Основные положения. Теоретические основы метода

Теоретические основы метода

Радиоактивный каротаж

Основные положения

Радиоактивный каротаж (РК) – исследования, основанные на измерении параметров полей ионизирующих частиц (нейтронов и гамма-квантов) с целью определения ядерно-физических свойств и элементного состава горных пород. Радиоактивный каротаж нефтяных и газовых скважин включает следующие основные группы измерений: гамма-каротаж – ГК, гамма-гамма каротаж – ГГК, нейтронный каротаж – НК, нейтронный активационный каротаж. Каждая группа подразделяется на несколько модификаций, различающихся типом и энергетическим спектром регистрируемого излучения, конструкцией измерительных зондов, методиками измерений и обработки первичных данных.

Приборами РК непосредственно измеряются сигналы детекторов ионизирующего излучения в виде скорости счета – числа импульсов, регистрируемых в единицу времени. В импульсных и спектрометрических модификациях РК регистрируют скорости счета во временных и энергетических окнах.

Переход от скорости счета к геофизическим характеристикам пород (плотность пород) и их геологическим параметрам (пористость, насыщенность, вещественный состав пород) осуществляют с использованием зависимостей между показаниями скважинных приборов и указанными характеристиками и параметрами, установленными на моделях пород (с имитацией скважины) или методами математического моделирования.

Наиболее важными эксплуатационными и метрологическими характеристиками приборов РК считаются:

- диапазоны измерения геофизических характеристик;

- предел допускаемой основной погрешности измерений;

- допускаемые максимальные скорости счета;

- нестабильность скорости счета при непрерывной работе прибора;

- максимальные значения температуры и давления в скважине;

- максимальное и минимальное значение внутреннего диаметра исследуемых скважин (обсадных колонн, НКТ);

- вертикальное разрешение метода и глубинность исследований.

Значения этих характеристик и допускаемые отклонения от них регламентируются требованиями эксплуатационной документации на конкретные приборы.

Минимальные требования к методическому обеспечению обработки данных заключаются в наличии основных интерпретационных зависимостей. Взаимосвязь устанавливают между измеряемыми скоростями счета и искомыми геофизическими характеристиками или геологическими параметрами пород. Дополнительно используют зависимости для учета геолого-технических условий измерений: давления и температуры в скважине, ее диаметра, свойства промывочных жидкостей и глинистой корки, диаметров и толщин обсадной колонны и цементного кольца, вещественного состава пород, минерализации пластовых вод, плотности флюидов и т.п.

В зависимости от решаемой задачи выделяют общие и детальные исследования методами РК. Отличия между ними заключаются в требованиях получения неискаженной информации для пластов с минимальной мощностью, параметры которых подлежат количественной оценке. Выполнение этих требований достигается выбором максимально допустимой скорости каротажа.

Повышение детальности исследований достигается уменьшением шага дискретизации по глубине при одновременном снижении скорости каротажа. Шаг дискретизации по глубине выбирают из ряда 0,2; 0,1; 0,05 м.