Электромагнитные методы ГИС. Индукционный каротаж. Ядерные излучения, их взаимодействие с горными породами, страница 7

07.10 года

Излучение разряда методами НК сводится к облучению горной породы быстрыми нейтронами и к регистрации гамма-излучения радиоактивного захвата нейтронов, плотности тепловых или  надтепловых нейтронов. В соответствии с этим различают НГК и ННК: по тепловым ННК-Т и надтемловым нейтронам ННК-Н.

НГК – метод заключается в регистрации вторичного (вызванного) гамма-излучения. Регистрируется гамма-излучение по средствам индикатора расположенного на определенном расстоянии от источника нейтронов (L) называемой длиной зонда.

Рис. Схема установки для проведения НГК

I – стальной экран

II – свинцовый экран

1 – точка записи результатов измерения (относится к середине расстояния L)

L – длина зонда

2 – источник быстрых нейтронов

3 – индикатор гамма-излучения

В качестве индикатора гамма-излучения используется стинциляционный счетчик, а в качестве источника быстрых нейтронов – ампульные источники радиоактивных элементов. Такие источники испускают нейтроны в специальном режиме.

Число нейтронов поглощаемых в единице объема породы пропорционально плотности тепловых нейтронов, поэтому вызванное гамма-излучение определяется плотностью тепловых нейтронов и зависит от замедляющих и поглощающих свойств горных пород, т.е от их водородосодержания и наличие элементов с высоким сечением захвата нейтронов. С увеличением водородосодержания (пористости) плотность тепловых нейтронов в зоне в зоне расположения индикатора будет падать, что приводит к значительному уменьшению показаний НГК и наоборот.

Наличие элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов может обусловить как увеличение вызванного гамма-излучения, так и снижение его. Все будет завесить от эмисирующей способности элементов и от энергии излучаемых гамма-квантов. Умеренной эмисирующей способностью обладают такие элементы как Н и С.

Кроме того хлор испускает жесткий гамма-квант с энергией больше 1 МэВ, который обладает большой проникающей способностью, в связи с чем показания НГК возрастают.

На практике используются зонды длиной 45-70 см. На показания НГК большое влияние оказывает условия измерения, т.е. толщина слоя промывочной жидкости между зондом и стенками скважин, наличие глинистой корки, цемента, колонны и ее расположение в пространстве. С увеличением линейных размеров этих сред снижается величина регистрирующей интенсивности вторичного гамма-излучения. В связи с незначительным радиусам исследования на чувствительность НГК также влияет размер зоны проникновения. С увеличением, которой чувствительность НГК к присутствию хлора и газа в горной породе резко падает. На результаты НГК влияют в некоторой степени толщина обсадной колоны и цементного кольца за колонной.

Показания НГК против водоносной части продуктивного пласта может быть завышена по сравнению с показаниями против нефтеносной его части. Эту особенность кривой НГК используют для установления водонефтеносного контакта (ВНК) и прослеживание его в процессе эксплуатации залежи нефти в однородно песчаных пластах имеющих постоянный литологический состав и пористость.

По нейтронным свойствам осадочные горные породы делят на 2 группы: большого и малого водородсодержания. К первой группе относят глины, характеризующиеся большой влагоемкостью (пористостью) и соединения минералов с химически связанной водой (водные аллюмосиликаты), гипсы. При измерениях зондами большой длины на диаграммах НГК эти породы отличаются низкими значениями второстепенного излучения Inγ.

Во вторичный входит малопористые разности – плотные известняки, доломиты, сцементированные песчаники и алевролиты. Показания НГК зависит от глинистости и содержание в них Н и Сl, т.е от насыщенности их водой различной минерализации, нефтью и газом.

Применение метода НГК

Он на практике используется литологического расчленинении разрезов скважин, выделение пород коллекторов, определение их пористости, отбивка водонефтяных контактов и газожидкого контакта, выделение пластов углей и выявление в разрезе руд.

ННК-Н и ННК-Т