ГАММА-КАРОТАЖ Выполнила Мавлютова Карина Группа 305 ИГи НГТ

ГАММА-КАРОТАЖ Выполнила: Мавлютова Карина Группа 305 ИГи. НГТ

ВВЕДЕНИЕ Измерение интенсивности естественного излучения пород вдоль скважины называется гамма-каротажем (ГК). Гамма-каротаж является одним из видов радиоактивного каротажа (РК).

ФИЗИЧЕСКАЯ ОСНОВА МЕТОДА • Гамма – каротаж основан на измерении интенсивности естественного γ-излучения, возникающего в процессе самопроизвольного распада радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах. • При гамма - каротаже регистрируются гамма - лучи в скважине.

ØИнтенсивность радиоактивного излучения пород в скважине измеряют при помощи индикатора γизлучения, расположенного в глубинном приборе. Схема установки гамма–каротажа О – точка записи результатов измерений I – индикатор гамма-излучения В качестве индикатора используют: Газоразрядные счетчики. Счетчик Гейгера-Мюллера. Сцинтилляционные счетчики. Полупроводниковые счетчики.

Газоразрядные счетчики Счетчик Гейгера-Мюллера 1 — герметически запаянная стеклянная трубка; 2 — катод (тонкий слой меди на трубке из нержавеющей стали); 3 — вывод катода; 4 — анод (тонкая натянутая нить). Работа счетчика основана на ударной ионизации. γ -кванты, испускаемые радиоактивным изотопом, попадая на стенки счетчика, выбивают из него электроны. Электроны, двигаясь в газе и сталкиваясь с атомами газа, выбивают из атомов электроны и создают положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между катодом и анодом ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, и ток через счетчик резко возрастает. При этом на сопротивлении R образуется импульс напряжения, который подается в регистрирующее устройство.

Преимущества газоразрядных счетчиков: стабильность работы в большом диапазоне изменения температуры (от -55 до +300 ⁰С) необязательность постоянства напряжения питания повышенная чувствительность к жесткому гамма-излучению

Сцинтилляционный счетчик Индикатором гамма–излучения является прозрачный кристалл, молекулы которого обладают свойством сцинтилляции – испускания фотонов света при воздействии гамма–квантов. Фотоны отмечаются фотоэлектронным умножителем и вызывают поток электронов к аноду (ток). Амплитуда сигнала на выходе со сцинтилляционного счетчика пропорциональна энергии γ-кванта. Попавшего на его кристалл, что позволяет изучать энергетический спектр γ-излучения.

Преимущества сцинтилляционного счетчика: высокая чувствительность большая разрешающая способность различать частицы по их энергии и измерять ее

Полупроводниковый счетчик — это детектор частиц, основным элементом которого является полупроводниковый диод. Время разрешения составляет примерно 10– 9 с. Эти счетчики обладают высокой надежностью. Малая толщина рабочей области полупроводниковых счетчиков не позволяет применять их для измерения высокоэнергетических частиц.

Преимущества полупроводниковых счетчиков: экономичность питания компактность нечувствительность к магнитному полю высокое амплитудное разрешение

Результаты гамма-каротажа Полученная в результате замера кривая, характеризующая интенсивность γ-излучения пластов вдоль ствола скважины, называется гаммакаротажной кривой. Единица измерения: импульс за минуту или микрорентген в час (гамма).

На кривых выделяют пласты с разной степенью радиоактивности: • Максимальным значениям соответствуют породы и руды, содержащие уран, радий, торий, калий-40 и другие радиоактивные элементы, а также граниты, глины. • Минимальным значениям соответствуют песчаные и карбонатные породы.

Решаемые задачи метода Литологическое расчленение разреза Коррелляция геологического разреза Выделение полезных ископаемых Выделение пород коллекторов Определение пористости, водонасыщенности и проницаемости пород-коллекторов Выявление радиоактивных и нерадиоактивных руд

Ограничения метода Влияние фонового излучения (на глубине нескольких десятков метров на результаты измерения не влияет) Влияние скважины на показания ГК (естественная радиоактивность колонн, промывочной жидкости и цемента) Эффективный радиус действия установки гаммакаротажа ≈ 30 см.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Гамма-каротаж находит широкое применение для изучения литологии пород. Выделения глинистых пластов, качественной и количественной оценки их глинистости и радиоактивности, при корреляции разрезов скважин, в том числе и обсаженных колонной. Кривые гамма-каротажа можно зарегистрировать совместно с кривыми других методов каротажа. Прибор для регистрации ГК так же может быть совмещен с другими приборами.

Список использованной литературы: 1. . Википедия. Свободная энциклопедия. 2. Д. И. Дьяконов, Е. И. Леонтьев, Г. С. Кузнецов «Общий курс Геофизических Исследований скважин» . Москва, «Недра» 1984 3. С. С. Итенберг, Т. Д. Дахкильгов "Геофизические исследования в скважинах", Москва, "Недра", 1982 г.