Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Дисциплина Геофизические исследования скважин. РАДИОАКТИВНЫЕ МЕТОДЫ (лекция
Содержание
- 1. Дисциплина Геофизические исследования скважин. РАДИОАКТИВНЫЕ МЕТОДЫ (лекция
- 2. Радиоактивные методы основаны на измерении естественных и искусственно вызванных радиоактивных излучений в скважинах.
- 3. Радиоактивные методыГК (ГМ) –гамма каротажJγ – интенсивность
- 4. ННК –нейтрон-нейтронный каротаж:Регистрируется γ-излучения радиационного захвата нейтронов
- 5. Физические основы гамма-методаГамма-каротаж (ГК или ГМ) заключается
- 6. Явление радиоактивностиЯдра элементов состоят:Протоны – 1+pНейтроны –
- 7. Виды излучений, сопровождающих естественные радиоактивные превращения: ά
- 8. β – излучение-частица, это В ядре
- 9. γ – излучение (электронный захват)-радиоактивный изотоп (p19
- 10. Радиоактивность осадочных горных породСодержание радиоактивных элементов в
- 11. У магматических пород максимальной активностью отличаются кислые
- 12. Виды взаимодействия гамма-излучения с веществом горных
- 13. Комптоновское рассеиваниеЭнергия γ-квантов >0,5 Мэв Взаимодействие с
- 14. ФотоэффектЭнергия γ-квантов
- 15. Эффект образования парЭнергия γ-квантов > 4 Мэв
- 16. Гамма-метод (ГК)Аппаратура измерения гамма-излучения:Газоразрядный счетчик (Гейгера-Мюллера),(непропорциональные Еγ,
- 17. Аппаратура измерения гамма-излучения: 2. Сцинтилляционный счетчик (пропорциональные
- 18. Скважинные приборы радиоактивных методовдетектор гамма-излучения электронная схемаинтегрирующей ячейкизондτ=t2 – t1радиус зоныисследования
- 19. Кривые гамма-методаКривые Iγ против пластовбольшой (а) и
- 20. Выбор параметров регистрацииПри измерениях рекомендуется:время стояния прибора
- 21. Диаграммы радиоактивных методов (ГК)каменная солькалийная сольглиныгипсангидридизвестняк низкопористыйизвестняк высокопористыйразмытый пласт с глубокой кавернойметаморфизованная породаПесчаникгазоносныйнефтеносныйводоносный
- 22. ДИАГРАММЫ ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В СКВАЖИНЕ
- 23. Обработка и интерпретация диаграмм ГМ1.Расчленение разреза на
- 24. 1.Расчленение разреза на пласты 2.Снятие значений
- 25. 3.Приведение к условиям пласта бесконечной мощности (Поправка за инерционность регистрации и мощность пласта)Зависимостидля различных(шифр кривых)
- 26. 4.Выбор опорных пластов
- 27. 5.Расчет двойного разностного параметра
- 28. 6.Определение Кгл.
- 29. 7. Определение литологии пласта
- 30. Методы вторичного гамма-излучения ГАММА-ГАММА МЕТОД
- 31. Скважинный прибор ГГ методадетектор гамма-излученияисточник гамма-излученияLL- длина зондаточка записи (1/2L)свинцовый экранзонд
- 32. ГГМ. Плотностная модификация. ГГМ-П.
- 33. ГГМ. Селективная модификация. ГГМ-С. (энергия
- 34. НЕЙТРОННЫЕ МЕТОДЫ .
- 35. Типы источников 49Be + 24α = 612C
- 36. Взаимодействие нейтронов с веществом горных пород 1. Упругое рассеиваниеПотеря энергии зависитот массы ядра.1эВ
- 37. Взаимодействие нейтронов с веществом горных пород2. Неупругое
- 38. Взаимодействие нейтронов с веществом горных пород3. Радиационный
- 39. Энергетическая характеристика нейтроновТепловые, Еn < 1 эВПромежуточные
- 40. РЕГИСТРАСТРАЦИЯ НЕЙТРОНОВГазоразрядные счетчики (порождаются +24ά или быстрые
- 41. Блок-схема газоразрядного счетчика Гейгера-Мюллера
- 42. Скважинные приборы радиоактивных методовБлок –схема сцинтилляционного счетчикаСцинтиллятор –смесь сернистого цинка с одним из соединений бора
- 43. ЗОНДЫ НЕЙТРОННОГО МЕТОДА Блок-схемы зондов ННМ-Т и
- 44. СХЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕЙТРОНОВбыстрые (включая надтепловые) нейтронытепловые нейтроныгамма-квантыИсточник быстрых нейтроновдетекторыточка замедления нейтронаточка поглощения нейтронов или гамма-квантовНТГ
- 45. НЕЙТРОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДДлина замедления быстрых нейтронов ,
- 46. Нейтронные характеристики сред
- 47. Нейтрон-нейтронный метод по надтепловым нейтронам ННМ-НТ
- 48. ННМ-НТ. Изменение плотности регистрируемых нейтронов.Шифр кривых – kп,%Расстояние от источникаUU-точка инверсии
- 49. Зависимость длины замедления надтепловых нейтронов от концентрации водорода
- 50. Диаграммы радиоактивных методов. ННМ-НТ
- 51. Нейтрон-нейтронный метод по тепловым нейтронам ННМ-Т
- 52. ННМ-Т. Изменение плотности регистрируемых нейтронов.Пресная водаСоленая водаШифр кривых – kп,%Расстояние от источника
- 53. Диаграммы радиоактивных методов. ННМ-Т
- 54. Методы вторичного гамма-излучения. НЕЙТРОННЫЙ ГАММА-
- 55. Диаграммы радиоактивных методов. НГМ.
- 56. ОБРАБОТКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДИАГРАММ ННМ-НТЦель – освоение
- 57. Диаграмма ННМ-НТ
- 58. Расчленение разреза на пласты (по точкам перегиба)Кривые
- 59. 3.Приведение к условиям пласта бесконечной мощности (Поправка за инерционность регистрации и мощность пласта)
- 60. Порядок выполнения работыРасчленение разреза на пластыСнятие амплитуд
- 61. Диаграмма ННМ-НТ
- 62. Скачать презентанцию
Радиоактивные методы основаны на измерении естественных и искусственно вызванных радиоактивных излучений в скважинах.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Радиоактивные методы основаны на измерении естественных и искусственно вызванных радиоактивных
излучений в скважинах.
Слайд 3Радиоактивные методы
ГК (ГМ) –гамма каротаж
Jγ – интенсивность естественного гамма-излучения в
пласте, мкР/ч, амп/с
ГГК –гамма-гамма каротаж:
ГГК-П - гамма-гамма каротаж плотностной
Источники γ-квантов энергии [0.5- 2МэВ]ГГК-С - гамма-гамма каротаж селективный
Источники γ-квантов энергии [<0.3- 0,4МэВ]
Iγ γ-интенсивность рассеянного γ-излучения, имп/с
е- электронная плотность среды, кг/м3
экв.- эквивалентная плотность среды, кг/м3
Слайд 4ННК –нейтрон-нейтронный каротаж:
Регистрируется γ-излучения радиационного захвата нейтронов (для выделения ВНК)
ННК-Т-
нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам
ННК-НТ - нейтрон-нейтронный каротаж по надтепловым
нейтронамLз-длина замедления нейтронов
W –водородный индекс (эквивалент) пласта (для определения коэффициента пористости и газонасыщенных пластов)
Слайд 5Физические основы гамма-метода
Гамма-каротаж (ГК или ГМ) заключается в измерении гамма-излучение
естественных радиоактивных элементов в горных породах, пересеченных скважиной.
Интенсивность и энергетический
спектр регистрируемых излучений зависит от состава, концентрации и пространственного распределениярадиоактивных элементов.
Наиболее распространены в природе U (и образующийся из него Ra), Th и K.
Слайд 6Явление радиоактивности
Ядра элементов состоят:
Протоны – 1+p
Нейтроны – 10n
1+p + 10n
=атомный вес элемента
Если p=n , то ядро устойчиво.
Если p1= p2
, а n1≠ n2- это атомы изотопы.При n >p ( в 1,2 и более)-радиоактивные элементы
Слайд 7Виды излучений, сопровождающих естественные радиоактивные превращения:
ά – излучение
Е- электромагнитное
излучение
заряд (p)
Масса (p+n)
n=238-93=146
-частица, это ядро атомов
α-лучи поглощаются листом бумаги
Слайд 8 β – излучение
-частица, это
В ядре тория нейтрон преобразуется
в протон
β-лучи полностью поглощаются слоем породы в несколько мм
Слайд 9γ – излучение
(электронный захват)
-радиоактивный изотоп (p19
распространяются в осадочных породах до 40-80 см
Слайд 10Радиоактивность осадочных горных пород
Содержание радиоактивных
элементов в сеноманских
отложениях Амударьинского
нефтегазоносного
бассейна
(по материалам Р.А. Алексеева, 1973)
известняки
песчаники
алевролиты
глины
Концентрации варьируют (%):
-калий от
0 до 4-торий от 0,0001 до 0,0012
-уран от 0 до 0,0005
В глинистых покрышках
повышена радиоактивность:
-каолинит (>Th)
-монтмориллонит (>U)
-гидрослюды (>K)
Слайд 11У магматических пород максимальной активностью отличаются кислые породы (из-за повышенного
содержания К, в котором содержится около 0,012% радиоактивного изотопа К40),
минимальной
– ультраосновные породы.
Слайд 12Виды взаимодействия гамма-излучения с веществом горных пород а) комптоновское рассеивание (Еγ>0,5 МэВ) б)
фотоэффект
(Еγ4 МэВ)
Слайд 13Комптоновское рассеивание
Энергия γ-квантов >0,5 Мэв
Взаимодействие с электроном атома
Часть
энергии передается электрону
γ-квант теряет часть энергии и отклоняется
где μk
- коэффициент ослабления; β- const.σе –электронная плотность вещества (пропорциональна σп),
т.е. μ пропорциональна σп
Изучение
-основа ГГК-П (плотностного)
Слайд 14Фотоэффект
Энергия γ-квантов
энергия γ-кванта поглощается
4) e- уносит часть энергии (вспышка)
Фотоэффект проявляется при
взаимодействии с тяжелыми элементами (U, Th, K)По соотношению U, Th, K можно делать заключение о литологии пород в разрезе
Изучение фотоэффекта- основа ГГК-С (селективного)
Слайд 15Эффект образования пар
Энергия γ-квантов > 4 Мэв (жесткое излучение)
Взаимодействие
с ядром
3) Вся энергия γ-кванта поглощается
4) Образуется пара:
электрон (e-)
и позитрон (e+ ) 5) Через короткий промежуток
времени электрон и позитрон
аннигилируют (взаимодействуют) и
излучаются два γ-кванта
1Мэв =1,6*10-13 дж
2*10-14 -2*10-12(дж)-быстрые
0.3 – 5*10-18(дж)- надтепловые
25*10-21(дж)- тепловые
100 Мэв
0,1 эв
Слайд 16Гамма-метод (ГК)
Аппаратура измерения гамма-излучения:
Газоразрядный счетчик (Гейгера-Мюллера),
(непропорциональные Еγ, регистрируют 1 -2
% γ-квантов)
τ –постоянная времени
интегрирующей ячейки, (с)
R- сопротивление
С -конденсатор
Слайд 17Аппаратура измерения гамма-излучения:
2. Сцинтилляционный счетчик
(пропорциональные Еγ , регистрируют до
30% γ-квантов)
Постоянная времени интегрирующей ячейки:
τ = С х R -
время накопления разрядов (сигнала) – дискретность записи диаграммы
Слайд 18Скважинные приборы радиоактивных методов
детектор гамма-излучения
электронная схема
интегрирующей ячейки
зонд
τ=t2 – t1
радиус
зоны
исследования
Слайд 19Кривые гамма-метода
Кривые Iγ против пластов
большой (а) и малой (б)
мощности.
Шифр
кривых –ν·τ, м/ч ·с
1/2А
А
х
кровля
подошва
При малой мощности пласта
амлитуда уменьшается тем сильнее,
чем
меньше значение h/ ν·τИзмерение на отдельных точках ,
(при ν·τ→0) кривая симметрична
При ν·τ≠0 кривая сдвигается по
направлению движения прибора,
амплитуда уменьшается и кривая
становится ассиметричной
При мощности пласт >1 м граница
определяется по правилу ½ Аmax
Слайд 20Выбор параметров регистрации
При измерениях рекомендуется:
время стояния прибора против пласта –
τ = 3-6 сек
2) скорость подъема прибора-
V= 500-600 м/ч –при
исследованиях вдоль всего ствола; V= 100-200 м/ч- при детальных исследованиях
(в перспективных участках)
.
Слайд 21Диаграммы радиоактивных
методов (ГК)
каменная соль
калийная соль
глины
гипс
ангидрид
известняк низкопористый
известняк высокопористый
размытый пласт с
глубокой каверной
метаморфизованная порода
Песчаник
газоносный
нефтеносный
водоносный
Слайд 23Обработка и интерпретация диаграмм ГМ
1.Расчленение разреза на пласты
2.Снятие значений гамма-активности
3.Приведение
к условиям пласта бесконечной мощности
4.Выбор опорных пластов
5.Расчет двойного разностного параметра
6.
Определение Кгл.7. Определение литологии пласта
Слайд 241.Расчленение разреза на пласты
2.Снятие значений гамма-активности
Кривые Iγ против пластов
большой(а) и
малой (б) мощности.
Шифр кривых – vτ, м/ч·с
Слайд 253.Приведение к условиям пласта бесконечной мощности (Поправка за инерционность регистрации
и мощность пласта)
Зависимости
для различных
(шифр кривых)
Слайд 31Скважинный прибор ГГ метода
детектор гамма-излучения
источник гамма-излучения
L
L- длина зонда
точка записи (1/2L)
свинцовый
экран
зонд
Слайд 32 ГГМ. Плотностная модификация. ГГМ-П. (комптоновское рассеивание). Регистрация с Е > 0,2 МэВ
Применяются источники γ-квантов большой энергии (Е > 0,5 МэВ).
Чаще
всего используются кобальт ( ). Интенсивность гамма-излучения комптоновского
рассеивания зависит от электронной плотности
атомов вещества горной породы (σе –электронная
плотность).
σе ~ σп ,где σп –объемная плотность г.п.
Радиус исследования – 20 см,
точность определения σп – 0,01-0,05 г/см3
Форма диаграмм аналогична диаграммам ГМ.
Задачи, решаемые ГГМ-П:
Расчленение разреза по параметру плотности
Определение σп =(1- kп) x σм + kп x σж
где σж – плотность жидкой фазы в порах
σм- плотность минерального скелета (из литологии
≈const=2,67-2,70 г/см3
3. Оценка технического состояния скважины, т.к. радиус исследования небольшой (20см), то в обсаженной скважине будет зависеть от состояния цементного кольца. (каверна снижает плотность и повышает значение Jγγ).
Слайд 33
ГГМ. Селективная модификация.
ГГМ-С.
(энергия фотоэффекта).
Регистрация с Е < 0,2 МэВ
Применяются
источники мягкого излучения
(Е < 0,3 МэВ), например
.Интенсивность замеренного γ-излучения будет зависеть от присутствия в породе тяжелых элементов (свинец, ртуть), которые поглощают энергию γ-квантов.
Радиус исследования на больше 20 см.
Задачи, решаемые ГГМ-С:
ГГМ-С вместе с ГГМ-П применяется
для разделения в разрезе песчаников,
известняков, доломитов.
2. ГГМ-С применяют для выделения пород,
обогащенных тяжелыми элементами (ртуть,
свинец, вольфрам и др.).
Слайд 35Типы источников
49Be + 24α = 612C + 01n
2.
Изотопы
трансурановых элементов
(например 252Cf)
1.
13H + 12H = 24He + 01n
3.
Ампульный
источник (Еn=11МэВ)Генератор нейтронов (Еn= 14МэВ)
Слайд 36Взаимодействие нейтронов с веществом горных пород
1. Упругое рассеивание
Потеря энергии
зависит
от массы ядра.
1эВ
зависит от водородосодержанияЯвляется основой метода ННК-НТ
E2 ≈ E1
Слайд 37Взаимодействие нейтронов с веществом горных пород
2. Неупругое рассеивание
Особенности взаимодействия:
Е> 100МэВ
–(быстрые нейтроны)
Взаимодействуют с тяжелыми ядрами
Часть энергии идет на возбуждение ядра
4)
Ядро приходит в стабильное состояние и испускает γ-кванты(спектр индивидуален для каждого ядра)
5) Потеря энергии, в среднем, больше, чем при упругом рассеивании
Является основой метода НГК спектрометрического.
Изучается гамма-излучение неупругого рассеивания (ГИНР).
2) E2< E1
ядра меньших размеров
γ-квант
Слайд 38Взаимодействие нейтронов с веществом горных пород
3. Радиационный захват
Особенности взаимодействия:
Взаимодействие происходит
при малой энергии нейтрона
(тепловые нейтроны с
Е < 1эВ)2) Нейтрон захватывается ядром и возникает вторичное гамма-излучение
3) Аномальный поглотитель тепловых нейтронов NaCl
Является основой методов: НГК, ННК-Т, ГИРЗ (гамма-излучение радиационного захвата).
E2 = 0
γ-квант
Слайд 39Энергетическая характеристика нейтронов
Тепловые, Еn < 1 эВ
Промежуточные , 1 эВ
< 0,1 МэВ
Быстрые, Еn > 0,1 МэВ
Нейтроны, энергетический диапазон которых
пересекается с тепловым и промежуточным, называют надтепловым (En=0,3-n*102 эВ)
Слайд 40РЕГИСТРАСТРАЦИЯ НЕЙТРОНОВ
Газоразрядные счетчики (порождаются +24ά или быстрые +11р , пропорциональные)
Сцинтилляционные
счетчики (пропорциональные , сцинтиллятор – смесь сернистого цинка и соединения
бора)Конструкция счетчиков аналогична γ – методу.
Постоянная времени интегрирующей ячейки:
τ = С х R - время накопления разрядов (сигнала) – дискретность записи диаграммы
Слайд 42Скважинные приборы радиоактивных методов
Блок –схема сцинтилляционного счетчика
Сцинтиллятор –смесь сернистого цинка
с одним из соединений бора
Слайд 43ЗОНДЫ НЕЙТРОННОГО МЕТОДА
Блок-схемы зондов ННМ-Т и ННМ-НТ
детектор нейтронов:
тепловых
надтепловых
Водородосодержащее вещество,
рассеивающее
и поглощающее
нейтроны (парафин и пр.)
Вещество, хорошо поглощающее
гамма-кванты (Pb, Fe и
пр.)Источник быстрых нейтронов
Слайд 44СХЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕЙТРОНОВ
быстрые (включая
надтепловые)
нейтроны
тепловые
нейтроны
гамма-кванты
Источник быстрых нейтронов
детекторы
точка замедления
нейтрона
точка поглощения нейтронов
или гамма-квантов
Н
Т
Г
Слайд 45НЕЙТРОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕД
Длина замедления быстрых нейтронов , см - Ls
Длина
диффузии, см - Ld
Время жизни тепловых нейтронов, мксек - τ
Слайд 48ННМ-НТ. Изменение плотности регистрируемых нейтронов.
Шифр кривых
– kп,%
Расстояние от источника
U
U-точка
инверсии
Слайд 52ННМ-Т. Изменение плотности регистрируемых нейтронов.
Пресная вода
Соленая вода
Шифр кривых
– kп,%
Расстояние
от источника
Слайд 54Методы вторичного гамма-излучения. НЕЙТРОННЫЙ ГАММА- МЕТОД (радиационный захват тепловых нейтронов - вторичное
γ-излучение)
Источник быстрых нейтронов
точка замедления
нейтрона
точка поглощения нейтронов
или гамма-квантов
детектор
Слайд 56ОБРАБОТКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДИАГРАММ ННМ-НТ
Цель – освоение методики обработки и
интерпретации данных ННМ-НТ с использованием 2-х эталонов (определение Кп)
Слайд 58Расчленение разреза на пласты
(по точкам перегиба)
Кривые Iγ против пластов
большой (а)
и малой (б)
мощности.
Шифр кривых –ν·τ, м/ч ·с
Слайд 593.Приведение к условиям пласта бесконечной мощности (Поправка за инерционность регистрации
и мощность пласта)
Слайд 60Порядок выполнения работы
Расчленение разреза на пласты
Снятие амплитуд Ini
Приведение амплитуд к
условиям пласта бесконечной мощности.
Выбор первого опорного пласта (ОП1, MIN).
Выбор второго
опорного пласта (ОП2, MAX).Построение интерпретационной номограммы.
Расчет в пределах пласта-коллектора разностного параметра для каждого пропластка ∆Ini
Определение индекса водородосодержания Wni
Расчет коэффициента пористости пропластков Кпi
Расчет коэффициента пористости пластов-коллекторов Кп∑
