Раздел 3. Радиометрия скважин. Методы естественной радиоактивности горных пород.

Понятие о радиоактивном распаде, естественная радиоактивность горных пород. Взаимодействие γ - излучения с веществом. Индикаторы γ - излучения. Принципиальная схема приборов для изучения естественной радиоактивности пород в скважинах.

Кривые естественной радиоактивности в пластах различной мощности. Геологическая интерпретация кривых диаграмм естественной радиоактивности.

Методы искусственного поля радиоактивности. Нейтронные методы. Распространение нейтронов в горных породах, процессы замедления и поглощения нейтронов, радиационный захват. Нейтронные свойства основных породообразующих элементов. Источники нейтронов. Сущность методов нейтрон-нейтронного по надтепловым нейтронам, нейтрон-нейтронного по тепловым нейтронам, нейтронного гамма-метода. Зависимость показаний нейтронных методов от длины зонда и свойств горных пород. Изображение результатов исследования нейтронными методами, их геологическое истолкование и область промышленного использования.

Другие ядерные методы исследования скважин. Метод рассеянного гамма-излучения. Физические основы метода. Зависимость показаний от длины зонда, свойств горных пород и диаметра скважин. Радиус исследования. Решаемые задачи. Импульсные нейтронные методы. Импульсный генератор нейтронов. Геологическое истолкование получаемых результатов. Непрерывная и "точечная" регистрация. Метод наведенной активности. Сущность и область применения методов радиоактивных изотопов. Типы современной аппаратуры для производства радиометрических исследований. Меры по охране труда и безопасности работ.

Изучение раздела радиометрии скважин с основ природы γ^-, β^-, α^- и нейтронного излучения и их взаимодействия с веществом. Это поможет понять физическую природу явлений, лежащих в корне радиоактивных методов исследований, скважин. Рекомендуется обратить внимание на индикаторы излучения, поскольку физические основы радиометрии тесно связаны с разнообразным взаимодействием элементарных частиц с веществом. В методе естественной радиоактивности требуется разобрать основы теории и методики результатов скважинных исследований, обращая внимание на возможность широкого использования этого метода для изучения литологии разреза скважин, определения глинистости пород. Одним из возможных путей значительного повышения геологической эффективности методов естественной радиоактивности представляется использование гамма-спектральной чувствительной аппаратуры.

При проработке физических основ нейтронного-гамма метода следует остановиться на связи излучения радиационного захвата с водосодержанием горных пород. Следует заметить, что влияние гео-материи и водосодержания сред на характер распределения поля тепловых нейтронов в скважине изучено лишь для некоторых частных случаев и интерпретация диаграмм сводится к введению эмпирических поправок в величину наблюдаемой интенсивности излучения. При изучении нейтрон-нейтронных методов рекомендуется внимательно разобраться в различии регистрируемых эффектов, получаемом за счет хлоросодержания среды, и сравнить эти эффекты с регистрируемыми нейтронными гамма-методами.

Изучение нейтронных методов нужно завершить модификациями этих методов, основанных не на стационарном радиоактивном поле, В них измерения проводятся в импульсном режиме с использованием импульсных скважинных генераторов нейтронов.

При рассмотрении гамма-гамма методов рекомендуется на основании изучения процесса взаимодействия гамма излучения с веществом сначала остановиться на возможности определения плотности пород по величине наблюдаемого рассеянного излучения. Метод наведенной активности следует рассмотреть с точки зрения возможностей изучения с его помощью вещественного состава. Метод изотопов (модификация метода меченых атомов) используется преимущественно для обнаружения возможности проникновения одного вещества в другое. Поэтому и задачи, решаемые этим методом, широки: от определения эффективной пористости, проницаемости горных пород до контроля технического состояния скважин.

Необходимо обратить особое внимание на вопросы техники безопасности при работе с изотопами.

Регистрация диаграмм радиометрии ведется теми же регистрационными приборами, что и в методах электрометрии. Для получения непрерывной кривой, показывающей изменение среднего значения интенсивности измеряемого излучения по оси скважины, перед регистрирующим прибором в схеме радиометрического канала ставится интегрирующая ячейка. Устройство аппаратуры для регистрации диаграмм стандартных методов радиометрии скважин следует начать с изучения сдвоенного двухканального прибора с наземным пультом управления. Этот комплект аппаратуры позволяет производить одновременную регистрацию диаграмм гамма- и нейтронного гамма- методов.

Важным вопросом при радиометрии скважин является эталонировка и установка масштабов регистрируемых кривых.

Разбирая вопрос методики проведения работ на скважинах, необходимо остановиться на технике безопасности и охране труда.