При столкновении нейтрона с ядром водорода, нейтрон уменьшит свою энергию в два раза, при столкновении с кислородом и кремнием только на 11% и 6%. Для горных пород длина пути замедления нейтронов с энергией от 4,3 до 1,5 МэВ составляет в ангидрите 25, гипсе – 7,7, галите – 47 см.
Способность горных пород замедлять быстрые нейтроны и рассеивать тепловые зависит от содержания в них элементов с малыми атомными номерами Н, Не, Ве, Сl, О. Потери энергии при взаимодействии нейтрона с атомом водорода в 50 раз выше, чем с атомом свинца. При одном соударении теряется до 50% энергии. При воздействии нейтронами на вещество можно регистрировать нейтронное и g-излучение и судить о составе вещества.
2.3 Радиометрические методы
Радиометрия скважин – совокупность методов, основанных на изучении ядерных излучений, в основном гамма-квантов и нейтронов.
Используется метод изучения естественной радиоактивности горных пород – гамма-метод ГК.
Другая группа методов основана на облучении пород гамма-квантами – гамма-гамма-метод ГГК; нейтронами – нейтрон-нейтронный метод ННК или нейтронный гамма-метод НГК; импульсные нейтронные методы ИННК, ИНГК.
Методы радиоактивного каротажа (РК) позволяют определять физические параметры горных пород в обсаженных скважинах. Металлическая колонна обсадных труб приблизительно на 30% снижает интенсивность полезного сигнала гамма-лучей и нейтронов. Однако удается получать параметры пластов с достаточной точностью, сравнимой с точностью их определения лабораторными методами по керну. Преимуществами методов радиоактивного каротажа являтся и то обстоятельство, что информация о свойствах горных пород определятся в большем объеме пространства, увеличивается радиус исследования, по сравнению с исследованием керна.
Метод естественной радиоактивности (гамма-метод ГК)
Все горные породы земной коры содержат радиоактивные элементы: урана, тория, калия. Гранитный слой имеет более высокое содержание радиоактивных элементов, чем базальтовый. Осадочные породы в среднем имеют радиоактивность, близкую к гранитам. Любая разность пород обладает отличной от других концентрацией радиоактивных веществ. Наиболее широким спектром концентраций радиоактивных элементов обладают осадочные породы. Большими концентрациями радиоактивных элементов обладают глинистые породы, в связи с их высокими сорбирующими свойствами. Повышенное содержание урана и тория наблюдается в углях, горючих сланцах и битумах. Почти нерадиоактивны гипсы, ангидриты, каменные соли, ультраосновные породы. Индивидуальные отличия в накоплении радиоактивных элементов в горных породах позволяют широко применять изучение естественной радиоактивности горных пород для геологического картирования и расчленения разреза в каротажных исследованиях, определения глинистости коллекторов.
Гамма-каротаж в скважинах основан на принципе измерения естественной радиоактивности горных пород. Радиус зоны исследования методом ГК составляет 30 см.
Спектрометрический ГК (ГК-С) служит для раздельного определения содержаний урана, тория и калия в горных породах.
Ядерно-геофизические методы
Ядерно-геофизические методы основаны на исследовании реакции облучения горных пород гамма-лучами и нейтронами. Разработаны следующие методы изучеия горных пород: гамма-гамма-каротаж плотностной (ГГК-П), литологический (ГГК-Л) и селективный (ГГК-С), гамма-нейтронный каротаж (ГНК), нейтрон-нейтронный каротаж (ННК), нейтронный гамма-каротаж (НГК), импульсные методы ИННК, ИГНК и другие. Широко используются лабораторные модификации методов.
В ядерно-геофизических методах применяют две методики исследований: 1) регистрируется рассеянное горной породой излучение от специального источника. Для исключения прямого воздействия источника на датчик между ними помещают свинцовые экраны 2) горные породы облучаются одним типом лучей или частиц, а регистрируется другой тип лучей (частиц) связанных с реакцией горной породы на облучение.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.