Гамма каротаж (ГК)

Визначення зміни інтенсивності природного гамма-випромінювання вздовж стовбуру свердловини називається гамма-каротажем (ГК). (Гамма-каротаж – метод дослідження розрізів свердловин, заснований на реєстрації природного гамма-випромінювання гірських порід). Уперше запропонований і розроблений в 1933 р Принципова схема гамма-методу показана на рис.8.1, а відповідна крива за глибиною свердловини – на рис.8.2.

Рис.8.1. Схема пристрою глибинного приладу для штучного ядерного каротажу: 1 – джерело гамма-променів або нейтронів; 2 – умовні шляхи рухів гамма-променів або нейтронів; 3 – екран; 4 – лічильник; 5 – блок живлення; 6 – попередній підсилювач; 7 – кабель; 8 – підсилювач; 9 – реєстратор; 10 – глина; 11 – вапняки; 12 – піски

Рис.8.2. Крива ГК у осадових породах: 1 – глини; 2 – глини глибоководні; 3 – піски; 4 – пісковики; 5 – вапняки; 6 – вапняки глинисті; 7 – галіт, калійні солі; 8 – солі, які містять бор

Вимірюють гамма-випромінювання гірських порід за допомогою свердловинного приладу, який має розрядний або люмінесцентний лічильник гамма-квантів. Для його живлення у приладі встановлено генератор високої напруги. Електричні імпульси, які створюють у лічильнику при проходженні крізь нього гамма-квантів, підсилюються і передаються на поверхню, де інтегруються і реєструються. Показники вимірного приладу пропорційні інтенсивності природного гамма-випромінювання. На діаграмі ГК зміни інтенсивності природної радіоактивності гірських порід записуються в умовних одиницях – імпульсах в хвилину або, при градуюванні приладу, у мікрорентгенах за годину.

Так як більшість порід мають близьку гамма-активність, однозначне визначення порід взагалі за даними ГК у більшості випадків неможливе. Для вирішення цієї задачі діаграми ГК інтерпретують у комплексі з діаграмами інших геофізичних методів дослідження свердловин. Іноді діаграми гамма-методу у загальних рисах повторюють діаграму самочинної поляризації порід. Однак у деталях суттєво доповнюють. Так, наприклад, потенціали U_ПС для дуже глинистих вапняків, глин і доломітів звичайно близькі. Навпаки, ці породи часто суттєво відрізняються за гамма-активністю.

Діаграми гамма-методу іноді дозволяють розділити однорідні за іншими параметрами глинисті товщі на шари підвищеної гама-активності, які не фіксуються іншими радіоактивними методами.

Як правило, каротажні радіометри є двохканальними і, окрім каналу ГК, містять ще один канал, призначений для одночасного запису ще однієї діаграми, наприклад НГК.

Сучасні каротажні радіометри забезпечують можливість не тільки визначення інтегральної інтенсивності гама випромінювання, але і можливість спектрометрії, тобто визначення енергії -квантів, що поступають на детектор, що дозволяє визначити, з яким радіоактивним елементом пов'язана радіоактивність гірської породи. Для цього один канал радіометра настроюють на енергію основної лінії - випромінювання Ra₂₂₆ - 1,76 МеВ, інший - на основну лінію Th₂₃₂ - 2,6 МеВ і третій - на енергію - випромінювання K₄₀ - 1,46 МеВ.

При виконанні ГК важливим моментом є дотримання оптимальної швидкості руху свердловинного приладу. Оскільки всі радіометри володіють певними постійними часу інтегруючої ячейки то швидкість каротажу повинна бути такою, щоб при русі детектора проти пласта мінімальної потужності h покази радіометра, встигли досягти максимальних значень. При вищій швидкості, як це показано на рис.8.3., аномалія ГК виходить меншій інтенсивності і розтягнутою по глибині. У загальному випадку швидкість ГК не повинна перевищувати 360-400 м/година.

Дата добавления: 2015-07-17