31. Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (иннк). Специфика метода. Основы интерпретации, решаемые задачи.

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж принципиально отличается от остальных тем, что породу облучают не непрерывным потоком нейтронов, а короткими вспышками — импульсами. В ответ регистрируют не столько сами нейтроны от породы, сколько исследуют их время жизни. По этому показателю породы принципиально отличаются.

Среднее время жизни надтепловых нейтронов зависит от содержания в породе поглотителей (хлора, например) и водорода. Возможные значения:

• 0,3-0,6 мс — данное время жизни характерно для пористых пластов, насыщенных пресной водой или нефтью

• 0,11-0,33 мс — данные значения характерны для пластов, насыщенных минерализованной водой

• 0,6-0,8 мс — по такому времени жизни можно говорить о том, что пласт насыщен природным газом.

Где ℇз-эффективное макроскопическое сечение захвата n, выражающее способность среды поглощать n.

Сравнение ИННК и ННК. I — наблюдённая кривая, II — теоретическое поле. ИННК уверенно отбивает контакт воды с нефтью в трещиноватом карбонатном пласте. ННК-Т, при этом, определил только наличие самого пласта.

Благодаря такой достаточно чёткой разнице (по времени) на диаграммах ИННК удаётся не только отличить водяной пласт от нефтяного, но даже можно найти границу водо-нефтяного контакта (ВНК), если в пласте одновременно есть и вода, и нефть. Часто приходится искать и границу газа с нефтью (ГНК), в то время как ННК не способен эти границы различать.

Источником быстрых n является измерительная трубка, в которой для получения быстрых n используется ядерная реакция в мишени трития, бомбардируемая ядрами дейтерия, при этом осуществляется синтез ядер гелия, сопровождаемый испусканием n.

D+T=n+α

Ускорительная трубка - это стеклянный балон, заполненный дейтерием. Ионизация дейтерия осуществляется электронами, выделяющимися накалённым вольфрамовым катодом (2). Электроды ускоряютсяцилиндрическим анодом (4) и под действием продольного магнитного поля, образованного катушкой (3) перемещаются вдоль анода по спиральным траекториям. Высоковольтный электрод (5), в котором расположена мишень (6). Питание переменным синусоидальным напряжением со вторичной обмотки высоковольтного трансформатора (ТР). В генераторе имеются 2 натекателя(1), изготовленных из титановой проволоки с примесью дейтерия.

33. Термический каротаж. Физические основы, методика работ, принципы интерпритации, решаемые задачи.

Метод ГИС, заключающийся в изучении пространственного или пространственно-временного распределения температуры по стволу скважины с целью решения геологических и технологических задач, называют термическим каротажем. Термический каротаж базируется на связи температуры с теплофизическими свойствами горных пород, параметрами естественного теплового поля Земли, а также локальных естественных и искусственных тепловых полей.

Температуропроводность горных пород — увеличивается с возрастанием плотности за счет еще более быстрого роста теплопроводности. При возрастании влажности температуропроводность сначала растет, благодаря увеличению теплопроводности, а затем падает из-за увеличения теплоемкости. Газозасыщение приводит к существенному снижению температуропроводности.

При термических исследованиях скважин применяют методики естественного и искусственного тепловых полей.

Методика естественного теплового поля основана на изучении пространственного распределения регионального теплового поля Земли или локальных тепловых полей естественного происхождения.

Методика искусственного теплового поля основана главным образом на изучении пространственно-временного распределения теплового поля, созданного путем быстрого заполнения скважины промывочной жидкостью, температура которой отличается от температуры пород. Чем выше температуропроводность пород, тем быстрее изменяется во времени температура промывочной жидкости, что и определяет возможность расчленения разреза, а в благоприятных условиях — определения температуропроводности пород.

Задачи, решаемые с помощью термического каротажа, весьма разнообразны. На стадиях региональных и зональных исследований термический каротаж используют для решения структурно-тектонических задач. С этой целью по результатам исследования отдельных скважин, соединяя точки равных температур геоизотермами, строят геотермические профили, карты геоизотерм на заданной глубине, а также карты равных глубин, соответствующих данной температуре — карты термоизогипс. Частный случай карт термоизогипс — карты гипсометрии зоны вечной мерзлоты.