Физические основы метода.
Сущность гамма-каротажа заключается в изучении естественной радиоактивности горных пород по стволу скважины путем регистрации интенсивности гамма-излучения, возникающего при самопроизвольном распаде радиоактивных элементов (в основном U, Th и K40).
Гамма-каротаж в комплексе методов общих исследований применяется при решении задач указанных в разделе «Стандартный электрический каротаж» и дополнительно к ним:
- выделение высокорадиоактивных пластов-реперов;
- разделение глин-покрышек по минералогическому составу;
- разделение пород фундамента по составу (от основных до кислых магм), выделение кор выветривания, других контрастных по данным ГК образований;
- литологическое расчленение различных типов горных пород. Интенсивность гамма-излучения зависит от содержания в породах радиоактивных элементов. Т.к. оно в разных породах различно, по данным ГК можно судить о характере горных пород.
- определение глинистости горных пород. Определение коэффициента глинистости по данным гамма-метода основано на близкой к прямой зависимости этого коэффициента от естественной гамма-активности песчано-глинистых горных пород;
- привязка к разрезу результатов исследования другими методами каротажа, интервалов перфорации и др. Основана на возможности проводить ГК в обсаженных скважинах.
Оценка качества.
Качество материала ГК оценивается по следующим параметрам:
- предельное расхождение от рабочего эталона (в сравнении с днем градуировки) не должно превышать 10%;погрешность измерений по результатам основной и контрольной записи не должна превышать 20% при радиоактивности пород до 10 мкР/ч, 15% - при радиоактивности от 10 до 20 мкР/ч и 10% - при более высоких значениях радиоактивности;
Основные методологичесие требования к диаграммам ГК:
- диаграммы ГК должны быть высокого качества;
- параметры регистрации диаграмм ГК (скорость записи, стабильность работы канала ГК, время интегрирования) должны обеспечивать статистическую достаточность характеристик пластов по естественной радиоактивности по всему диапазону ее значений;
- скорость регистрации диаграмм ГК должна быть в соответствии со свойствами разреза и не должна превышать расчетную;
- масштаб регистрации ГК 0,75 мкР/час/см при соотношении последующих масштабов как 1:2:5:25, т.е. соответственно 1,5:3,75:18,75 мкР/час/см;
- диаграмма ГК должна записываться всегда одновременно с записью диаграмм НКТ.
Метод ГК реализован в следующей аппаратуре:
- СРК;
- РКС.
СРК-01.
Назначение.
Прибор СРК предназначен для исследования нефтяных и газовых скважин методами двухзондового нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым и надтепловым нейтронам (2ННКТ и 2ННКНТ), нейтронного гамма-каротажа (НГК) и гамма-каротажа (ГК), по данным которых определяется водонасыщенная пористость (водородосодержание) и мощность экспозиционной дозы естественного гамма-излучения горных пород.
В ПГО ТПГ аппаратуру СРК используют для работы в режимах 2ННКТ и ГК.
Данные по аппаратуре.
Скважинный прибор обеспечивает проведение измерений в скважинах диаметром 110-350 мм, заполненных водной промывочной жидкостью с содержанием NaCl от десятых долей процента до минерализации, соответствующей насыщению, NaOH - до 20%, нефти - до 10% и pH до 10, при значениях температуры окружающей среды от -10 до 120 °С и гидростатического давления 120 МПа.
Скважинный прибор эксплуатируется с использованием:
- источника быстрых нейтронов полоний-бериллиевым типа ВНИ-2 или плутоний- бериллиевым типа ИБН8-5 с потоком нейтронов от 5x106 до 1x107 с-1;
- кабеля типа КГ3-60-180 длиной до 7000м.
Диапазон измерений мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, обеспечиваемый скважинным прибором, от 1.4 до 251.4 мкР/час.
Диапазон измерений водонасыщенной пористости (водородосодержания), обеспечиваемый скважинным прибором, от 1 до 40%.
Регистрация гамма-излучения (шифр параметра GR) осуществляется блоком детектирования, содержащим два детектора NaI(Tl) размерами 40x80 мм типа СДН.16.40.80. и два фотоэлектронных умножителя ФЭУ-74А.
Регистрация нейтронного излучения осуществляется блоком детектирования, который содержит два гелиевых счетчика тепловых нейтронов типа СНМ-56 (по 1 шт. в каналах ННКТ МЗ и ННКТ БЗ ).
Расстояние между центром источника нейтронов и ближними к нему торцами счетчиков СНМ-56:
- для зонда ННКТ МЗ (шифр параметра RNTN)- 258 ± 5 мм;
- для зонда ННКТ БЗ (шифр параметра RFTN)- 508 ±5 мм.
Схема зондовых установок прибора СРК-01 приведена на рис.14.
Рис.14. Схема зондовых установок прибора СРК-01
Водородосодержание рассчитывается по формулам:
, (1)
, (2)
, (3)
где 
, 
, 
- водородосодержание по данным ННКМЗ, ННКБЗ и их отношению соответственно, %;
, 
- скорость счета по каналам ННКМЗ и ННКБЗ соответственно, у.е.;
