Радиоактивность – способность неустойчивых изотопов химических элементов самопроизвольно превращаться в другие, более устойчивые изотопы с испусканием элементарных частиц (α, β, γ, р, n и др.). Метод исследования геологического разреза скважин, основанный на регистрации излучений, испускаемых естественно радиоактивными элементами г.п. называется методом естественной радиоактивности.
Соединение U, Th, K зависит от физико-химических. условий формирования осадков, а так же обусловлено вторичными процессами выщелачивания и переноса изотопов. Если не считать урановых и ториевых руд, наибольшей гамма-активностью обладают кислые изверженные породы и глины, фосфориты, марганцевые руды. Наименее активны ультраосновные породы, а среди осадочных-чистые известняки, песчаники, каменные угли и особенно гидрохимические породы (кроме сильвинита KCl). В осадочных-радиоактивность тем больше, чем выше содержание глинистой фракции. Повышенная радиоактивность глинистых пород объясняется тем, что благодаря большой удельной поверхности они в процессе осадконакопления сорбируют большое количество соединений U и Th, а так же в состав входит К. Кроме глин, повышенной радиоактивностью обладают полимиктовые песчаники, в них определенная доля зерен скелетной фракции, представлена калиевыми полевыми шпатами, микроклинами и т.д.
Ест рад q ={кг-эквRa/м3}
При разработке н и г месторождений обнаружено резкое увеличение радиактивных продуктивных пластов при их обводненности – радиогеохимический эффект.
В результате регистрируют суммарную интенсивность.
В необсаженных скв. при перемещении прибора регистрируется интенсивность γ-излучения. Iγ рег= Iγ п+Iγ раст-ра+Iγ гк+Iγ фона.
В обсаженных скв. Iγ рег= Iγ п+Iγ раст-ра+ Iγ цем+Iγ колонна+Iγ фона. В случае, если dc=const и условия обсадки в интервале регистрации диаграмм не меняются, можно записать, что Iγ рег= Iγ п+const.
Теор. кривые γ-метода – симметричные кривые против пласта.
Особенности факт кривой: изрезанность, связанная со статистическими флуктуациями; асимметричная форма, связанная с влиянием инерционности изм аппаратуры, т.е. наличием интегрирующей ячейки, с помощью которой осуществляется осреднение импульсов в ед времени. Кровля – начала спада кривой, подошва – подъема.
Схема интерпретации диаграмм ГМ:
1. Регистрируемую интенсивность необходимо привести к условиям пласта бесконечной толщины. Δ Iγ∞= Δ Iγ рег/νγ, где νγ- коэф-т снижения амплитуды. νγ=f(vt, hпл), опред по палетке.
Iγ∞= (Iγ р- Iγ вм)/ νγ+ Iγ вм.
2. Полученная интенсивность Δ Iγ∞ приводится к стандартным скв.условиям с помощью поправочных коэф-тов η (ηdc, ηгк, ηк, ηц). Для этого требуется знание dc, hгк, сво-ва гл раствора, Iγ фона, hколонны
Iγст=(Iγ р - Iγ ф)* η+ Iγ ф.
3. Вычисляем относительную амплитуду интенсивности излучения – эталонируем диаграмму
Δ Iγ=(Iγ р- Iγmin)/(Iγmax- Iγmin), где Iγmax, Iγmin – показания в опорных пластах
4. Определяем Сгл по палетке, зная Сгл в опорных пластах
Iγ рà Iγ∞à Iγст à Δ IγàСгл (Кгл).
Определение глинистости пород – физ предпосылкой для определения в терригенном разрезе явл-ся связь qп=qгл*Kгл (тер. кол-р.) qп=qно*Kно (карб разрез).
qп – весовая концентрация рад. элементов в породе.
qгл и qно – в глинах и в нерастворимом остатке.
Кгл – объемная глинистость, Кно - объемное содержание нерастворимого остатка.
Кγ= qпδп – объемная концентрация.
Iγ р=С* Кγ/μ (μ-коэф-т поглощения γ-кванта породой) => Iγ р=С* qпδп /μ=С’qп (δп ≈μ)
Iγ р=С(Fпqп+ Fcqр+ Fгкqгк)+ Iγ ф, где F - геометрический фактор.
На практике, при определении глинистости мы не пользуемся зависимостями qп=f(Cгл) и Iγ=f(Kгл), т.к. в производственных условиях не удается часто осуществить качественное эталонирование приборов ГМ, т.е. невозможно выразить Iγ в единицах qп, поэтому при количественной интерпретации пользуются параметром ΔIγ, с помощью которого осуществляется эталонирование диаграммы ГМ. Это способ 2 опорных пластов.
Δ Iγ=(Iγ пл- Iγ мин)/(Iγ мах- Iγ мин).
Мах показания – в глинах, опорные пласты с мин показанием – ангидриты, чистые известняки, доломиты.
Оценку глинистости производят из зависимости: 0<Δ Iγ<1
Особенно информативен ГМ для изучения глинистости пород в скважинах, заполненных соляным раствором, в обсаженных скважинах, пробуренных на РНО, когда метод СП не информативен.
54. Использование γ и n излучения в геофизике. Классификация методов радиометрии.
Радиометрия скв – совокупность матодов ГИС, основанных на измерении ест и иск радиоактивных излучений и ядерных свойств. Эти методы подразделяются на методы регистрации естественных излучений г.п.(радиометрия естественных излучений) и методы регистрации излучений, возникающих при облучении г.п. внешними источниками, помещенными в скважинном приборе. Методы радиометрии делятся на γ-методы (ест γ излучение и иск.) и n-методы (стационарные и импульсные).
Ест γ-излучения: собств ГМ и ГМ-С(спектрльный). Иск γ-излучения: ГГМ-П и ГГМ-С
Стацион. n метод: НГМ, НГМт и НГМнт. Имп n метод: ИНГМ, ИНГМт и ИНГМнт. Существуют и спектральные модификации этих методов ММА (метод меченых атомов), ИМНР. К радиометрии иногда относят также методы ядерного магнитного резонанса (ядерный магнитный каротаж), хотя и не связанный с регистрацией ядерных частиц, но использующий некоторые ядерные свойства элементов г.п.
Задачи, решаемые методами радиометрии: литологическое расчленение разреза, корреляция разрезов, выделение коллекторов, кол-ная оценка коллекторских св-в (Кп, Кгл) и содержания в породе ПИ (Кг и Кн), контроль за разработкой мест-ия (установление положения флюидальных контактов и их продвижение по разрезу и площади, выделение пластов, обводненных мин и пресными водами), контроль технического состояния скв (кач-во цементирования).
