5.5. Геофизические исследования в скважинах.

Геофизические исследования в скважинах проводятся с целью: изучение радиоактивности пород вскрытых скважинами.

Для характеристики геологического строения разрезов скважин в практике геологических работ применяется комплекс методов. Проектом предусматривается два метода - гамма-каротаж, нейтронный гамма-каротаж.

Каротаж основан на изучении физических полей с учетом влияния различных искусственных процессов и факторов, которые имеют место или могут быть вызваны при бурении скважин (воздействия бурового раствора с породами и подземными водами, гидравлическое возбуждение пласта, индикация подземных вод). Каротаж проводится обычно в нсобсаженных, заполненным глинистым раствором или чистой водой скважинах (реже в сухих и обсаженных скважинах). Совокупность каротажных диаграмм, полученных указанными методами, дает картину геологического строения разреза.[6j

Гамма-каротаж (ГК).

Радиоактивные методы позволяют произвести расчленение разреза скважин по удельному электрическому сопротивлению только в случаях, когда скважина не обсажена. Для однозначного и более детального расчленения разреза скважин электрическим методам часто выполняются в комплексе с гамма-каротажом. Благодаря относительно высокой проникающей способностью гамма-квантов, ГК применяют в любые скважины.

Сущность ГК заключается в изучении естественного гамма-тюля по стволу скважины путем регистрации интенсивности гамма-излучения, возникающего при самопроизвольном распаде радиоактивных элементов в горной породе.

Кстестветшая радиоактивность горных пород связана с присутствием в них элементов урана U218, торийTh232, антиноурапаи235 и проК40.

В общем случае показания гамма-каротажа нриблизителыт пропорциональны гаммактивности пород.

Самой высокой естественной радиоактивностью обладают магматические породы, самой низкой- осадочные, метаморфические промежуточной. Содержание радиоактивных элементов в магматических породах закономерно уменьшатся от кислых разностей к основным и ультраосновным.

По величине радиоактивности осадочные породы можно условно разделить натри труппы:

1. Породы с высокой радиоактивностью (аргиллиты, глинистые сланцы и др.)

2. Породы со средней радиоактивностью (глинистые песчаники, мергели и др.)

3. Породы с низкой радиоактивностью (песчаники и др.) Естественная радиоактивность пород в скважине измеряется радиометром. Он перемещается по стволу скважины, непрерывно регистрируя изменения радиоактивности пород, вскрытых скважиной. Для проведения исследований применяется аппаратура типа ДРСТ-2, ДРСТ-1 и др. В качестве датчиков может быть использованы газоразрядные,

сцинтилляциониыс и полупроводниковые счетчики. Радиометры состоят из скважинного прибора и наземного пульта управления. Запись кривых осуществляется с помощью регистратора в любой каротажной станции.

При исследовании разрезов скважин методом ГК получают непрерывную кривую изменения гамма-излучения горных пород, называемую диаграммой ГК.

Интерпретация диаграмм 1 "К начинается с расчленения разреза и выделения пород с различной радиоактивностью. Зная радиоактивность горных пород, можно произвести расчленение разреза скважин. Радиоактивность некоторых осадочных горных пород (ачевролиты 1,1 -19,0мг-экв Ra/2; песчаники 0,7-1,5 мг-эквRa/2.)

При определении границ пласта и их мощности следует учитывать, что форма кривой пласта с повышенной радиоактивностью исказиться за счет скорости (V) движения прибора и постоянной времени интегрирующей ячейки (г) прибора в следствии чего кривая получается асимметрична.

В общем случае граница пласта повышенной радиоактивности можно определить по точкам, соответствующим началу подъема кривой в подошве и началу спада в кровле пласта.

Далее определяют величину интенсивности гамма-излучения горных пород, Jyи преступают к литологическому расчленению разреза.

Объем работ составил 162,5 пог.м

Нейтронный гамма-каротаж (НГК).

Нейтронный гамма-каротаж основан на взаимодействии нейтронов с ядрами атомов веществ. Благодаря отсутствию электрического заряда на нейтрон не влияют электроны электронных оболочек и заряд ядра. Движение ней тронов определяется взаимодействием их с ядрами атомов. Это явление проявляется в виде рассеивания нейтронов и захвата их ядрами атомов.

Для получения потока нейтронов используются ядерные реакции. Наиболее широко применяют радиево-бериллевые или полониево-бериллиевые источники нейтронов. При бомбардировке атомов бериллия альфа частицами образующимися в результате распада радия или изотопа полония, происходит ядерная реакция с выделением нейтронов. Образовавшимися нейтронами облучается горная порода.

Чем больше энергии теряется при одном соударении, тем быстрей происходит захват нейтронов. Потеря энергии нейтронов и вероятность его захвата характеризуется тек называемым сечением рассеивания и сечением захвата ядер атомов водорода и хлора. Поэтому при наличии в породе водорода или хлора рассеивании или поглощение нейтронов связано с этими элементами. Поглощение, нейтронов ядрами атомов водорода характеризуется самым низким удельным потоком вызванным гамма-квантов, а поглощение - ядрами атомов хлора. В результате порода с высоким водородосодержанием (вода) отмечается на диаграммах НГК низкими показателями, а хлоросодержание породы (минеральные воды, Nad.Kcl) высокими.

Нейтронный гамма-каротаж выполняется с использованием скважинного радиометра, включающего наземный пульт управления и скважинные приборы со счетчиком гамма-квантов, расположенным на некотором расстоянии от источника. Для исключения прямого воздействия источника излучения на счетчик между ними помещается экран. Длинна зонда или расстояние между источником и счетчиком влияет па глубину или радиус исследования

НГК. В практике работ чаще всего используют зонды размером 40-60см. радиус исследования нейтронного гамма-каротажа при таких размерах зондов составляет 20-40см. Для выполнения работ НГК широко применяют двухканальную радиометрическую аппаратуру типа ДРСТ. В результате чего наблюдается сдвиг аномалий в сторону движения скважинного прибора.

Объем составил 162,5 пог.м.