Файл: Лабораторная работа 1 по дисциплине Геофизические исследования скважин.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 401
Скачиваний: 11
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В скважинной аппаратуре гамма – каротажа в качестве датчиков могут быть использованы газоразрядные, сцинтилляционные и полупроводниковые счетчики. Сцинтилляционный счетчик (рис. 9.3) имеет два основных элемента: сцинтиллятор и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), преобразующий слабые вспышки света в сцинтилляторе в электрические импульсы и усиливающий последние в миллионы раз.
Сцинтилляторы работают следующим образом. Гамма-квант, попадая в сцинтиллятор, взаимодействует с его атомами, что приводит к возникновению свободных зарядов (электронов и позитронов). Этим зарядам передается либо вся энергия кванта, либо часть ее. Энергия свободных зарядов расходуется на ионизацию и возбуждение атомов сцинтиллятора. При переходе из возбужденного состояния в основное атомы сцинтиллятора теряют энергию, полученную при возбуждении, в виде электромагнитных колебаний (световых фотонов) — люминесценции.
Образовавшиеся фотоны света разлетаются во все стороны, частично поглощаясь в толще кристалла сцинтиллятора. В связи с этим только часть фотонов попадает на фотоумножитель. Электроны, вылетающие из фотокатода, ускоряются электрическим полем и через диафрагму устремляются на первый электрод (динод) умножителя. Вследствие вторичной эмиссии каждый упавший электрон выбивает из диода несколько вторичных электронов, число которых зависит от приложенной между электродами разности потенциалов. Эти электроны, находясь в поле притяжения второго динода, также ускоряются и вызывают вторичную электронную эмиссию на следующем диноде. Таким образом, происходит скачкообразное увеличение числа электронов на каждом диноде фотоэлектрического умножителя. Последним электродом в этой цепи служит анод. Число динодов определяет полное усиление электронов фотоумножителя и у современных фотоумножителей колеблется от 8 до 14.
При радиометрии скважин для регистрации гамма-излучения чаще всего используются монокристаллы NaI(Tl),, которые характеризуются наиболее высокой эффективностью счета.
При записи ГК в цифровой форме кривые ГК симметричны относительно середины пласта. При записи в аналоговом виде кривые ГК – ассиметричны. Высокие показания на диаграмме ГК соответствуют глинам, наиболее низкие – известнякам, углям. Пониженные ГК соответствуют песчаникам.
Рис. 9.3. Принципиальная схема сцинтилляционного счетчика
1 - сцинтиллятор (люминофор); 2 - отражатель; 3 - ФЭУ;
4 - фотокатод; 5 - фокусирующий динод; 6 - диноды;
7 - собирающий электрод (анод); 8 - делитель напряжения
Задание 1.
Геолого – техническая характеристика при записи ГК
| Вопрос | Ответ 1 | Ответ 2 |
| 1 | 2 | 3 |
| Месторождение и номер скважины | Восточно-Улугульская площадь, скважина №2 | Площадь Прирахтовская, скважина №6 |
| Название метода | гамма- каротаж | НГК |
| Интервал записи, м | 2350-2543 | 1800-2500 |
| Дата записи | 4.05.12 | 22.06.87 |
| Тип аппаратуры | РК-5-76 N113 | - |
| Счётчик для канала ГК | 1 кристалл NaI(Tl) | 1 кристалл NaI(Tl) |
| Постоянная времени интегрирующей ячейки | 3 сек. | 3 сек. |
| Номинальный диаметр скважины, м | 0,19 | - |
| Скорость записи, м/час | 400 | - |
| Единица измерения | - | - |
| Масштаб записи кривой | 1 мкр/ч | 0,15 усл.ед |
| Лаборатория | - | ЛКС- 7-0.2 |
| Тип кабеля | КГ-3-60-130 | - |
| Сопротивление изоляции кабеля, Омм | - | 3,5 Омм |
| Масштаб записи глубин | 1:200 | 1:200 |
| Сопротивление бурового раствора (в Омм) на поверхности | - | - |
| Температура воздуха оС | - | 20 |
| Плотность бурового раствора в г/см3 | 1,12 | 1,19 |
| Водоотдача бурового раствора | - | - |
| Забой (в м) скважины при проведении ГИС | 2543 | 2503 |
| Глубины колонн и их диаметры: Глубина колонны в м Диаметр колонны в м Глубина колонны в м Диаметр колонны в м | 50 0.324 797.8 0.219 | - |
Задание 2.
| Кровля, м | Подошва, м | Толщина, м | Литология | ГК, мкР/ч |
| 2227 | 2228 | 1 | Плотные | 6,2 |
| 2082 | 2083 | 1 | Плотные | 5,2 |
| 2110 | 2113 | 3 | Глина | 10 |
| 2178 | 2183 | 5 | Глина | 9 |
| 2034 | 2043 | 9 | Песчаник | 6,3 |
| 2052 | 2056 | 4 | Песчаник | 7,5 |
| 2085 | 2099 | 14 | Песчаник | 6 |
| 2124 | 2141 | 17 | Песчаник | 7,3 |
| 2155 | 2166 | 11 | Песчаник | 6,8 |
| 2167 | 2177 | 10 | Песчаник | 6,5 |
| 2221 | 2227 | 6 | Песчаник | 6,7 |
| 2228 | 2237 | 9 | Песчаник | 7 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт геологии и нефтегазодобычи
Кафедра прикладной геофизики
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
по дисциплине «Геофизические исследования скважин»
Тема «Нейтронный метод».
Выполнила студентка
Данилова К. С.
Группы ГИС-16-1
Дата «09» ноября 2018 г.
Проверил Строянецкая Г.Е.
Дата «____»__________201_ г.
Оценка____________________
Тюмень
ТИУ
2018 г.
Цель. Ознакомление с нейтронным методом.
Теоретическая часть. Нейтронными методами каротажа (НК) изучают процессы, происходящие в горных породах при их облучении потоком нейтронов. Стационарные источники нейтронов представляют собой смесь вещества, излучающего α- частицы (обычно плутония), с порошком бериллия или бора, помещенную в герметично запаянную ампулу. Образование нейтронов происходит в результате реакции α - излучения с бериллием (бором).
Нейтроны, являясь электрически нейтральными, свободно проникают сквозь электронные оболочки атомов и взаимодействуют с ядрами, в результате чего теряют энергию. Различают быстрые нейтроны, надтепловые и тепловые (с энергией 0,025 эВ).
Различают несколько видов нейтронного каротажа. Метод, заключающийся в облучении горных пород потоком быстрых нейтронов и регистрации гамма-излучения, возникающего в момент захвата тепловых нейтронов атомами элементов, слагающих горные породы, называют нейтронным гамма - каротажем (НГК). При этом энергия гамма - квантов зависит от того, какому элементу принадлежит ядро. Исследуя спектр энергий возникших гамма – квантов можно определять элементный состав горных пород. Метод, в основе которого лежит изучение этого спектра энергий, называют спектральным нейтронным гамма – каротажем (СНГК). Спектральный нейтронный гамма – каротаж СНГК применяется при разведке залежей рудных полезных ископаемых.
Метод, при котором измеряется плотность надтепловых нейтронов, называется нейтронным каротажем по надтепловым нейтронам, тепловых нейтронов - нейтронным каротажем по тепловым нейтронам (НКТ). Общее название двух последних методов — нейтрон - нейтронный каротаж (ННК).
Зонды нейтронного каротажа (НК) однотипны и состоят из источника и детектора, между которыми помещен экран (рис. 10.1). Длиной зонда является расстояние между центрами источника и детектора. Длина зонда НГК обычно составляет 60 см, НКТ – 40-50 см. Применяют также многозондовые, но чаще всего двухзондовые, установки НК. В них детекторы удалены от источника на расстояние 60-70 см (большой зонд) и 30-40 см (малый зонд).
В импульсных нейтронных методах используется импульсный источник нейтронов. Импульсный нейтрон - нейтронный каротаж (ИННК) - метод, основанный на облучении горных пород импульсными потоками быстрых нейтронов и регистрации многократно рассеянных медленных нейтронов.