Метод наведенной активности

Некоторые элементы, входящие в состав горных пород, при захвате нейтрона превращаются в неустойчивые изотопы. К ним относятся кислород, кремний, хлор, натрий и др. Образовавшиеся неустойчивые изотопы с течением времени распадаются, излучая -кванты. Полученная таким образом радиоактивность называется наведенной. В качестве примера наведенной активности можно привести захват теплового нейтрона ядром атома натрия: . При этом испускается -квант, а образовавшийся изотоп натрия оказывается радиоактивным. Он распадается с периодом полураспада Т =14,9 час, при этом испускаются -кванты с энергией 3,89 МэВ.

Метод наведенной активности основан на измерении - излучения искусственных радиоактивных изотопов, образующихся в горных породах при взаимодействии ядер некоторых элементов с потоком нейтронов.

Каротаж по методу наведенной активности обычно проводят поточечным способом. На заданную глубину скважины опускают нейтронный источник. После некоторого времени, достаточного для образования радиоактивных изотопов, источник удаляют, а на его место устанавливают индикатор и регистрируют изменение во времени интенсивности g- излучения. После окончания измерения на одной глубине переходят к измерениям на другой глубине, пока не исследуют заданный интервал скважины. Предварительно в каждой точке замеряют интенсивность естественного g-излучения и вычитают ее из результатов измерения наведенной активности.

При облучении нейтронами обычно активируются несколько элементов. Результат измерения представляет их суммарное -излучение. Обрабатывая полученные данные, выделяют составляющие, соответствующие отдельным изотопам, и определяют содержание этих элементов в породе.

Метод наведенной активности применяется для отбивки ВНК в обсаженных скважинах. Разделение нефтеносной и водоносной частей пласта этим методом возможно по хлору, по натрию или по ванадию. Если в качестве индикаторного элемента используют натрий, облучение и замер спада наведенной активности проводят в течение 14 часов. При использовании наведенной активности хлора пласт облучают нейтронами в течение 40 минут, а замеряют g-излучение в течение 2-2,5 часов. Наиболее надежные результаты при отбивке ВНК дает метод наведенной активности по натрию. Применение метода возможно при минерализации вод более 50 г/л, однако он малопроизводителен.

Метод наведенной активности при непрерывном перемещении прибора можно применять только при образовании короткоживущих радиоактивных изотопов с Т < 10 мин. Он известен под названием активационный гамма-каротаж (АГК). Источник нейтронов при этом располагается на расстоянии нескольких метров выше индикатора гамма-излучения. В этом случае собственное гамма-излучение нейтронного источника и нейтронное гамма-излучение радиационного захвата, возникающее в породе, практически не оказывает влияния на показания прибора. Оптимальный размер зонда и скорость перемещения установки выбирают в соответствии с периодом полураспада получаемого радиоактивного изотопа.

Активационный гамма-каротаж по кислороду применяется для определения содержания воды в работающей скважине, а также для выявления интервалов затрубной циркуляции жидкости.