Физ.основы метода естественной радиоактивности

Радиоактивность – способность неустойчивых изотопов хим. элементов самопроизвольно превращаться в другие, более устойчивые изотопы с испусканием элементарных частиц (α, β, γ, р, n и др.). Метод исследования геологического разреза скважин, основанный на регистрации излучений, испускаемых естественно радиоактивными элементами г.п. называется метод естественной радиоактивности. Обычно альфа-и бета-лучи, имеющие малый пробег в веществе полностью поглощаются буровым раствором, а индикатора достигают лишь гамма-лучи, этот метод называют также гамма-мотодом и обозначают ГМ. Скважинный прибор состоит из детектора(гамма-счетчика) и электронной схемы, служащую для питания индикатора, усиления его сигналов и передачи их через кабель на поверхность.(источника нет, только счетчик) (рис из лекций). Радиоактивность г.п.обусловлена в основном присутствием в них U, Th, радиоактивных продуктов их распада и К, ⁴⁰К, остальные радиоактивные элементы присутствуют в очень малых количествах и свой вклад не вносят. Соединение U, Th, K зависит от физ-хим. условий фор-ия осадков, а так же обусловлено вторичными процессами выщелачивания и переноса изотопов. Если не считать урановых и ториевых руд, наибольшей гамма-активностью обладают кислые изверженные породы и глины, фосфориты, марганцевые руды. Наименее активны ультраосновные породы, а среди осадочных-чистые известняки, песчаники, каменные угли и особенно гидрохимические породы(кроме сильвинита KCl). В осадочных-радиоактивность тем больше, чем выше содержание глинистой фракции. Повышенная радиоактивность глинистых пород объясняется тем, что благодаря большой удельной поверхности они в процессе осадконакопления сорбируют большое количество соединений U и Th, а так же в состав входит К. Кроме глин, повыш.рад. обладают полимиктовые песчаники, в них опред. доля зерен скелетной фракции, предст. калиевыми полевыми шпатами, микроклинами и т.д.

Задачи, решаемые ГМ: опр-ие литологии пород и корреляция разреза скв.; оценка глинистости пород; выделение обводнившихся прослоев в процессе разработки мест-ия.

На показания ГМ влияют: а)поглощение гамма-излучения в скв.,зависящее от диаметра скв.,плотоности бурового раст-ра, наличия и толщины обсадной колонны и цементного кольца; б)радиоактивность среды, заполняющей ствол скв. Показания ГМ меньше если есть обсадная колонна или если радиоактивность г.п.меньше радиоактивности среды, заполняющей скв., а диаметр скв. растет.