Прибор спектрометрического гамма-каротажа СГК-1024

Спектрометрический гамма каротаж

Геофизи́ческие методы иссле́дования сква́жин - комплекс физических методов, используемых для изучения горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, а также для контроля технического состояния скважин. Геофизические исследования скважин делятся на две весьма обширные группы методов - методыкаротажа и методы скважинной геофизики. Каротаж, также известный как промысловая или буровая геофизика, предназначен для изучения пород непосредственно примыкающих к стволу скважины (радиус исследования 1-2 м). Часто термины каротаж и ГИС отождествляются, однако ГИС включает также методы, служащие для изучения межскважинного пространства, которые называют скважинной геофизикой.

Карота́ж — общее название методов самой распространённой разновидности геофизического исследования скважин. Каротаж представляет собой детальное исследование строения разреза скважины с помощью спуска-подъёма в ней геофизического зонда.

Метод имеет небольшой радиус исследования вокруг скважины (от нескольких сантиметров до нескольких метров), но обладает высокой детальностью, позволяющей не только определить с точностью до сантиметров глубину залегания пласта, но даже характер изменения самого пласта на всей его небольшой мощности.

Многочисленность методов каротажа обусловлена многообразием методов наземной геофизики, для каждого из которых разработан аналогичный «подземный» вариант. Более того, существуют и специальные виды каротажа, не имеющие аналогов в наземной геофизике. Поэтому методы каротажа различают по природе изучаемых ими физический полей: электрические, ядерные и другие.

Разновидность каротажа радиоактивного, основанная на изучении спектра радиоактивных излучений.

Метод имеет несколько модификаций:

1. Спектрометрия естественного гамма-излучения основана на измерении интенсивности наиболее характерных уровней энергий, соответствующих естественным радиоактивным элементам U — Ra (1,76 МэВ), Th (2,62) и ⁴⁰К (1,46).Спектрометрия позволяет оценить долю излучения каждого из этих элементов в суммарном излучении горных пород, регистрируемом при гамма-каротаже. Это дает возможность дифференцировать породы по литологическим разностям, проводить корреляцию разрезов скважин и т. д.

2. Спектрометрия гамма-излучения радиационного захвата основана на зависимости вторичного гамма-излучения от радиационных свойств элемента, ядра которого поглотили нейтрон.

Например, ядро хлора, поглощая нейтрон, выделяет гамма-кванты с энергией 7—8 МэВ. Регистрируя гамма-излучение в узком интервале энергий, можно оценить концентрацию хлора в пластовой воде. В отдельных точках разреза при остановке прибора можно регистрировать и полный энергетический спектр гамма-излучения радиационного захвата.

3. Спектрометрия гамма-излучения неупругого рассеяния нейтронов основана на эффекте взаимодействия быстрых нейтронов, испускаемых внешним источником нейтронов, с ядрами элементов, составляющих горные породы.

Быстрые нейтроны в процессе неупругих столкновений порождают жесткое гамма-излучение, измерение спектра которого позволяет обнаружить присутствие многих элементов в породе, в том числе углерода, кремния и т. д.

При исследовании глубоких скважин с высокими температурами и давлениями Каротаж спектрометрический находится в стадии опытно-методического применения.

Спектрометрический гамма-каротаж – основан на измерении спектрального состава естественного гамма-излучения горных пород с целью определения массовой концентрации в породах урана, тория, калия.

Типовые условия применения:

· необсаженные и обсаженные скважины, заполненные любой промывочной жидкостью или газом.

Применение:

· детальная стратиграфическая корреляция разрезов;

· выделение отдельных литотипов пород;

· оценка глинистости пород;

· определение минерального состава глин;

· определение пористости коллекторов в комплексе с ГГК-П, ННК, АК;

· выделение обводненных зон в эксплуатационных скважинах.

Рисунок 1 – Измерение

Прибор спектрометрического гамма-каротажа СГК-1024

Предназначен для измерения массового содержания в горных породах естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ): тория (Th), урана (U) и калия (K).

Решаемые задачи:

• корреляции разрезов скважин и литологических изменений;
• детальное литологическое расчленение; оценка глинистости;
• стратиграфические исследования;
• определение/уточнение фильтрационно-емкостных свойств;
• определение/уточнение минерального состава пород.

Применяется для исследования открытого ствола нефтяных и газовых скважин, заполненных любой промывочной жидкостью, и рассчитан на работу с трёхжильным грузонесущим геофизическим кабелем длиной до 7000 м.
Зондовая установка состоит из детектора CsJ(Na) c размером 51х200 мм и ФЭУ (Hamamatsu R1847).