3.3. Радіоактивні методи

Радіоактивні методи поділяються на методи реєстрації природних випромінювань гірських порід і методи реєстрації вторинних випромінювань, пов'язаних з опроміненням гірських порід з допомогою спеціальних джерел, розміщених у свердловинному приладі. Серед останніх виділяють дві підгрупи методів, які базуються на опроміненні гірських порід гама-квантами і нейтронами. В обох підгрупах виділяють стаціонарні та імпульсні методи. Важливою перевагою більшості ядерних методів є можливість їх застосування як в не-закріплених, так і закріплених свердловинах.

Методи природної гама-активності гірських порід. Застосування цих методів для вив­чення геологічних розрізів свердловин базується на диференціації гірських порід за їх при­родною гама-активністю. Для досліджень свердловин використовуються гама-метод і спек­тральний гама-метод.

У свердловині реєструються інтегральна і диференціальна інтенсивності гама-вип-ромінювання, яке виникає при спонтанному розпаді радіоактивних елементів у гірських породах.

У комплексі з матеріалами інших геофізичних методів дані досліджень свердловин гама-мето-дом використовуються для літологічного розчленування розрізів свердловин, їх кореляції, виділення порід-колекторів, оцінки глинистості порід, а при сприятливих умовах пористості, залишкової водо-насиченості та проникності порід-колекторів.

За допомогою спектрального гама-методу проводиться вивчення геохімічної циклічності, вияснення фаціальних характеристик та інтенсивності тектонічного руху структур, виділення в карбонатних розрізах вторинних доломітів, визначення глинистості та нерозчинного осаду пластів-колекторів, виявлення мінерального складу глинистих порід.

Методи розсіяного гама-випромінювання базуються на вимірюванні інтенсивності штучного гама-випромінювання, розсіяного породотворними елементами в процесі їх оп­ромінення потоком гама-квантів.

Існують дві модифікації гама-гама-методу: гама-гама-метод за щільністю та гама-гама-метод за м'якою компонентою.

За допомогою першого методу проводиться розчленування геологічних розрізів, виділення різних корисних копалин, визначення щільності та пористості порід, відбивка це­ментного каменя і муфт на обсадних колонах, контроль якісності колон і рівня рідини в свердловинах.

Результати дослідження гама-гама-методом за м'якою компонентою є додатковими для більш точного розв'язання задач нафтової геології з допомогою гама-гама-методу за щільністю. Наприклад, задачі розділення в розрізах нафтогазових свердловин вапняків, до­ломітів, пісковиків за вмістом в них кальцію.

67

Суть гама-нейтронного методу полягає у вимірюванні теплових нейтронів, які виника­ють при ядерному фотоефекті взаємодії жорсткого гама-випромінювання з ядрами еле­ментів. За допомогою гама-нейтронного методу в нафтових свердловинах можна відбивати водонафтові контакти незалежно від мінералізації пластових вод.

В нейтронних методах гірська порода опромінюється швидкими нейтронами, які вип­ромінюються стаціонарним або імпульсним джерелом нейтронів. У різних методах можуть реєструватися або нейтрони, розсіяні ядрами атомів гірської породи, гама-випромінювання радіаційного захвату нейтронів, або гама-випромінювання штучних радіоактивних ізотопів, що утворюються при поглинанні нейтронів ядрами.

До стаціонарних нейтронних методів дослідження свердловин відносять: метод щільності надтеплових нейтронів, метод щільності теплових нейтронів, нейтронний гама-метод, спектрометричний нейтроний гама-метод, метод наведеної активності, метод індикації елементами з аномальними нейтронними властивостями.

Стаціонарні нейтронні методи застосовують для літологічного розчленування розрізів, виділення колекторів, оцінки пористості порід, визначення водонафтового, газоводяного і газонафтового контактів, визначення характеру насичення пластів, ступеня їх обводнення і швидкості руху пластових вод в родовищі, вивчення технічного стану свердловин, контролю гідравлічного розриву пластів, уточнення глибини перфорації колон.

Основними модифікаціями імпульсних нейтронних методів є імпульсний нейтрон-ней-тронний та імпульсний нейтронний гама-методи. За допомогою цих методів розв'язують такі ж задачі, як і стаціонарними нейтронними методами. Загальна інформативність імпульсних нейтронних методів вища порівняно зі стаціонарними. При високій мінералізації пластових вод імпульсний нейтрон-нейтронний метод дає змогу визначити коефіцієнт нафтонасичення колекторів і стежити за поточним нафтонасиченням розроблю­ваних родовищ.