Теоретические основы. Регистрация плотностного гамма-гамма каротажа (ГГК-П) основана на эффекте рассеяния жесткого гамма-излучения в изучаемой горной породе

Регистрация плотностного гамма-гамма каротажа (ГГК-П) основана на эффекте рассеяния жесткого гамма-излучения в изучаемой горной породе. Идея ГГК-П основана на известных принципах взаимодействия g - излучения с различными веществами. Измеряя результат этого взаимодействия, можно, в частности определить и плотность горной породы. Основным фактором, влияющим на показания метода ГГК-П является эффект комптоновского рассеяния g - квантов источника высоких энергий электронами ядер минералов, слагающих горную породу. Взаимодействуя с электроном, g - квант теряет часть своей энергии и меняет траекторию движения. Схема взаимодействия показана на рис.1.

После неоднократного повторения подобной реакции g - квант изменяет свою траекторию настолько, что может быть зарегистрирован детектором, находящимся в приборе. По сути, прибор ГГК-П измеряет электронную плотность горной породы, которая тесно связана с плотностью минералов слагающих ее.

Поскольку облучение горных пород в скважине происходит жестким g - излучением, то регистрируемая детекторами мощность экспозиционной дозы рассеянного g - излучения находится в обратно пропорциональной зависимости от плотности среды. Следовательно, метод ГГК-П позволяет выполнять литологическое расчленение разреза, выделять пласты – коллектора и рассчитывать коэффициент пористости Кп.

Для производства работ применяется двухзондовая аппаратура ГГК-П. (рис.2)

Дальний зонд

Ближний зонд

экран

Источник g - излучения

Рис.2. Схема зонда для регистрации ГГК-П

Наличие двух зондов продиктовано тем, что при подобной регистрации рассеянного g - излучения малый зонд позволяет более точно учесть влияние ближней зоны скважины (глинистой корки, бурового раствора), а дальний зонд регистрирует рассеянное g - излучение от горной породы. При производстве работ, с целью устранения влияния скважины на результаты измерения зондовая часть прибора в обязательном порядке прижимается к стенке скважины прижимным устройством.

В качестве источников жесткого g - излучения в скважинных приборах применяются ампульные источники, содержащие изотопы ⁶⁰Со или ¹³⁷Сs.