5.2 Метод гк
был разработан в 1933 -1934 гг в Ленинграде. Аппаратура метода принципиально мало чем отличается от полевого -радиометра и в тоже время имеет ряд особенностей. При измерениях в скважинах глубинность метода составляет около 30 см.
-активность, 10-4% эквив. урана
-
Породы
U+Ra
Th
К
Суммарная
Изверженные:
Кислые
4,0
5 4
6,5
15,9
Средние
1,4
1,8
5,0
8,2
Основные
1,1
1,6
3,5
6,2
Ультраосновные
0,6
0,8
1,0
2,4
Осадочные:
Известняки
1,4
0,2
0,5
2,1
Песчаники
2,0
1,9
2,7
6,6
глины
4,3
5,1
6,7
16,1
О
ПУР - пульт
управления
и регистрации
СП - скважинный
прибор
МП - источник
питания
ВУ - входной
усилитель
ДА - дискриминатор
амплитуд
Фл - фильтр
Ф -
формирователь импульсов
Кл - калибратор
СУ - счетное
устройство
МК - интегрирующий
контур
Ст - стабилизатор
Вп - выпрямитель
ЭГ - электронный
генератор
Трвых-
выходной трансформатор
Трпов-
повышающий трансформатор
УМ - усилитель
мощности
ДН - делитель
напряжения
ФЭУ - фотоэлектрический
умножитель
Электрическая схема и блок детектирования скважинного прибора находятся в стальной гильзе. Для высоковольтного питания ФЭУ служит высоковольтный генератор, в состав которого входят: электронный генератор (ЭГ), повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель (Вп) и стабилизатор напряжения (Ст). Стабилизированное высокое напряжение подается на делитель напряжения ДН питания ФЭУ, обеспечивающий скачкообразное увеличение потенциалов эмиттеров ФЭУ от катода к аноду.
Импульсы тока, возникающие в ФЭУ при поглощении кристаллом NaJ(Tl) 7-квантов, подаются на усилитель мощности (УМ), позволяющий повысить их уровень до величины достаточной для уверенной передачи по кабелю к наземному пульту через выходной трансформатор Трвых
Поскольку питание скважинного прибора и передача сигналов от скважинного прибора на вход наземного пульта осуществляется по одной и той же линии связи, то для разделения регистрируемых сигналов от постоянного тока источника питания используется фильтр (Фл).
Отфильтрованные импульсы дополнительно усиливаются входным усилителем (ВУ) и поступают на дискриминатор амплитуд (ДА). Порог дискриминатора обеспечивает регистрацию 7-квантов от выбранных и больших энергий. Отобранные дискриминатором импульсы нормализуются по амплитуде и длительности формирователем импульсов (Ф) и подаются на интегрирующий контур (МК) после усиления выходным усилителем (ВУ).
Интегрирующий контур преобразует статистически распределенные импульсы в аналоговую токовую функцию времени, пропорциональную средней частоте следования полезных сигналов.
Предусмотрена возможность подачи на вход измерительного канала последовательности импульсов известной частоты с помощью калибратора (Кл)
Это необходимо для установления масштаба записи диаграммы ГК (в импульсах за секунду на 1 см шкалы или в других единицах).
В скважинных приборах могут используются сцинтилляционные и газоразрядные счетчики, реже полупроводниковые. Газоразрядные счетчики регистрируют примерно 2-3% -квантов, сцинтилляционные около 60%, однако последние очень чувствительны к изменениям температуры. Поэтому в глубоких скважинах применяют специальные термостаты для сцинтилляционных детекторов, либо газоразрядные счетчики. Для повышения эффективности последних их объединяют в батареи.
Вследствие высокой мобильности и высокой геологической эффективности методом ГК обследуются картировочные, поисковые и разведочные скважины, пробуренные на месторождениях любого типа.
При поисках радиоактивного сырья аномальными считаются интенсивности 7-поля, начиная с 30 мкР/ч. По результатам скважинных измерений решают следующие задачи:
1) Литологического расчленение разрезов скважин. Необходимо помнить, что такие пласты могут не соответствовать геологическим.
2) Корреляции разрезов скважин. При этом используется устойчивость форм диаграмм ГК на больших расстояниях и не подверженность их сезонным колебаниям.
3) Поисков и разведки радиоактивных руд. В СССР служба поисков была создана в 1947 году.
4) При изучении нефтяных месторождений ГК позволяет определить коэффициент глинистости коллекторов. От этого параметра зависят эффективная пористость и проницаемость коллекторов, а следовательно дебит нефти или газа.
5) На угольных месторождениях ГК проводят для выделения угольных пластов по минимумам на диаграммах (порядка 4 мкР/ч), а также для определения зольности углей, определяющей их качество. Это становится возможным вследствие того, что зола часто представлена глинистым материалом. Это повышает интенсивность -излучения угольных пластов и фиксируется ГК.
6) Поскольку метод прост и мобилен, а также в связи с отсутствием у интенсивности -излучения сезонных колебаний диаграммы ГК используют для геологической привязки диаграмм, записанных другими методами.
При выборе методики проведения ГК особое внимание уделяют подбору скорости V перемещения скважинного снаряда вдоль стенок скважины и постоянной времени интегрирующего контура. При слишком больших значениях произведения V* амплитуда аномалий ГК уменьшается, точки диаграмм, соответствующие границам пластов, смещаются в сторону движения скважинного прибора, видимая мощность пласта возрастает, а аномалии становятся не симметричными. При слишком малых V* диаграммы искажаются за счет статистических флуктуаций, становятся слишком изрезанными; отсутствует их повторяемость.
Оптимальное значение рассчитывается по формуле:
=(2*2*Iс)р-1, где
- относительная статистическая погрешность измерений, принимаемая в нефтяных, газовых и рудных скважинах при поисковых исследованиях равной 0,05 и при детальных - 0,0з, а в угольных скважинах - 0,1.
Iср - [с-1] средняя интенсивность -излучения, зарегистрированная в эталонной скважине.
Оптимальную скорость подъема скважинного прибора определяют по формуле:
V = 1800 * h / .
При этом руководствуются условием, что детектор должен находиться против пласта минимальной мощности h в течение времени V*, поскольку за это время динамическая погрешность измерений уменьшается до 5-10%, т.е. амплитуда аномалии от пласта конечной мощности стремится к амплитуде такого же пласта бесконечной мощности.