Диэлектрический каротаж – электромагнитный каротаж, основанный на измерении кажущейся диэлектрической проницаемости г.п.εк, которая численно равна диэлектрической проницаемости однородной непроводящей среды, показания в которой равны показаниям в данной неоднородной среде с конечным сопротивлением.
Различают: ДИМ (диэлектрический индуктивный метод)
ВДМ (волновой диэлектрический метод) (ДК, ВДК)
ВДМ
3 катушки. f 40 – 60 МГц. Высокие частоты. Уменьшение влияния скв. Способ основан на волновых представлениях о распространении э/м волны. Волна, возбуждаемая генераторной катушкой, распространяясь от источника, частично отражается от стенки скв, а частично распространяется в породы. э/м волна, отраженная от стенки скв быстро затухает. Это связано с небольшим d скв и низким уд сопротивлением промывочной жидкости. СЕ – база зонда = Δ Z. Трехкатушечный зонд исключает влияние скв.
Т.о в ВДМ изучаемый параметр Δφ – разность фаз. Регистрируемый параметр cos Δφ sinΔφ/2.
Еще в ВДМ изучаются амплитуды э/м волны (верт сост) hz1 и hz2.
Δφ = w*(√ (ε) /с) * Δ Z
С –скорость э/м волны
Выбор длины зонда основывается на характеристике затухания э/м волны в пласте и в скв. Радиус исследования 0,6 – 0,8м. чем выше ρ пород тем лучше условия для измерения ε, тем больше Rи. В скв заполненных растворами низк ρ информативность ВДК снижается. Лучшие объекты – разрезы, сложенные г.п. высоких ρ.
Метод ВДМ наиболее эффективен при исследовании м/р разрабатываемых с применением внутриконтурного заводнения с использованием пресной воды. Различить в этом случае характер насыщения пласта можно только по величине εп отн, тк удельное сопротивление пластов, насыщенных пресной водой или нефтью примерно одинаково; а так же в скв, пробуренных на непроводящих промывочных жидкостях. Кривые ВДК четко выражены против одиночных слоев и пачек, свободны от явлений экранирования, по ним можно выделить прослои мощностью 0,2 – 0,5 м. Благоприятным для БКЗ: относительное высокое сопротивление промывочной жидкости, и ρп>5 Омм.
Ограниченность: невозможно определить ε у пород с ρ<4 Омм. В этом случае токи проводимости превосходят по силе токи смещения. И рез-ты измерения определяя.тся в основном проводимостью пород. Малая глубиность.
Глинистость завышает ε, ВДК нужно проводить в комплексе с др электрическими и р/а методами.
Диэлектрические методы могут проводиться в скв, обсаженных непроводящими полимерными или асбоцементными трубами, а так же в сухих скв или заполненных непроводящей промывочной жидкостью.
49. Радиоактивные излучения. Взаимодействие γ-квантов с веществом.
Радиоактивность – способность неустойчивых изотопов хим элементов самопроизвольно превращаться в другие, более устойчивые изотопы с испусканием элементарных частиц (α, β, γ, р, n и др.). Процесс превращения одного рад изотопа в другой – радиоактивный распад. В результате распада излучаются эл частицы α, β, γ, причем γ излучается во всех случаях.
α – поток ядер 24Не, т.е. частиц, состоящих их 2р и 2n. Пробег α-частиц в несколько сотен раз меньше β.
β – поток быстрых е. Пробег β-частиц в веществе составляет несколько мм.
γ – поток частиц (квантов) высокочастотного эл-магн излучения. Они обладают очень высокой проникающей способностью в веществе, их пробег в несколько есятков раз больше β.
Естественная радиоактивность - рад-ть изотопов, находящихся в естеств условиях, искусственная радиоактивность – радиоактивный распад ядер при их бомбардировке элементарными частицами.
Процесс радиоактивного распада зависит только от внутреннего состояния ядра и не зависит от t, Р или магнитного поля, от вида химич соединения или его агрегатного состояния.
Рад.превращения протекают самопроизвольно и вероятность рад распада за единицу времени явл постоянной для каждого элемента.
, где N0 и Nt – кол-во распадающихся ядер в начальный момент и во времени t.
Закон радиоактивного распада явл статистическим и строго выполняется только для большого (достаточно) числа распадающихся ядер. Если N не велико, то наблюдается статистические флуктуации, т.е. непрерывные колебания около средней величины. Величина, обратная λр, называется средним временем жизни рад изотопа τ
Взаимодействие γ-квантов с веществом.
При прохождении через вещество γ-кванты взаимодействуют с атомами, е и атомными ядрами среды. При этом γ-кванты либо полностью передают свою энергию и поглощаются веществом, либо теряют только часть своей энергии и продолжают движение с меньшей энергией.
Основные виды взаимодействия.
1. фотоэлектрическое поглощение γ-квантов (фотоэффект)
2. неупругое рассеяние γ-квантов на свободных или слабосвязанных электронах вещества (комптоновское рассеяние)
3. упругое рассеяние γ-квантов на связанные е вещества (релеевское рассеяние)
4. образование электронно-позитронных пар.
Фотоэффект протекает при Еγ <0.5 МЭВ (небольшая). γ полностью передает свою Е е, е выбрасывается. Атом, потерявший е, оказывается в возбужденном состоянии, освободившийся уровень Е в атоме заполняется 1 из наружных е, при этом испускается квант рентгеновского излучения. Вероятность протекания фотоэффекта увеличивается с увеличением атомного номера хим элемента и уменьшением Еγ.
Неупругое рассеяние. γ-квант передает е только часть Е. Еγ1<Еγ. Углы рассеяния φ и θ тем меньше, чем больше Е. Вероятность протекания 0.3< Еγ <3 МЭВ. Наиболее вероятно при Еγ>0.5
Упругое рассеяние. В результате происходит перераспределение Е между γ-квантом и связанным е. е не выбрасывается за пределы атома, а γ-квант продолжает движение с уменьшенной Е.
Образование электронно-позитронных пар. Еγ>1 МЭВ, γ-квант взаимодействует с гравитационным полем ядра, и этот процесс сопровождается излучением е и позитрона.
