Назовите основные области применения различных методов радиометрии скважин - Радиометрия скважин

Метод радиометрии. Радиометрией скважин называют совокупность методов, основанных на регистрации различных ядерных излучений, главным образом гамма-квантов и нейтронов. Радиоактивные методы исследования скважин подразделяются на методы изучения естественной радиоактивности (гамма-метод) и искусственно вызванной радиоактивности (гамма-гамма и нейтронные методы).

методы радиометрии

Рис. 2 Методы радиометрии

Метод естественной радиоактивности (Гамма - метод) Метод исследования геологического разреза скважин, основанный на регистрации излучений, испускаемых естественно радиоактивными элементами горных пород, носит название метода естественной радиоактивности. Гамма-каротаж (ГК) заключается в измерении г-излучения естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ), содержащихся в горных породах, пересеченных скважиной. Наиболее распространенными ЕРЭ являются: U (и образующийся из него Ra), Тh и К.

На показания гамма-метода оказывают влияние: поглощение гамма-излучения в скважине, зависящее от диаметра скважины, плотности бурового раствора, наличия и толщины обсадной колонны и цементного кольца; радиоактивность среды, заполняющей ствол скважины. Показания ГМ растут при увеличении диаметра скважины, если радиоактивность горных пород меньше радиоактивности среды, заполняющей скважину. При обратном соотношении радиоактивностей горной породы и скважинной среды показания ГМ уменьшаются с ростом диаметра скважины. Обсадная колонна всегда уменьшает показания ГМ. При строгом учете влияния перечисленных факторов по результатам ГМ можно количественно определить общую массовую радиоактивность пород. радиус исследования ГМ составляет примерно 30 см.

ГМ применяют для решения следующих задач: Расчленения и корреляции осадочных толщ по степени их глинистости; Выделения коллекторов нефти, газа и пресных вод, залегающих среди глинистых вмещающих пород; Оценки коллекторских свойств, зависящих от глинистости пород. ГМ-С применяют для корреляции "немых" толщ, а также для детального литологического расчленения осадочных пород в тех случаях, когда их радиоактивность не связана с глинистостью.

Гамма-гамма-каротаж (ГГК) заключается в облучении горных пород г - квантами искусственного источника и измерении рассеянного г - излучения. Аппаратура ГГК устроена так же, как и аппаратура ГК, но скважинный снаряд дополняется источником г-квантов. Расстояние между центрами детектора и источника называется длиной зонда. Чтобы прямое г - излучение источника не попадало на детектор, между ними помещают свинцовый экран. Поскольку рассеянное излучение имеет более низкую энергию, чем прямое, то для уменьшения его поглощения в буровом растворе детектор г - квантов так же, как и источник, прижимают к стенке скважины. Для уменьшения влияния кавернозности скважин и детектор, и источник могут быть размещены в небольшом выносном блоке, прижимаемом к стенке скважины и способном заходить в каверны.

Нейтрон-нейтронный метод. Испускаемые источником быстрые нейтроны с энергией в несколько мегаэлектрон-вольт в результате многочисленных соударений с ядрами атомов окружающей среды уменьшают свою| энергию до величины порядка энергии теплового движения атомов (при комнатной температуре в среднем 0,025 эВ). Дальнейшие столкновения нейтрона с ядрами могут привести как к уменьшению, так и к росту энергии нейтрона, но в среднем она остается вблизи указанной величины средней энергии теплового движения атомов. Поэтому такие нейтроны называют тепловыми, а процесс их распространения в среде - диффузией тепловых нейтронов. Часть истории нейтрона от момента вылета из источника до достижения тепловой энергии называется процессом замедления нейтронов.

Импульсные нейтронные методы

При импульсных нейтронных методах источник испускает нейтроны в течение сравнительно коротких интервалов времени Дt = 100ч200 мкс (рис. 44, а). Такие импульсы источника повторяются периодически с периодом Т = 10-3--10-1 с-1т. е. 10-103 раз в 1 с. С помощью специальной схемы - временного анализатора регистрация излучения осуществляется не непрерывно, а лишь в некоторые (специально выбранные) интервалы времени.

В настоящее время получили применение две модификации импульсных нейтронных методов - с регистрацией тепловых нейтронов (ИННМ) и гамма-квантов радиационного захвата (ИНГМ). Регистрация нейтронов (и гамма-квантов) в этих методах осуществляется в интервале между двумя импульсами источника через некоторое время задержки t после каждого импульса, составляющее от нескольких сотен до двух-трех тысяч микросекунд

Нейтронный активационный анализ

Метод наведенной активности (МНА) основан на изучении искусственной радиоактивности, возникающей при облучении горных пород нейтронами. По периоду полураспада Т1/2 искусственно радиоактивных ядер и энергии их гамма-излучения определяют возникший радиоактивный изотоп, а следовательно, и исходный изотоп горной породы, из которого он образовался. По интенсивности гамма-излучения радиоактивных ядер находят концентрацию соответствующих исходных элементов в горной породе.

Метод радиоактивных изотопов

Метод радиоактивных изотопов основан на том, что в буровой раствор вводят некоторое количество радиоактивного изотопа и продвижение такого меченного раствора прослеживают путем измерения гамма-излучения по стволу скважины. Наибольший интерес при изучении геологического разреза представляет обнаружение проницаемых горных пород (коллекторов) по повышению их радиоактивности в результате проникновения в них активированного бурового раствора или его фильтрата. Такие исследования проводят как в не обсаженных, так и в обсаженных скважинах, например, для определения зон поглощения в нагнетательных скважинах. Другое применение метода - разделение водо - и нефтенасыщенных пород путем закачки активированного раствора, преимущественно проникающего либо в водоносные (например, раствор на водной основе), либо в нефтеносные пласты (раствор на нефтяной основе).

Ядерно-магнитные методы

Применение ядерно-магнитных методов (ЯММ) основано на наличии магнитных и механических моментов у ядер атомов. При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты отдельных ядер хаотически направлены во все стороны и их суммарный магнитный момент равен нулю.

Похожие статьи




Назовите основные области применения различных методов радиометрии скважин - Радиометрия скважин

Предыдущая | Следующая