43. Метод преломленных волн. Методика, системы наблюдений, полезные волны

Метод преломленных волн основан на регистрации преломленных упругих волн вдали от источника, скользящих вдоль кровли геологических образований. При этом большую часть своего пути упругие волны проходят приблизительно горизонтально по кровле слоев, в которых скорость их распространения выше, нежели в соседних вышележащих слоях. Изучая времена пробега преломленных волн вдоль кровли отдельных слоев, можно в процессе обработки получить данные о глубинах залегания этих слоев, их форме и, в отдельных случаях, о литологии таких слоев.

44. Естественная радиоактивность. Альфа, бета, гамма- кванты.

Естественной радиоактивностью называется самопроизвольное превращение ядер неустойчивых изотопов одного химического элемента в ядра других химических элементов. Естественная радиоактивность сопровождается испусканием определенных частиц: альфа-, бета- излучений, антинейтрино, а также электромагнитного излучения(гамма-излучение).

Альфа-излучение — это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи.

Бета-излучение — это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи.

Гамма-излучение — это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды.

45. Типы взаимодействия гамма-квантов с породой.

Гамма-метод или метод естественной радиоактивности горных пород основан на регистрации естественного (самопроизвольно­го) гамма-излучения. Это излучение обусловлено самопроиз­вольным распадом радиоактивных элементов (радионуклидов) уранового (238 U, период полураспада T 1/2 = 4,5-10 лет, 16 звеньев ряда), ториевого ( Th, T 1/2 = 13,9-109 лет, 13 звеньев) и актино- уранового рядов ( AcU, Tl /2 = 0,713-109 лет, 15 звеньев). Это так называемые радиоактивные семейства. Все они завершаются образованием стабильного элемента (свинца). В середине каждого семейства образуются радиоактивные газы (эманации): радон (Rn, T1/2 = 3,85 дня), торон (Tn, T1/2 = 54 с) и актинон (An, Tl /2 = 3,9 с). Распад некото­рых радионуклидов ограничивается одним звеном превращений (40 К, 87 Rb, 152 Sm и др.).

Естественная радиоактивность горных пород прямо пропорциональна содержанию в них указанных радиоактивных элементов.

Кроме этого, измеряя изменение естественной радиоактивно­сти по стволу скважины, можно определять глубину залегания пластов, выделять коллекторы и флюидоупоры. Чем меньше размеры частиц горной породы, тем выше ее удельная поверхность. Чем выше удельная поверхность горных пород, тем больше ее адсорбирующая способность, тем большее количество радиоактивных частиц адсорбируется на скелете породы. Наиболее мелкие частицы характерны для глинистой – пелитовой фракции. Радиоактивность глинистых пород по сравнению с другими породами осадочного комплекса объясняется их большой удельной поверхностью и способностью к адсорбции радиоактивных элементов, длительностью накопления пелитового материала, обеспечивающего увеличение содержания 238 U, 232 Th, 40 К в осадке. Известна также способность тяжелых окисленных нефтей, в том числе и асфальтоподобных органических веществ, обогащаться ураном за счет извлечения его из подземных вод. Легкие нефти и угли этим качеством не обладают. Таким образом, в осадочных горных породах максимальной радиоактивностью обладают глинистые породы, а радиоактивность большинства коллекторов, представленных терригенными и карбонатными породами, сильно зависит от глинистости. Чем больше глинистость коллектора, тем выше его гамма-активность, тем выше показания ГК.