Гамма-гамма-каротаж селективний Суть методу

У методі ГГК-С по свердловині реєструється гамма-випромінювання, розсіяне породами в процесі їхнього опромінення штучним джерелом м'яких гамма-квантів, а тому переважною взаємодією їх з породами є фотоелектричне поглинання, Поглинання передусім залежить від порядкового номера хімічного момента Z4-5, а потім уже від його густини б. Гірські породи складаються з різних хімічних елементів, кожен з яких бере участь у поглинанні м'якого гамма випромінювання, тому ми розглянули спеціальний параметр-ефективний атомний номер речовини згідно з яким і треба розглядати лінійний коефіцієнт фотопоглинання гірських порід відповідної густини б_П. Залежність між потужністю експозиційної дози реєстрованого розсіяного м'якого гамма-випромінювання та густиною порід обернена, що й покладено в основу інтерпретації матерій ній методу ГГК-С. У методі ГГК-С застосовують такі джерела м'яких гамма-квантів:

селен Se75(Т1/2=127 діб, Е =269 кеВ), тулій Тm170 (Т1/2=129 діб.Е =84 кеВ), телур. 123Те (Т1/2=105 діб, Е =89 кеВ), олово 113Sn(Т1/2=118 діб, Е =396 кеВ), барій 133Ва (Т1/2=10 років, Е =360 кеВ).америцій 241Am(Т1/2=470 років, Е =60 кеВ), кадмій 109Сd (Т1/2=464 доби, Е =88 кеВ) та інші. Активність джерел гамма-квантів становить майже 500-800 МБк. Радіус дослідження не перевищує 3-5 см, залежно від довжини зонда та енергії гамма-квантів джерела.

Установка масштабу запису кривої

Масштаб запису nyyc кривої ГГК-С виражають переважно в (IМП/хв)/см і установлюють за відхиленням І записувального пристрою реєстратора від імпульсів калібратора за формулою:

Е = Nk/nyyc

Найчастіше масштаб запису nyyc=500—600 (імп/хв)/см. Гамафон від промивальної рідини порівняно малий, а тому крива ГГК-С записується без зміщення нульової лінії.

Масштаб запису кривої можна виразити, наприклад, в одиницях зольності вугільних пластів або вмісту іншої корисної копалини при вимірах потужності експозиційної дози в еталонних середовищах.

Область застосування методу

Метод ГГК-С переважно застосовують при дослідженнях на тверді корисні копалини та при оцінці дефектів обсадних колон Надійні результати він дає в процесі досліджень одно компонентних руд (переважно залізних), вугільних пластів та вуглистих сланців. Під час досліджень поліметалевих, баритових свинцевих, вольфрамово-молібденових, ртутно-сурм'яних та інших руд складних сполук метод ГГК-С використовують лише до оконтурення зон зруденіння.Переваги методу ГГК-С над методом ГГК-Г у процесі досліджені вугільних пластів полягають у тому, що величина Z_еф більш однозначно пов’язана із зольністю вугілля, ніж з густиною; він чутливіший зміни зольності завдяки степеневій залежності фотопоглинання м'яких гамма-квантів; у ньому застосовують притискні зонди малої довжини що дають змогу детально розчленувати вугільні пласти складної будові і на окремі прошарки завтовшки понад 3-5 см і зменшити впливу нерівностей

Метод гамма-каротажу(гк)

Природна радіоактивність гірських порід і корисних копалин зумовлена присутністю в них таких природних радіоактивних елементів: урану U (період піврозпаду Т_1/2=4,468·10⁹ років) і продукту його розпаду радію R [Т1/2=1620 років, енергія гамма-квантівЕу1 0,6 МеВ (96 фДж), Еу2=1,8МеВ (288 фДж)], [торію Th (Т1/2 -1,405·10¹⁰років, Еу1=0,9 МеВ (144 фДж), Еу2=1,6 МеВ (256 фДж), Еу3=2,6 МеВ (416фДж)] і радіоактивного калію К Т1/2=0,128·10 ⁹ років, EY=1,46 МеВ (234 фДж).

Первинні родовища радіоактивних елементів приурочені до магматичних(корінних,материнських)порід. Серед вивержених порід найбільшу радіоактивність мають кислі породи(граніт,ліпарит,кварцовий порфір, пегматити, обсидіан, пемза-вміст SiO₂-60-75%), середнє значення якої становить 8-14пг-екв.Ra/г. Серед них найбільша радіоактивність характерна для пегматитів і гранітів. Переважаючі родовища урану приурочені саме до гранітних пегматитів. Найменшою радіоактивністю характерезуються ультра основні породи(дуніт,перидотит,піроксеніт-вміст SiO2 -40%),яка становить 1,0-1,5 пг-екв.Ra/г.В основних породах(габро,базальт, діабаз-вміст SiO2-40-52%)радіоактивність становить 2,5-5,0пг-екв.Ra/г. Як видно,радіоактивність магматичних порід пропорційна вмісту в них кремнезему.

Радіоактивність осадових порід визначається радіоактивністю породотвірних мінералів.Серед осадочних порід найбільшу радіоактивність (до 60-80% пг-екв.Ra/г) мають глибоководні мули,червоні і бітумінозні глини,калійні солі,фосфарити,боксити.

Радіоактивність неглибоких і континентальних глин,мергелів, вапняковистих і піщаних глин коливається в межах10-30пг-екв.Ra/г. Висока радіоактивність глинистих порід зумовлена адсорбцією тонкодисперсними частинками породи іонів радіоактивних елементів і підвищеним вмістом К.

Радіоактивність чистих різновидів піску,піщаників,вапняків,доломітів перебувають в межах 2-80пг-екв.Ra/г. Чисті піски та піщаники можуть мати підвищену радіоактивність за наявності в них карнотиту,глауконіту(містять у собі К)та монацити(містять у собі Th, La). Наявність глинистих частинок у пісках,піщаниках,вапняках підвищує їхню природну радіоактивність пластів-колекторів ,а це дає змогу визначити за даними гамма-каратажу глинистість пластів-колекторів,яка,як відомо,зменшує їхню пористість і проникність.

Найменшу радіоактивність (у межах 2-5 пг-екв.Ra/г)мають гідрохімічні осадки(гіпсу,ангідрити,кам’яна сіль,за винятком калійної солі),кам’яне вугілля та антрацити,графіт,сульфідні поліметалеві і залізні руди.