82. Нейтронный гамма-каротаж. (нгк и нгкс).

Метод исследований скважин, основанный на облучении горн. пород быстрыми нейтронами и регистрации гамма-излучения, возникающего при захвате тепловых нейтронов в горн. породе.

Скважинный прибор состоит из источника быстрых нейтронов (т.н. изотопного c постоянным потоком нейтронов или импульсного) и удалённого от него на расстояние 40-80 см одного или неск. детекторов гамма-излучения (газоразрядного, сцинтилляционного, полу- проводникового). При использовании изотопного источника между ним и детектором помещают фильтр, поглощающий прямое излучение (металл, парафин и т.п.). НГК в интегральной модификации широко применяется для выделения и оценки нефте-, водо- и газонасыщенности коллекторов, пластов угля в разрезе необсаженных и обсаженных скважин, т.к. показания НГК существенно зависят от содержания в г. п. ядер атомов водорода (аномально сильного замедлителя быстрых нейтронов), a также углерода. Для подсчёта открытой пористости г. п. учитывается, по др. данным, доля водорода, входящего в состав связанной воды. НГК спектрометрич. модификации применяется для определения содержаний в г. п. железа, хрома и др. элементов, ядра которых при захвате нейтронов излучают гамма-кванты c характерными энергиями. Импульсный НГК (ИНГК) применяется для разделения пластов, насыщенных нефтью и минерализованной водой для оценки концентраций бора, ртути, солей хлора, редких земель, имеющих большие сечения захвата нейтронов. ИНГК за счёт импульсного (пульсирующего) источника обладает повышенной помехоустойчивостью и эффективно применяется для определения положения BHK и ГНК в скважинах co сложной конструкцией, в т.ч. в обсаженных, оборудованных насосно- компрессорной арматурой.

Модификацией НГК является спектрометрический нейтронный гамма-каротаж (СНГК), основанный на изучении спектров гамма-излучения радиационного захвата.

83. Активационный каротаж (нак).

Нейтронно-активационный каротаж (НАК) основан на измерении активности искусственных радиоактивных изотопов, образующихся в горных породах при облучении их тепловыми и быстрыми нейтронами.

Большинство химических элементов при облучении нейтронами образует искусственные радиоактивные изотопы. Ядра атомов этих изотопов могут испускать α-частицы, протоны и γ-кванты. Вероятность ядерной реакции, приводящей к образованию радиоактивных ядер, определяется сечением активации σа. Повышенными сечениями активации посредством тепловых нейтронов отличаются такие элементы, как Na, А1, Р, С1, Са, Sс, V, Мn, Со, Си, Аg и др. Повышенными сечениями активации посредством быстрых нейтронов обладают F, О, А1, Si, Fе и некоторые другие элементы.

В каротаже используются те реакции активации, которые приводят к образованию радионуклидов, дающих γ-излучение.

На практике для возбуждения этого излучения в скважину помещают стационарный источник нейтронов и облучают им горную породу, предварительно измерив в этой точке естественную γ-активность. Время облучения должно быть соизмеримо с периодом полураспада исследуемого искусственного радионуклида, чтобы он успел накопиться в достаточном количестве. Затем на место источника нейтронов помещают детектор γ-квантов и измеряют наведенную активность. Наведенная активность пропорциональна числу ядер активируемого элемента в породе и спадает с течением времени, как и радиоактивность естественных элементов, по экспоненте. Поскольку одновременно с исследуемым элементом активируются и др. элементы, входящие в состав горной породы, то для выделения излучения исследуемого элемента используют временную (по периоду полураспада) или энергетическую селекцию.