Принципы измерения. Фотоэлектрический эффект (PEF) – интегральная часть энергетического окна плотностного каротажа

Фотоэлектрический эффект (PEF) – интегральная часть энергетического окна плотностного каротажа. В то время как традиционный компенсированный плотностной метод целиком основан на комптоновском рассеянии гамма лучей электронами, лито-плотностное измерение основывается как на комптоновском рассеянии, так и на фотоэлектрической абсорбции гамма-лучей электронами. Фотоэлектрический эффект наблюдается при столкновении гамма-лучей с электронами и их последующем поглощении, так что вся их энергия переходит к электронам. Вероятность реакции зависит от энергии гамма-лучей и типа атома. Индекс ФЭ поглощения атома увеличивается с ростом атомного номера Z, имеющего связь с типом литологии.

Pe = (0.1XZ)^3.6

Если эффект комптоновского рассеяния имеет место при широком диапазоне энергии, то ФЭЭ происходит только при низкой энергии гамма лучей (0,5 МэВ).

Гамма-лучи, эммитируемые с энергией 662 кэВ, рассеиваются в породе, теряя энергию до тех пор, пока не поглощаются в результате ФЭЭ. Коэффициент ФЭ поглощения фактически не зависит от пористости, лишь только слегка уменьшаясь при росте пористости.

Флюид, находящийся в породе также производит незначительный эффект. Простейшие типы литологии, такие как чистый песчаник, ангидрит и т.д., могут быть выделены с помощью только лишь одной кривой PEF.

Так как значения Ре для смешанной минералогии не комбинируются, то с целью интерпретации был введен параметр U. Он представляет собой макроскопическую линейную зависимость и точно определяет абсорбцию вещества заданной толщины. Выражается как

U = Pe(RHOB)

Наиболее часто встречаемые литологии и соответствующие им значения PEF, RHOB и U приведены ниже: