сопровождается испусканием γ-квантов. В связи с хаотичным движением отдельных нейтронов около источника будет наблюдаться некоторое распределение нейтронов, в нем с удалением от источника будет уменьшаться число нейтронов единице объема среды и увеличиваться относительное число нейтронов с меньшей энергией. Плотность медленных и тепловых нейтронов зависит от замедляющих свойств среды, т.е. от водосодержания: чем оно больше, тем быстрее убывает плотность нейтронов.

На распределение плотности нейтронов в той или иной степени влияет элементарный состав среды.