Области применения ГК и решаемые им геологические задачи

В комплексе с данными других методов промысловой геофизики результаты гамма – метода исследования скважин используются для литологического расчленения разрезов скважин, для их корреляции и для выделения в них полезных ископаемых. В осадочных отложениях они являются наиболее надежным геофизическим критерием степени глинистости горных пород.

Кривая ГМ характеризует естественную гамма-активность пересеченных скважиной горных пород. Концентрация радиоак­тивных элементов в определенных литологических разностях из­меняется в нешироком диапазоне, что позволяет по показаниям интенсивности гамма-излучения проводить литологическое рас­членение разрезов скважин.

Породы, содержащие промышленные скопления минералов урана и тория, отмечаются на кривой ГМ очень высокими по­казаниями. Из осадочных пород, типичных для нефтяных и га­зовых месторождений, наиболее радиоактивны чистые глины, высокая интенсивность гамма-излучения которых фиксируется на диаграммах гамма-метода. Менее радиоактивны песчаные и известковистые глины, за ними идут глинистые пески, песчаники, чистые пески и карбонатные породы. Наименьшую радиоактив­ность имеют гидрохимические осадки (за исключением калий­ных солей) и большая часть каменных углей. Но такая законо­мерность не всегда выдерживается. Встречаются песчаные (глаукопитовые, монацитовые и полевошпатовые пески) и карбонат­ные породы, обогащенные радиоактивными веществами. Радиоактивность различных глин также неодинакова, что определя­ется физико-химической обстановкой, в которой они образовались и переносились. В связи с этим интерпретацию диаграмм ГК следует проводить с учетом геологических осо­бенностей разреза.

Выделение полезных ископаемых.

Среди полезных ископаемых, однозначно выделяемых по данным гамма – метода, в первую очередь следует назвать радиоактивные руды (уран, радий и торий), а также калийные соли.

В скважинах, бурящихся с целью поисков и разведки месторождений радиоактивных руд, гамма – метод является основным геофизическим методом исследования, на основании данных которого осуществляется не только выделение в разрезе рудных пластов и пропластков, но и количественная оценка содержания в этих рудах радиоактивных элементов. Эти данные широко используются при подсчете месторождений радиоактивных руд.

Во многих случаях по кривым гамма – метода в разрезе скважин уверенно выделяются скопления фосфоритов, марганца, свинца и других редких цветных металлов. На указанных кривых все эти полезные ископаемые отмечаются аномально повышенными интенсивностями Ig .

Заключение.

Метод ГК входит в группу радиоактивных методов исследования скважин и позволяет решать задачи по литологическому расчленению разреза, оценке глинистости терригенных и карбо­натных пород, выявлению в разрезе радиоактивных урановых и ториевых руд, выделения калийных солей по повышенной ра­диоактивности, ангидритов, гипсов и натриевой соли по пони­женной радиоактивности.

Основным измеряемым параметром при ГК является мощ­ность экспозиционной дозы гамма-излучения, создаваемая в единицу времени. Мощность дозы в СИ измеряется в амперах на килограмм (А/кг).

На практике при регистрации кривой ГК используется мень­шая единица — 0,72-10¹⁴ А/кг. Для калибровки каналов ГК используются радиевые источники (эталоны), являющиеся носителями единицы дозы гамма-излучения, создаваемой на за­данном интервале. Все приборы в данном районе калибруются относительно одного эталонного источника. Это создает благо­приятные условия для сопоставления кривых, замеренных в раз­ных скважинах. При этом точность сопоставления определяется только погрешностями аппаратуры и геолого-техническими при­чинами.

Одноканальная аппаратура гамма-каротажа (ГК) состоит из скважинного прибора, соединенного через электрическую линию геофизического кабеля с наземной панелью и источником пита­ния. В наземной радиометрической панели имеется калибра­тор — устройство, позволяющее подавать на вход измеритель­ного канала панели импульсы с заданной скоростью счета. Калибратор используется для установления масштаба записи кривой ГК (в импульсах в минуту на сантиметр шкалы или в других единицах).

В скважинной аппаратуре в качестве датчиков могут быть использованы газоразрядные, сцинтилляционные и полупровод­никовые детекторы.

Интенсивность гамма-излучения, измеряемая в скважинах, зависит от интегральной чувствительности детекторов, линейно­сти шкал пишущего устройства, начального порога регистрации гамма-квантов, величины фонового излучения и других факто­ров даже при работе с однотипными приборами с одинаковыми датчиками и тем более с различными радиометрами и детек­торами.

Стандартизация измерительной аппаратуры предусматри­вает разделение аппаратуры на типы по чувствительности ее к гамма-излучению, проверку соответствия каждого экземпляра радиометра данного типа эталонному прибору, для которого по­лучена градуировочная зависимость результатов измерения ГК от исследуемой гамма-активности горных пород.

Получение качествен­ных результатов исследований разрезов скважин мето­дом ГК решающим образом зависит от выбора методики измере­ний. При выборе методики исходят из геолого-геофизических условий, предполагаемой интенсивности гамма-излучения, мощностей пластов, имеющейся аппаратуры, требуемой точности из­мерений.

В результате количественной интерпретации диаграмм гамма-метода по величине I_γ могут быть определены активность пород, объемная глинистость либо нерастворимый остаток в карбонатных породах, если между q_γ и этими коэффициентами существуют корреляционные связи.