Геологические задачи, решаемые с помощью метода ГГК-с
Селективный гамма-гамма-каротаж основан на изучении фотопоглощения у-квантов в горных породах. ГГК-С предназначен для изучения вещественного состава пород и руд. Оценка эффективного атомного номера с помощью ГГК-С позволяет различать породы по вещественному составу. По ГГК-С оценивают в основном валовое содержание элементов. Используют ГГК-С при поисках и разведке место- рождений свинца, ртути, сурьмы, железа, каменных углей и горючих сланцев. На нефтегазовых месторождениях его применяют с целью оценки степени кольматизации отложений.
Физические предпосылки рентгенорадиографического каротажа (РРК).
Рентген-радиометрический метод основан на изучении результатов взаимодействия мягкого γ-излучения с электронами глубинных орбит атомов вещества. Это взаимодействие заключается в фотоэлектрическом поглощении γ-квантов электронами какой-либо оболочки. В результате электрон вылетает из атома, а атом приходит в возбужденное состояние. Место, с которого удален электрон в результате поглощения γ-кванта, может быть заполнено электроном с другой, более далекой от ядра электронной оболочки. Совокупность фотонов рентгеновского излучения, возникающих при переходах электронов на один общий, более глубокий уровень, носит название характеристической серии рентгеновского спектра. Рентген-радиометрический метод применим только для элементов с атомным номером z > 25-30. В РРК используются зонды, в которых осуществлена геометрия "прямой видимости": детектор регистрирует вторичное излучение (характеристическое и рассеянное) с того же участка изучаемой поверхности, который подвергается гамма-облучению источника.
Модификации и блок схема РРК.
Рентген-радиометрический метод применяется в лабораторном (РРА) и в скважинном (РРК) вариантах, а также для опробования стенок горных выработок (РРО).
Принципы обработки и интерпретации результатов измерений РРК.
Геологические задачи, решаемые с помощью метода РРК.
При помощи РРК определяют элементы, которые делят на три группы: к первой относят элементы с большими атомными номерами, ко второй — со средними, в третью группу входят элементы с Z<33. Все большее применение РРК находит на различных стадиях горно-геологического процесса. Его основное достоинство— возможность аналитических определений многих рудных элементов непосредственно в скважине. На нефтегазовых месторождениях РРК практически не применяют по трем причинам: предельное давление для бериллиевых окон не превышает 20-ЗО МПа; атомные номера основных породообразующих элементов малы; толщина возникающей в коллекторах глинистой корки как правило превосходит глубинность метода.
Модификации стационарного нейтронного каротажа (СНК).
При нейтронном каротаже изучаются характеристики нейтронного и гамма-излучений, возникающих при облучении горных пород источником нейтронов. К числу стационарных нейтронных методов относятся: нейтронный гамма-каротаж (НГК), нейтрон-нейтронной каротаж по тепловым (НК-Т) и надтепловым (НК-Н) нейтронам.
Физические основы СНК.
Сущность нейтронного каротажа сводится к изучению эффектов взаимодействия потока нейтронов, излучаемых естественными или искусственными источниками быстрых нейтронов с веществом пород около скважинного пространства. Нейтроны не имеют электрического заряда, не ионизируют среду, не взаимодействуют с электронным оболочками атомов, вследствие чего их проникающая способность намного выше, чем у других видов излучений. Нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов элементов г.п., испытывая при этом неупругое и упругое рассеяние, а в конечном итоге поглощение (захват) ядрами атомов с испусканием гамма квантов. Наилучшей замедляющей способностью нейтронов обладают среды с большим водородосодержанием. Нейтроны тепловой энергии продолжают двигаться в среде и дальше (диффузная фаза движения), рассеиваясь ядрами атомов. Но поскольку их энергия соизмерима с энергией теплового движения атомов, нейтроны как бы диффундируют среди последних. Конечным результатом взаимодействия теплового нейтрона с ядрами среды является радиационный захват (поглощение), который сопровождается вторичным гамма-излучением.