18. Интерпретационные модели и алгоритмы определения объемной плотности горных пород в скважинах по данным ггм

С увеличением плотности пород и содержания в них тяжёлых элементов интенсивность снижается по экспоненциальному закону. При увеличении размера зонда интенсивность также снижается, однако чувствительность к обоим параметрам повышается. Это предопределяет выбор мощности источника излучений и размера зонда, а также методику эталонирования кривых интенсивности рассеянного гамма-излучения в единицах плотности ГП.

Очевидно, что оптимальным зондом будет зонд возможно большего размера, при котором регистрируемая скорость счёта I_γγ обеспечивает необходимую статистическую точность измерений, а также в несколько раз превышает величину интенсивности I_γ естественного гамма-излучения и прямого гамма-излучения I_γф от источника, проникающего в небольших количествах к индикатору через экраны. Чем больше мощность источника, тем большие длины зонда можно себе позволить, однако обычно применяют источники гамма-излучения, р/а которых не превышает 10 мг-экв Ra. Размер зонда в плотностной модификации 30 – 50 см, в селективной – 20 – 30 см.

Наличие между прибором и ГП слоя воздуха, воды, БР или ГК, плотность которых << плотности ГП, приводит к завышению величины I_γγ, поэтому предпочтительно использование прибора с прижимным устройством, а вот в скважинах, бурящихся долотом большого диаметра, изменение номинального диаметра скважины скажется на показаниях. Стоит отметить, что наличие ГК толщиной 1 см приводит к завышению величины интенсивности на 8 – 15%. Влияние локальных каверн и ГК уменьшается при использовании коллиматором, так как здесь основной вклад вносят гамма-кванты, поступающие из удалённого от стенки скважины объёма ГП. Чем меньше разница между плотностями БР, ГК с одной стороны и ГП с другой, тем меньше влияние первых.

Для исправления показаний используется график на рис. 55. Наносят точку А. Если она не попала на прямую, это говорит о наличии слоя воды или ГК. Проводим параллельно между кривыми линию, отмечаем точку В на пересечении с прямой и находим исправленные значения на обеих осях.

Практическая реализация этого способа требует применения 2-зондового прибора и получения для него эталонировочных графиков, подобных приведённому.

Наличие обсадных колонн приводит к снижению регистрируемых интенсивностей и резкому ухудшению чувствительности, особенно при заполнении затрубного пространства цементом. Следовательно, обычно исследования методом рассеянного гамма-излучения проводятся в необсаженных скважинах.

Область применения метода

В плотностной модификации уточняет литологию и оценивает коэффициент пористости. Последнее основано на связи объёмной плотности пород δ_п с величиной коэффициента пористости k_п:

Основным преимуществом метода для оценки пористости является его чувствительность к изменению пористости как в области её малых, так и в области больших значений. Важным преимуществом по сравнению с электрическими методами является меньшее влияние минерализации пластовой жидкости и БР, а также нечувствительность к структурно-текстурным особенностям исследуемых ГП.

Селективная модификация применяется для выявления в породах и рудах слабо различающихся по плотности скоплений тяжёлых элементов, что на кривых отмечается резко пониженными значениями интенсивности. Если плотности различаются, то необходимо сопоставление с кривыми плотностной модификацией. О наличии в рудах тяжёлых элементов судят по величине расхождения мягкой и жёсткой составляющих рассеянного гамма-излучения. Чем больше расхождение, тем вероятнее наличие тяжёлых элементов.