Теор. кривые γ- и n -методов – 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. Границы определяются по началу подъема кривой в подошве и началу спада – в кровле.
56. Физические основы метода рассеянного γ-излучения. ГГМ-П и ГГМ-С
ГГМ Порода облучается источником γ-квантов и регистри-ся интенсивность γ-излучения, достигшая индикат. излучения, располож-го на некотором расстоянии от источника. это расстояние называется длиной зонда l. Фильтр из тяжелого металла (Fe, Pb, W и др.), установ-ый между источником и индикатором, практич. полностью поглощает прямое γ-излучение источника. Поэтому измеряемое в этом методе γ-излучение почти полностью состоит из излучения источника, претерпевшего хотя бы одно рассеяние на атомах среды, окружающей источник.
Когда гамма-кванты большой энергии (порядка 1 МэВ), вылетающие из источника, претерпевают несколько актов рассеяния и значительно уменьшают свою энергию, они поглощаются в результате фотоэффекта. Поскольку взаимодействие гамма-кванта с веществом является случайным процессом, разные кванты до своего поглощения успевают пройти различное расстояние от источника. По мере удаления от источника поток квантов уменьшается тем быстрее, чем выше плотность среды и концентрация тяжелых элементов в ней. Степень влияния последнего фактора на показания ГГМ можно менять путем выбора начальной энергии гамма-квантов (выбором источника) и энергии квантов, преимущественно регистрируемых индикатором (выбором индикатора). В соответствии с этим существуют две модификации ГГМ: плотностной гамма-гамма-метод (ГГМ-П) и селективный (ГГМ-С).
ГГМ-П Применяют источники γ-излучения с большой энергиейЕγ=1.17-1.33 МэВ (60Со, 137Cs). Детектор помещают в толстом корпусе из тяжелого металла, который практически полностью поглощает γ-кванты с Е<0.2 МэВ. Т.о. регистрируются γ-кванты с Е>0.2. При облучении породы γ-квантами происходит несколько актов рассеяния при их взаимодействии с электронами; в результате чего их Е уменьшается, в дальнейшем они поглощаются в результате фотоэффекта. В ГГМ-П регистрируются γ-кванты, интенсивность которых определяется комптоновским рассеянием (неупругим). Фотоэффект наиболее вероятен приЕγ<0.3 МэВ. Интенсивность излучения зависит от электронной плотности среды ne – число е в ед объема вещ-ва.
Ne= δП*Z*NA/A, для моноэлем.среды, где δП- физ плотность породы, Z-порядковый номер эл-та, А – ат масса.
Для хим элементов от Н до Са включительно (1-20) отношение Z/А= ½; ne= δПВ
Т.о. ne прямо связано с физ плотностью пород. Iγγ=f(ne)=f(δП) => ГГМ-П показания зависят от плотности породы.
Чем выше δП, тем ниже Iγγ.
Размер зонда определяется между детектором и излучателем г-квантов. L=20-30. Точка записи – в середине расстояния. Rиссл = 15. Поскольку Rи мал, показания метода зависят от положения прибора в скв., dc, hгк, плотности раствора и наличия крепления в скв. Т.к. δр и δгк<δП, то наличие каверны или толстой глинистой корки приведет к увеличению Iγγ.
Для уменьшения влияния скв. прибор прижимают к стене скв, детектор и излучатель экранируют экраном из тяжелого Ме за исключением стороны, обращенной к породе – коллимационное окно. Применяя однозондовую модификацию, т.е. с одним детектором, не удается полностью исключить влияние промежуточного слоя (слой бурраствора + гл корка), поэтому его необходимо учитывать при интерпретации. Более надежные результаты получаются, применяя двухзондовую модификацию, когда в приборе имеется 2 детектора, расположенных на d=15-35 см от излучателя. Зондовый прибор содержит прижимное устройство, выполняющее роль каверномера. В случае регистрации однозондового прибора регистрационным пар-ром явл-сяIγγ. В дальнейшем для определения δП используют зависимость Iγγ= f(δП). Шкалу δПможно построить на диаграмме, используя соотношение Iγγ= δПКδ (коэф-т для эталонирования диаграммы ГГМ). Кδ=(Iγγ2- Iγγ1)/ (δ2 -δ1).
Эталонирование осуществляется по показаниям двух эталонных сред – вода (δ1=1г/см3) и известняк (δ2=2.71 г/см3). Если радиометр не эталонируется перед спуском в скв, то осуществляется эталонирование диаграммы в 2 опорных пластах.
ΔIγγ=(Iγγп- Iγγмин)/(Iγγмах- Iγγмин). ΔIγγ- двойной разностный параметр.Iγγмах– показания в глинах (каверны), ΔIγγмин – показания в плотных породах.
Двухзондовая модификация позволяет регистрировать диаграммы в масштабе плотности, для этого в станции имеется аналогичная счетная машина, осуществляющая регистрацию диаграмм в масштабе плотности с учетом непостоянства условий в скв. (изменение диаметра). ГГМ-П применяют для разделения в разрезе скважин пород с различной плотностью и пористостью, а также для определения литологического состава.
В чистых породах: δП=δжКп+δтв(1-Кп); Кпгг= (δтв- δп)/ (δтв- δж)=Кп
В глинистых породах: δП=δжКп+δглКгл+ δтв(1-Кп-Кгл); Кп= Кпгг-ΔКпгл; ΔКпгл=(δтв- δгл)/ (δтв- δж).
Если состав флюида в поровой про-ве не однородный, то δж= δвКв+ δнКн+ δгКг
ГГМ-С Применяют источник мягкого излученияЕγ=0.14-0.28 МэВ (75Se, 203Hg). Регистрируется Еγ<0.2 МЭВ. Показания зависят от рассеяния γ-квантов и от поглощения, причем поглощение преобладает, поэтому в основе ГГМ-С лежит фотоэффект.Наиболее сильное влияние на показания ГГМ-С оказывают присутствующие в г.п.тяжелые эл-ты: чем больше содержание последних, тем меньше показания метода. размер зонда 10-20см. Применяют для изучения разреза, для определения руд, а также нефти и газа в карбонатных разрезах. В нефтяных скв.применяют в основном для разделения песчаников, известняков и доломитов. При равной плотности показания против песч. максим., против известняков – минимальные, а в доломитах- промежуточные(в зависимости от фотоэлектрического поглощения).
По данным ГГМ-С определяют:
1) Zэф-эффективный атомный номер вещ-ваZэф=(Zi3*ni)1/3, где Zi-атомный номер элемента, входящего в состав, ni-число атомов с атом.номеромZiв молекуле
введено для много компонентных сред
2)Ре-фотоэлектрич.поглощениеPе=(z/10)3.6, Ре=(ΣАizini)/(Аizi) – для многокомпонентной смеси. Аi-атомная масса элемента Zi
3)U-индекс фотоэл.поглощенияU=UжКп+Uтв(1-Кп)
