27. Ггк (гамма-гамма-каротаж). Модификации ггк. Физические основы, технологии работ, принципы интерпретации, решаемые задачи.
Метод рассеянного γ-излучения ГГК основан на измерении интенсивности вторичного γ-излучения рассеянного породообразующими элементами в процессе их облучения потоком γ-квантов.
Облучаем стационарными источниками. Интенсивность ГГК зависит от плотности и вещественного состава г.п.
Основными
процессами взаимодействия γ-квантов с
породой являются: фотоэффект, комптон-эффект
и образование электронно-позитронных
пар.
При облучении г.п. γ-квантами с Еγ<0,5 МэВ в основном происходит фотоэффект наряду с комптоновским рассеянием.
При взаимодействии с г.п. тяжёлых γ-квантов с Еγ>0,5 МэВ в начальный момент времени основную роль играет комптон-эффект.
Комптон-эффект прямо пропорционален плотности г.п., а фотоэффект – от её вещественного состава и содержания тяжёлых элементов.
Регистрируя рассеянные γ-кванты повышение энергии, можно определить плотность г.п., а суммарная интенсивность характеризует как плотность, так и вещ. Состав г.п. На этом основаны 2 метода ГГК: плотностной ГГК-П при использовании источника жёсткого γ-излучения, и ГГК-С – селективный метод показания характеризуются в основном фотоэффектом, зависящим от порядкового номера элементов в таблице Менделеева при источнике Е γ<0,5 МэВ.
ГГК-П
– основан
на следующей зависимости: по мере
повышения плотности рассеивающей среды,
интенсивность γ –излучения сначала
увеличивается, достигая MAX
при плотности пород = 2г/см3,
а затем уменьшается.
ГГК-П применяют на нефтяных и газовых месторождениях, так как плотность породы напрямую связана с её пористостью, а хорошие нефтегазоносные коллекторы как раз и отличаются высокой пористостью. Плотностной метод в первую очередь применяется для подсчета пористости при известной литологии. В комбинации с другими методами плотностной каротаж используется для выявления газоносных зон, оценки глинистых песчаников и идентификации литологии.
ГГК-П можно применять и на угольных месторождениях, но это связано с тем, что угольный пласт всегда имеет плотность меньшую, чем окружающие его породы.
28. Нейтронный каротаж. Модификации. Физические основы. Основные элементы аппаратуры. Технология работ.
Сущность методов НК сводится к облучению г. п. быстрыми n и регистрации вторичных γ или n, вызванных воздействием на породу первичных n стационарного или импульсного источника.
Модификации. В методе НК могут регистрировать либо n рассеянные ядрами атомов (ННК), либо γ-излучение искусственного захвата n (НГК), нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-Т), нейтрон-нейтронный каротаж по надтепловым нейтронам (ННК-НТ).
Физ. Основы. Нейтрон – частица с массовым числом равным 1 и зарядом = 0. Т.к. n не имеет электрического заряда, то они не ионизируют среду и не теряют энергии при взаимодействии с эл. Зарядами электрона и ядер. Этим объясняется их высокая проникающая способность. Энергия n Е измеряется в МэВ. Различают быстрые n (Е=1-15 МэВ), промежуточные (Е=1-10 МэВ), медленные (Е=0,1-10 эВ) и тепловые (Е=0-0,25 эВ).
Единственный фактор, влияющий на движение n – их столкновение с ядрами атомов, которое проявляется в виде рассеяния n и захвата их ядрами атомов.
Где ℇз-эффективное макроскопическое сечение захвата n, выражающее способность среды поглощать n.
Упругое рассеяние при энергиях от нескольких МэВ до 0,1эВ. Вызывает перераспределение кинетической энергии между нейтронами и ядром, при этом часть энергии нейтрона передаётся ядру.
В случае неупругого рассеяния бОльшая часть кинетической энергии нейтрона расходуется на возбуждение рассеивающего ядра. Характерно для быстрых нейтронов с E=1...15МэВ.
Нейтроны, достигшие теплового состояния, продолжают двигаться, испытывая столкновения с ядрами элементов без изменения средней энергии и длины звеньев между отдельными столкновениями. В результате происходит поглощение\захват нейтрона ядром атома (Cl, F, B, Cd).
Аппаратура: ДРСТ-3.
Показания всех НК зависят кроме свойств пластов ещё и от чувствительности детекторов, мощности источников, размеров и особенности конструкции зондов.