Каротаж по радиоактивности

Электрический каротаж осуществляется на необсаженной скважине, чтобы избежать короткого замыкания, вызванного присутствием стальной обсадной колонны. В то же время радиационный каротаж может проводиться как в свободной, так и в обсаженной скважине.

Полная диаграмма каротажа по радиоактивности включает два типа кривых — гамма-каротажа и нейтронного каротажа (рис. 6.6). Кривая гамма-каротажа записывается в левой части диаграммы и напоминает кривую потенциала самопроизвольной поляризации. Кривая нейтронного каротажа регистрируется справа и соответствует кривой удельного сопротивления. Сочетание этих кривых показывает фоновую (естественную) и искусственную радиоактивность в скважине.

Рис. 6.6. Каротажная диаграмма по радиоактивности

Прибор для гамма-каротажа обычно состоит из ионизационной камеры, заполненной инертным газом при высоком давлении. Гамма-излучение, испускаемое пластом породы, проникает в камеру. Некоторые из гамма-частиц сталкиваются с атомами газа, выбивая из них электроны и генерируя таким образом ток. Сигнал передается на поверхность, усиливается и регистрируется в виде кривой его зависимости от глубины. Величина тока непосредственно связана с интенсивностью гамма-излучения. Кривая гамма-излучения (или диаграмма гамма-каротажа) фиксирует естественную радиоактивность пластов.

Величина радиоактивности зависит от типа горной породы. Наибольшую природную радиоактивность имеют сланцевые породы, они обнаруживаются по отклонениям вправо на диаграмме. Для вулканических пород радиоактивность выше, чем в случае осадочных пород, поэтому они легко различаются по диаграммам гамма-каротажа.

Нейтронный каротаж проводят, перемещая по стволу скважины источник излучения нейтронов высокой энергии и детектор излучения, расположенный на определенном расстоянии от источника. С помощью источника осуществляется бомбардировка породы постоянным потоком нейтронов, а детектор регистрирует вторичное гамма-излучение переменной интенсивности. Полученная кривая содержит в себе информацию о жидкости, находящейся в породе.

Нейтроны с большой скоростью равномерно во всех направлениях испускаются в ствол скважины. Во время своего движения наружу они рассеиваются и тормозятся при столкновениях и, наконец, захватываются. Свойства окружающего материала таковы, что дальность перемещения нейтронов всегда оказывается меньше, чем расстояние между источником излучения и детектором. Выходной сигнал детектора возрастает при уменьшении содержания водорода в окружающем пространстве.