27. Ядерно-магнитный каротаж, области применения, решаемые задачи.

Ядерно-магнитный метод (ЯММ) основан на изучении вели­чин искусственного электромагнитного поля, образующегося в результате взаимодействия магнитного и механического мо­ментов ядер химических элементов горных пород с импульс­ным внешним магнитным полем.

Все элементарные частицы и ядра химических элементов, кроме массы и порядкового номера (заряда), характеризуются величинами собственного механического момента (спина) S и магнитного момента µ, а также гиромагнитным отношением γ представляющим собой отношение магнитного момента ядра к его спину (γ= µ/S).

В постоянном внешнем магнитном поле на ядро, обладаю­щее магнитным моментом, действует пара сил, стремящаяся расположить момент параллельно этому полю. В то же время вследствие наличия механического момента ядро, подобно волчку, будет прецессировать вокруг направления этого поля с частотой ω₀, пропорциональной напряженности поля Н₀ и на­зываемой ларморовой частотой.

Ядерно-магнитным методом исследуются разрезы глубоких скважин с целью выделения пластов-коллекторов и определения характера их насыщения (нефть, газ, вода), а также эффективной пористости.

Кривые сигнала свободной прецессии отражают в породе наличие свободной жидкости, поэтому все пласты, выделяемые аномалией на фоне помех, относят к пласта м – коллекторам.

По данным ЯММ можно определить коэффициент эффективной пористости горных пород.

Ядерно-магнитный метод неприменим при наличии в породе даже незначительных примесей магнитных минералов, так как в этом случае наведенная э. д. с. исчезает. Последнее обстоятельство используется для исключения влияния на показания ЯММ воды, содержащейся в промывочной жидкости. Для нейтрализации этого явления в промывочную жидкость рекомендуется добавлять магнетит (около 25 кг на 100 м3 раствора).

Ядерно-магнитным методом можно исследовать только открытый ствол нефтяной или газовой скважины, так как обсадная стальная колонна является ферромагнитным материалом. Этот метод позволяет с большой точностью выделять пласты, содержащие подвижный флюид.

28. Каротаж магнитной восприимчивости, области применения, решаемые задачи.

Метод магнитной восприимчивости (МБ) основан на изуче­нии искусственного переменного электромагнитного ноля гор­ных пород, величина э. д. с. которого определяется их магнит­ной восприимчивостью.

Известны три способа измерения магнитной восприимчиво­сти горных пород: 1) двухкатушечным зондом обычного индук­ционного метода; 2) однокатушечным зондом с соленоидом; 3) с использованием колебательного контура.

Метод магнитной восприимчивости наиболее эффективен при исследовании разрезов скважин, пробуренных на магнетитовых и титаномагнетитовых месторождениях. Его можно применять также для выявления в разрезах скважин скоплений бокситов, марганцевых, хромитовых, никеленосных, сидеритовых и оловянных руд.

Основные геологические задачи, решаемые методом MB при изучении разрезов скважин: литологическое расчленение разрезов и их корреляция, выделение рудных зон, определение содержания железа в магнетитовых рудах, получение данных о величине магнитной восприимчивости пород для интерпретации аномалий магнитного поля, отмеченных магниторазведкой.

Литологическое расчленение разрезов скважин по методу MB основано на различной магнитной восприимчивости пород. Наибольшие к характерны для магнетита и титаномагнетита; за ними идут ультраосновные породы (габбро, диабазы, порфириты, и др.), затем кислые породы (граниты, гранодиориты). Самой низкой магнитной восприимчивостью обладают карбонатные и гидрохимические осадки.

Выделение в разрезах руд основано на их высокой по срав­нению с вмещающими породами (глинами, песчаниками, кар­бонатами) магнитной восприимчивости (рис. 78). Процентное содержание железа в рудах определяется по зависимости вели­чины магнитной восприимчивости от количества содержащегося в них магнетита.