Способ определения размера микрокаверн при рентгенорадиометрическом каротаже скважин, заполненных промывочной жидкостью

 

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано нри исследовании микрокавернозности стенок скважин рентгенорадиомстрическим методом. Цс«1ью изобретения является повын1енне точности. С этой целью скважину облучают потоком гамма-квантов радиоизотопного источника и регистрируют однократно рассеянное гамма 113луче1П1е в двух энергетических интервала.х вторичЕ)ого спектра. При этом нижнюю границу первого интервала располагают в области равновесной точки спектра, верхнюю границу первого и нижнюю границу второго интервалов устанавливают в области максимума пика однократно рассеянного излучения. Варьируя положением верхней границы второго интервала, устанавливают ее в спектре так, чтобы соблюдалось равенство скоростей счета импульсов в перовом и втором интервала.ч при отсутствии зазора и промежуточног с слоя промывочной жидкости между стенкой скважины и скважинным прибором. О размере каверны судят по разности скоростей счета импульсов в выбранных энергетических интервалах . 4 ил. с $ (Л СО О) со 4 :о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 G Ol N 23/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15. 06. 93. Бнэл. Р 22 (21) 4066851/25 (22) 11.05.86 (71) Научно-произ волственное объелинение «Рулгеофизика» (72) F.. П. Леман, В. М. Забалуев, В. А. Золотницкий, Н. А. Мац.

В. Г. Негиевич н В. Н. Орлов (56) Очкур A. П., Томский И, В., Яншевский 1О. П. и лр. Рентгеноралиометрический метол прн поисках и развелке месторожлений. — Л.: Недра, 1985, с. 157 — 159.

Мейер В. А., Г. A. Пшеничный, Розуванов А. П. и лр. Автоматический учет обволнен ной ка вернозности стенок сква ж и и при рентгеноралиометрическом каротаже.—

Вестник Ленинградского университета, 1983, № 6, с. 5--18.

„„SU„„1369499 А1 (54 ) С ПОСОБ 011ÐÅÄЕЛ ЕН И Я РАЗ М 1-.РЛ МИКРОКАВЕРН ПРИ РЕНТГГНОРАДИОМЕТРИЧ ЕСКОМ КА РОТАЖ 1-: СКВАЖИН, ЗАПОЛНЕННЫХ ПРОМЫВОЧНОИ

ЖИЛКОСТ) )О (57) . Изобретение относится к геофизике и может быть использовано нри нсслеловании микрокавернозности стенок скважин рентгеноралиометрическим методом. Цмью изобретения является повышение точности.

С этой целью скважину облучают потоком гамма-квантов ралиоизотопного источника и регистрируют однократно рассеянное гамма-излучение в лвух энергетических интервалах вторичного спектра. При этом нижнюю границу первого интервала располагакiг в области равновесной точки спектра, Q верхнюю границу первого и иижцкию границу второго интервааов устанавливают в области максимума пика олнократно рассеянного излучения. Варьируя положением верхней границы второго интервала, устанавливают и в спектре так, чтобы соблюлалось равенство скоростей счета импульсов в первом и втором интервалах при отсутствии зазора и промежуточного слоя llpo- CA мывочной жидкости между стенкой сква- фф жины и скважинным прибором. О размере 1 ф каверны судят по разности скоростей счета импульсов в выбранных энергетических ин- ® тервалах. 4 ил.

13(ЭЮ9

И)обретени(относится к ялерн()физическим методам, а именно к рентгенорадиометрическому каротажу скважин, заполненных промы»очной жидкостью, и может быть использовано при исследовании микрокавернозиости скважин рентгеноралиометрическим метод(м.

Целью и:>обретения является повышение точности определения размера каверн на стенках скважины.

На фиг. 1 представлены спектры однократно рассеянного излучения; на фиг. 2— спектры вторич>п)го излучения от молибденовой руды; на фиг. 3 — зависимость измеряемого параметра от величины каверны; на фиг. 4 --- результаты рентгенорадиометрического карота>ка на содержание молиблеиа скважины, заполненной водой.

Спектры однократно рассеянного излучения источника олово — — 199 ш (фиг. 1) получены на л(одели алюмосиликатной пороЛы при различных толшинах (в миллиметрах) проме>куточного слоя жидкости между моделью и скважинным прибором, проставленных у кривых. Измерения выполнены с помощью анализатора РЛГ-М-101 на базе ксенонового пропорционального детектора CPM-19. Здесь же показано положение

lI(.pBoi 0 1 и второго 2 энергетических интервалов, выбранных в соответствии с изобретением. На фиг. 2 показаны спектры вторичного излучения от молибденовой руды с содержанием молибдена l /0, полученные при различных толщинах (мм) промежуточного слоя жидкости. Равновесная точка находится в районе 38-39 канала. Гlредставленные спектры иллюстрируют закономерность поглощения характеристического рентгеновского излучении молибдена (опрелеляемый элемент) в промежуточном слое про ивочной жидкости, рост интенсивности рассеянного излучения с увеличением толщины слоя и смегцение положении центра пика влево.

На фиг. 3 показаны зависимости параметра разностной скорости счета импульсов а от толщины промежуточного слоя промывочной жидкости ll (вода). Кривая 3 получена по результатам измерений в соотпетствии с изобретением, и кривая 4 характеризует прототип. Показана независимость результатов измерений от состава рудовмещающей породы. Для улобства сопоставлений нри построении кривой из измеренных интенсивностей однократно рессеяиного излучения при различных толшинах иром е>куточ ного слоя и рол| ывочной жидкости вычиталась интенсивность однократно рассеянного излучения при отсутствии проме>куточного слоя промывочной жидкости.

Физическая сущность способа состоит в слелующем. Во вторичном спектре вылеляют области характеристического рентге)>()n(.x()>() излучения элементов и !)a(((ян ного излучении HcT() >>IH>(()>) п(рви инdх > ам ма-квантов. При увелич(.нии плочен(>сти и атомного номера среды пик олнократно рассеянного излу гения сл>ещается в сторону больших энергий относительно пика рассеянного, например, на алюминии излу иния, и, наоборот, при уменьшении атомного номера и плотности (при наличии промежуточного слоя) пик смешается в сторону меныних энергий, Это происходит вследст вне изменения глубины проникновения

B среду первичног0 излу >ения и, как результат этого, изменения объема и угла рассеяния. При увеличении промежуточного слоя !

5 промывочной жидкости пик олнократно рассеянного излучения смещается в сторону меньших эн(.ргий, поскольку определяющее значение )>а изменение плотности и атомного номера исслелуемой среды оказывает промежуточный слой прол(ывочной жилкости. Реализации способа способствует наличие Во вторичном спектре равновесной точки, которая разграничивает области характеристического рентгеновского излучения элементов и рассеянного излучения. Выбор одной из границ энергетических интервалов в районе равновесной точки позволяет слелать способ практически независимым от влияния вторичного излучения элементов, входящих в состав исслелуемых пород и рул. Измерение спектра lhH()H разности позволяет вылелить в чистом пиле именно ту долю однократно рассеянного излучения, которая обусловлена лишь наличием промежуточного слоя промывочной жилкости, т.е, свободную от влияния других факторов.

В этом состоит основное отличие предложенного способа от существук>ших.

Для реализации способа выполняются следующие операции.

С помощью каротажного спектрометра, например РАГ-M-101 «Геолог», получают спектр однократно рассеянного излучения на молели или образце рудовмещаюшей породы. При этом используется радиоизотопный источник, который возбу>кдает характеристическое рентгеновское излучение опре45 деляемого элемента (элементов).

Но моделях рул при тех же условиях измерений получают спектры характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента и рассеянного излучения при различных значениях промежуточного

5О с;юя промывочной жидкости между скважинным 1)риборол(и поверхностью молели.

По этим спектрам находят положение равновесной точки.

По результатам измерений устанавливают гранины первого энер(етического интервала: нижн>ок> границу располагdK) в районе равновесной точки, а верхнн)к) -- в об;шстн максимума пика однократно рассеянного излу н иия (при <>TcvTcTRIII< промеЖУТОЧИОГО СЛОЯ ЖИДКОСТИ) .

Устанавливают границы второго интервала: нижнюк> границу располагают в ðàйоне максимума пика однократно рассеянного излучения (совмеи ают с верхней границей первого интервала), а верхнюю границу выбирают на правол< склоне пика рас сеянного излучения, добиваясь равенства скоростей счета импульсов в первом и втором интервалах при отсутствии нроче>куточного слоя промывочной жидкости.

Строят зависимость раэностиой скорости счета импульсов У =- N, — М, от величины каверны (толщины промежуточного слоя жидкости h). Измерен <я проводят на образце (модели) рудопмешающей породы.

Указанная зависимость является исходной

fI при интерпретации данных микрокавернометрии.

Для примера приводится рентгеиорадиометрический каротаж (РРК) водозаполненных скважин на молибден. Наряду с

Определе><пил<и молибдена проводят микрокавернометри>о скважин с помощью предложенного способа. Измерения выполнялись аппаратурой РАГ-М-(01 <Геолог>. На фиг. 4 показаны результаты РРК и данные микрокавернометрии на одной из исследуемых скважин; из них следует, что способ позволяет уверенно регистрировать каверны глубиной до (О мм. Данные микрокавернометрии хорошо воспроизводятся по основllbiM и иовторнь>м измерениям. При интерпретации данных РРК на молибден учитывались результаты микрокавернометрии.

В числителе (см, второй столбец) показана мощность рудной зоны в метрах, в знаменателе — данные РРК на молибден в метропроцентах (вверху с учетом поглощения характеристического рентгеновского излучения молибдена в кавернозных участках, внизу в скобках — без учета микрокавернозности скважины). Как следует из результатов количественных определений запасов молибдена при РРК водозаполненных скважин, потери молибдена за счет неучета поглощения его вторичного излучения в промежуточном слое составляют примериб

30 — 50Р/р. Таким образом, предложенный способ микрокавернометрии скважин позволяет эффективно вводить поправки, учиТЫВа Ю<ЦИЕ fl<>l 1<>Ill< II II< II t I >r it(I I >r (I Ir I I tt t It > рентгенорадиометриче<.ко> О h;I )(>I,>»,t

Способ микрокавериом<1рии сhft,t,+ It», заполненных промывочной н и ih<>< >l,t >

5 ВОЛЯЕт ПОЧТИ В ДВа Раэа ИОНЫ IIГЬ Т<> III(>(IЬ

Определения глубины каверны и, < 1< Ilh< скважины по сравнени>О с суцгестиуl(>IIIII III способами микрокавернометрии, <>ОII(>II;It( ными на использовании рентгегп>ра,<помет рического каротажа. Способ может быть применен практически на лк>бых тинах месторо>кдений, где применяется метод рент. генорадиометрического карота>ка. Отлич (тельная особенность способа состоит и простота измерений, его реализация не требует применения каких-либо дополнительных а ппа ратурно-технических решений. Способ позволяет автоматически вводить поправку и количествен>1ые данные каротажа, учитывающую поглощение характеристического

45 рентгеновского излучения Определяемых элементов в промежуточном слое промывочной жидкости.

Формули изобретения

С пособ определения размера м икрокаверн при рентгенорадиометрическом карогаже скважин, заполненных промывочной жидкостью, заключающийся в облучении стенок исследуемой скважины гамма-излучением радиоиэотопного источника и регистрации однократно рассеянного гаммаизлучения, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения точности, рассеянное излучение регистрируют в двух энергетических интервалах спектра вторичного излучения, границы которых устанавливают на моделях, причем нижнюю границу первого интервала устанавливают в области равновесной точки спектра, верхнюю границу первого и нижнюю границу второго интервалов — в области максимума пика однократно рассеянного излучения и, изменяя положение верхней границы второго интервала, устанавлива>от ее так, чтобы при отсутствии зазора и промывочной жидкости между поверхностью скважины и скважинным приб>ором соблюдалось равенство скоростей счета импульсов в первом и втором энергетических интервалах, а о размерах каверны судят по значению разности скоростей счета импульсов в выбранных энергетических интервалал спектра.! 369459

ZS ЗО 4О Я Юа ж Ю

Нюмера нанам4 фиг 2

Фиг 1

- Si

2 Ф 6 8 фиг 3

Фиг ге

Составитель М. Викторов .

Редактор О. Степина Техрсд И. Верес Корректор И.М уска

Заказ 2374 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К--35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно.полиграфическое предприятие, г. Ужгород, vë. Про< кгнан 1