Курсовая: Гамма – каротаж. Физические основы метода - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Гамма – каротаж. Физические основы метода

Банк рефератов / Геология и геодезия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 29 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Курсовая работа на тему “Гамма– каротаж . Физические основы метода ” 16 Уфимск ий Государств енный Нефтяной Технический У ниверситет , Уфа -2002 г . Министерство Обра зования РФ Уфимский Государственный Нефтяной Технически й Университет Кафедра г еофизики Курсовая работа На тему “Гамма – каротаж . Физические основы метода ”. Выполнил : Адиятов А.Н. Проверил : Бурков В. Г. Уфа 2002 Геофизик - это субъект , способны й с бодрой силой духа выворачивать бескон ечные ряды непостижимых формул , выведенных с микроскопической точностью , исходя из н еопределенных предположений , основанных на спорны х данных , полученных из неубедительных экспер иментов , выполненных с неконтролируемой аппаратур ой лицами подозрительной надежности и сомните льных умственных способностей . И все это - с открыто п р изнаваемой целью разд ражать и путать химерическую группу фанатиков , известных под именем геологов , которые , в свою очередь , являются паразитическим наслое нием , окружающим честно и тяжело работающих буровиков . Journal of Petroleum Technology. 1957 Ядерные м етоды исследования скважин Ядерные исследования скважин подразд еляются на методы изучения естественной радио активности (гамма-методы ) и искусственно вызванной радиоактивности , называемые ядерно-физическими ил и ядерно-геофизическими (гамма-гамма и нейтронн ые методы ). Методы изучени я естественной радиоактивности горных пород в скважинах. На изучении естественной радиоактивности горных пород осно ван гамма-каротаж или гамма-метод (ГМ ). Это а налог радиометрии. Работы проводят с помощью скважинных радиометров р азных марок . Электрические с игналы , пропорциональные интенсивности гамма-излучения , передаются с них по кабелю в обычную каротажную станцию , где и осуществляется их автоматическая регистрация. В результате гамма-каротажа записывается непрерывная кривая , ил и диаграмма , интенси вности гамма-излучения . Величина измеряется в импульсах за минуту или в микрорентгенах в час (гаммах ). Поскольку распад ядер является случайным процессом , то интенсивность гамма-излучения колеблется около среднего ур овня , испытывая статистические флуктуации . Для их учета применяются повторные записи с меньшей скоростью проведения наблюдений . Так как гамма-лучи почти полнос т ью поглощаются слоем породы толщиной 1 - 2 м , а д о 30 % ядерной энергии не пропускается обсадными трубами , то скважинный радиометр может фи ксировать гамма-излучение пород , расположенных в радиусе , не превышающем 0,5 м от оси скваж ины . Увеличение диаметра с кважины и наличие воды или бурового раствора в ней еще больше снижают радиус обследования. На диаграммах гамма-каротажа выявляются п ласты с разной степенью радиоактивности . Макс имумами выделяются породы и руды , содержащие уран , радий , торий , калий -40 и дру гие радиоактивные элементы , а также граниты , глины ; минимумами - песчаные и карбонатные поро ды. Спектрометрия естественного гамма-излучения , т. е . определение энергии гамма-лучей , служит для выделения в разрезах скважин пород и руд , содержащих определенные элементы , нап ример , калий , торий , уран , фосфор и др. 1. Естественная радиоактивность горных пород. Среди друг их радиометрических методов исследования скважин наиболее распространенным является метод ест ественной радиоактивности горных пород или , как его чаще называют , гамма – метод . В его основе лежит изучение закономернос тей изменения естественной радиоактивности горны х пород , обусловленной присутствием главным о бразом урана и тория с продуктами распада , а также радиоактивного изотопа кали я К 40 . остальные радиоактивные элементы ( Rb 87 , Zr 96 , La 138 , Sm 147 и т.д .) имеют столь большие пе риоды полураспада , что при существующей распр остраненности в земной коре заметного вклада в суммарную радиоактивность внести не мо гут. Радиоактивностью основных минералов , вхо дящих в состав осадочных горных пород , кол еблется в весьма широких пределах – от сотых долей до нескольких тысяч пг-экв Ra /г. Все эти минералы по радиоактивности могут быть разбит ы на четыре группы. Соотношение в клада радиоактивных элементов в общую г амма-активность пород различно . Основной вклад в гамма-активность известняков и особенно долом итов дают Ra (соответственно 64% и 75%), вклад Ra, Th, K в радиоактивность песчаников примерно одинаков (Ra 23-26%, Th 40%, K 35%). В связи с этим спект р естественного гамма-излучения терригенных и карбо натных пород различен. В первую группу , характеризующуюс я низкой радиоактивностью , входят основные со ставляющие осадочных горных пород минералы : -) кварц -) доломит -) ангидрит -) гипс -) кальцит -) сидери т -) каменная соль. Вторая группа минералов со средней ра диоактивностью представлена отдельными минеральными разностями типа : -) лимонит -) магнетит -)турмалин -) корунд -) барит -) олигоклаз -) роговая обманка и др. К третьей группе минералов относятся : -) глины -) слюды -) полевые шпаты -) калийные соли , характеризующиеся повышенно й радиоактивностью , и некоторые другие минера лы. В четвертую группу входят акцессорные минералы , радиоактивность которых более чем в 1000 раз превышает радиоактивность минерал ов первой группы. В гамма – методе исследования скважи н о величине естественной радиоактивности гор ных пород судят по интенсивности I их естественного -излучения , регистрируемой радиометром , дви жущимся по стволу скважины. Гамма – излучение включает также и так называемое фоновое излучение (фон ) . Фоновое из лучение вызвано загрязнением радиоактивными веще ствами материалов , из которых изготовлен глуб инный прибор , и космическим излучением . Влияни е ко смического излучения резко снижается с глубиной и на глубине нескольких д есятков метров на результатах измерений уже не сказывается. 2. Гамма – каротаж. Измерение инт енсивности I есте ственного -излучения пород вдоль ствола скважины называется гамма – карота жем (ГК ) . Рис.Схема зонда гамма-каротажа. 1 - точка запи си результатов измерений . 2 - детектор гамма-излучения . Условно считают , что эффективный радиус действия установки гамма – каротаж а (радиус сферы , из которой исходит 9 0% излучений , воспринимаемых индикатором ) соответствуе т приблизительно 30 см ; излучение от более у даленных участков породы поглощается окружающей средой , не достигнув индикатора . Увеличение d с из-за размыва стенки скважины и образования каверн (обычно в гл инис тых породах ) сопровождается уменьшением показаний гамма – каротажа . Цементное кольцо в большинстве случаев также влияет на величи ну регистрируемого -излучения , уменьшая ее . Для опре деления - активности пласта при количественной инте рпретации данные гамма – каротажа приводят к стандартным условиям. Интенсивность радиоактивного излучения пород в скважине измеряют при помощи индикатор а -изл учения , расположенного в г лубинном прибор е . Регистрация осуществляется в процессе взаи модействия гамма – излучения с атомами и молекулами вещества , наполняющего индикатор . В качестве индикатора используют счетчики Гей гера – Мюллера или более эффективные , луч ше расчленяющие разрез с цинтилляционные счетчики. 2.1 Счетчик Гейгера – Мюлле ра . В этом счетчике один из электродов (анод ) под напряжением 800 – 1000 В помещен в камеру , заполненную ионизирующим газом под низким давлением ( 0.01 ат ). Часть гамма – к вантов , проходя через камеру , не взаимодейству ет на своем пути с молекулами газа , чт о снижает эффективность счетчика . Другие гамм а – кванты вызывают ионизацию нескольких молекул газа. Каждый зарегистрированный счетчиком гамма – квант вызывает в цепи пит ания счетчика импульс тока. 2.2 Сцентилляционный счетчик . Индикатором гамма – излучения является прозрачный кристалл , молекулы которого облад ают свойством сцентилляции – испускания фото нов света при воздействии гамма – кванто в . Фотоны отмечаются фотоумн ожителем и вызывают поток электронов к аноду (ток ). Большим преимуществом сцентиллятора является высокая эфективность счета (регистрируется д о 50 – 60% гамма – квантов , проходящих через кристалл ) по сравнению с другими типами счетчиков , эффективность котор ых 1 – 5%. Это позволяет уменьшить длину счетчиков с 90 до 10 см , улучшить вертикальное расчленение и обеспечить малую статическую флуктуацию. 2.4 Статистические флуктуации . Радиоактивный распад непостоянен во време ни , поэтому для получения стабильных зн ачений радиоактивности берется значение п оказаний за достаточно продолжительный промежуто к времени . Так как этот период не може т быть весьма большим , то измеренная радио активность не является постоянной даже в том случае , если глубинный прибор находится в скважине без движения . Наблюдаемые изменения радиоактивности в этом случае называются ее статистическими флуктуациями. Статистическая флуктуация на диаграмме не должна превышать несколько сантиметров , в противном случае из-за искажения диаграммы не могут б ыть коррелируемыми . Регулировка амплитуды флуктуации осуществляется подбором постоянной времени интегрирующей ячейки. 2.5 Постоянная времени интегриру ющей ячейки. Регулируемые элементы интегрирующей ячейки позволяют изменить ее постоянную време ни от 1 до 6 сек . Выбор того или ин ого значения постоянной времени , с которой будут проводиться исследования в скважине , исходит из двух противоречивых положений : бол ьшая длительность постоянной времени уменьшает статистические флуктуации , но вызывает отставан ие в записи регистрируемой величины и требует снижения скорости замера для уменьшения искажения кривой. 3. Кривые гамма - каротажа. Полученная в результате за мера кривая , характеризующая интенсивность -излучения пластов вдоль с твола скважины , называет ся гамма – каротажной кр ивой. Конфигурация получаемой кривой изменения величины I зависит от целого ряд а факторов , связанных с особенностями исследу емого разреза , конструкции скважины и методик и произв одства измерений (радиоактивность горных пород , пройденных скважиной , радиоактивност и бурового раствора , диаметра скважины и н аличия обсадной колонны ). Точное аналитическое рассмотрение влияния на величину I в сей совокупност и этих факторов представля ет собой весьма сложную задачу , до настоящ его времени полностью не решенную . Однако влияние каждого из этих факторов в отдель ности изучено достаточно подробно. Благодаря статистическим флуктуациям кривая радиоактивного каротажа им еет отклонения , не связанные с изменением физических сво йств пластов (погрешности измерений ). Погрешность , связанная с флуктуацией , тем больше , чем меньше импульсов , испускаемых в еденицу в ремени (скорость счета ). В общем случае инт енсивность -излучения пластов , вскрываемых скважиной , приблизительно пропорциональна -активности пород . Однако при одинаковой -активности породы с большей пло тностью отмечается меньшими п оказаниями Г К из-за более интенсивного поглощения -лучей . Показа ния гамма – каротажа являются функцией н е только радиоактивности и плотности пород , но и условий измерений в скважине (диам етр скважины , плотность промывочной жи дко сти и др .). Влияние скважины на показания ГК проя вляется в повфшении интенсивности -излучения за сч ет естественной радиоактивности колонн , промывочн ой жидкости и цемента и в ослаблении -излуч ения горных пород вследствие поглощения -луче й колонной , промывочной жидкостью и цементом . В связи с преобладающим значением второг о процесса влияние скважины сказываются главн ым образом в поглощении -лучей горных пород . Эт о приводит к тому , что при выходе глуб инного скважинного снаряда из жидкости наблюд ается увеличение -излучения . Пи переходе его из необсаженной части скважины в обсаженную о тмечается снижение инте нсивности естественны х -изл учений , что вызывает смещение кривых и уме ньшение дифференцированности диаграммы . Такое же явление наблюдается при переходе глубинного прибора из одноколонной части скважины в двухколонную. 4. Количественная оценка радиоактивности гор ных пород. Конечной целью геофизической интерпр етации данных гамма – метода является ко личественная оценка содержания в горных пород ах радиоактивных элементов. В принципе оценка по кривым гамма – метода содержания в исследуемы х породах радиоактивных элементов q п может быть решена на базе ис пользования одного из двух следующих соотноше ний : q = S/K H ; q = I /K где S – площадь аномалии на кривой I против исследуемого пла ста ; I - интенсивность -излучения , регистрир уемая против исследуемого пласта при условии его бесконечно большой мощности ; H – мощность пласта ; К - так называемая -постоянная прибора , численно равная интенсивности -излучения , которая фиксируется используемым радиометром против пласта бесконечной мощности с единичным содер жанием радиоактивных элементов. Таким образом , в обоих случаях задача сводится к определению постоянной К рад иометра , ко торым получена кривая I , т.е . практически к проблеме этало нирования радиометрической аппаратуры. Решение этой задачи весьма сложно , так как величина К зависит от целого ряда трудно у читываемых и , что самое главное , непо стоянных факторов . Обычно она находится экспе риментально. 5 Область применения метода. В комплексе с данными других методов промысловой геофизики результаты гамма – метода исследования скважин используются для ли тологического расчленения разрезов скважин , для их корреляции и для выделе ния в них полезных ископаемых . В осадочных отложениях они являются наиболее надежным геофизическим критерием степени глинистости го рных пород. 5.1 Выделение полезных ископаемы х . Ср еди полезных ископаемых , однозначно выделяемых по данным гамма – метода , в первую очередь следует назвать радиоакти вные руды (уран , радий и торий ), а также калийные соли. В скважинах , бурящихся с целью поисков и разведки месторождений радиоактивных руд , га мма – метод является основным геофизическим методом исследования , на основани и данных которого осуществляется не только выделение в разрезе рудных пластов и п ропластков , но и количественная оценка содерж ания в этих рудах радиоактивных элементов . Эти данны е широко используются п ри подсчете месторождений радиоактивных руд. Во многих случаях по кривым гамма – метода в разрезе скважин уверенно вы деляются скопления фосфоритов , марганца , свинца и других редких цветных металлов . На ук азанных кривых все эти полезны е ископ аемые отмечаются аномально повышенными интенсивн остями I . 5.2 Расчленение . В основе литологического расчленения по данным гамма – метода разрезов скавжин лежат закономерности изменения радиоактивности горных пор од. В скважинах нефтяных , газовых , угольных и других месторождений , приуроченных к осад очным отложениям , кривые гамма – метода о тражают в первую очередь степень глинистости горных пород и наличие в разрезе низ коактивных пород гидрохимического происхождения . Как правило , повышенными интенсивностями I на кривых отм ечаются наиболее глинистые разности осадочных горных пород . Минимальными интенсивностями I характеризуются хемоге нные осадки (галиты , г ипсы , ангидриты ) и чистые неглинистые разности песков , песчаник ов , известняков и доломитов . В хемогенно-карбон атной толще пород это позволяет выделить среди известняков и доломитов ангидриты и каменные соли , не отличающиеся от пород толщи по величине элек т рического сопротивления и по нейтронным свойствам , а также высокоактивные калийные соли и гли нистые разности . В песчано – глинистой ча сти разреза скважин среди непроницаемых глини стых отложений , характеризующихся повышенной ради оактивностью , пониженными и н тенсивностями I на кривых гам ма – метода уверенно выделяются пласты ч истых неглинистых песков и песчаников – возможных коллекторов нефти . Особенно возрастает роль гамма – метода для выделения к оллекторов в случае , когда иссле дуемые скважины заполнены буровым раствором , удельное электрическое сопротивление которого близко к сопротивлению пластовых вод . В этих усло виях кривые метода ПС слабо дифференцированы и данные гамма – метода становятся основным исходным материалом для вы д еления проницаемых разностей – коллектор ов . Кроме того , гамма – метод дает воз можность расчленять геологические разрезы старых обсаженных скважин , привязывать к глубинам соединительные муфты и пласты , пройденные с кважиной , и тем самым повысить точность пе р фораций. Гамма – метод применяется также для выделения пород пониженной радиоактивности , например каменных углей. В случае высоких стабильных значений радиоактивности против глин и низких показани й радиоактивности в песках некоторые авторы приводят количес твенную интерпретацию кр ивых гамма – метода для определения глин истости коллекторов . Для этого проводят линию , соответствующую чистым (неглинистым ) отложениям , и линию глин . Величина отклонения кривой принимается линейно связанной с глинистостью . Не которые исследователи применяют следующую зависи мость : lg = A I , диагр + В , где А и В – постоянные , определяемые по керну для каждой площади. 5.3. Корре ляция . В основе использования данных гамма – метода для корреляции раз резов скважин лежит хорошая выдержанность рад иоактивности отдельных литологических разностей пород в пределах больших площадей и терри торий . По сравнению с другими методами исп ользование данных гамма – метода для корреляции характеризуются следующими преиму ществами. 1. Независимость регистрируемой интенси вности I от минерализации пластовых вод и бурового рас твора. 2. Независимость величины I от нефтенас ыщенности горных пород. Это позволяе т осуществлять по данным гамма – метода корреляцию пластов без учета технологии проводки скважины и изменения по площади минерализации пластовых вод , а также без у чета положения рассматриваемых скважин по отн о шению водонефтеносности . Мало сказывается на величине регистрируемой интенсивности I и изменение таких непостоянных по площади параметров горных пород , как их пористость и структура поров ого пространства в карбонатных отложен иях . Все это вместе взятое приводит к том у , что результаты гамма – метода являются наиболее надежным материалом для межплощадно й и региональной корреляции. 5.4 Оценка глинистости . Основная ценность гамма – метода при исследовании осадочных горных пород з аключается в возможности количественных о пределений по его данным глинистости С гл горных пород или содержания в карбонатных породах нерастворимого остатка С по – параметров , знание которых не обходимо при оценке коллекторских свойств гор ных пород , а также пр и количественной интерпретации данных других методов промысло вой геофизики. В основе количественных определений лежит корреляционная связь радиоактивности q п горных пород с содержанием в них глинистого материала С гл и нер астворимого остатка С по , характериз у ющихся повышенной радиоактивностью. 6. Заключение. Во всех го рных породах хотя бы в небольших количест вах присутствуют радиоактивные изотопы , содержани е которых в разных породах различно , поэто му посредством регистрации радиоактивных излучен ий в скважине можно судить о характ ере горных пород. Гамма-каротаж основан на измерении естест венной гамма - активности горных пород. При гам ма - каротаже регистрируются гамма - лучи в скважине. Гамма – излучение представляет собой высокочастотное электромаг нитное излучение , возникающее в результате ядерных процессов , и рассматривается как поток дискретных час тиц (гамма - квантов ). Работы проводят с помощью скважинных радиометров разных марок . Электрические сигналы , пропорциональные интенсивности гамма-излуче ния , передаются с них по кабелю в обычную каротажную станцию , где и осуществляется их автоматическая регистрация. В результате гамма - каротажа записывается непрерывная кривая , или диаграмма , интенсивно сти гамма-излучения . Величина измеряется в импульсах за минуту или в микрорентгенах в час (гаммах ). Поскольку распад ядер явл яется случайным процессом , то интенсивность г амма-излучения колеблется около среднего уро вня , испытывая статистические флуктуации . Для их учета применяются повторные записи с м еньшей скоростью проведения наблюдений . Так к ак гамма - лучи почти полностью поглощаются слоем породы толщиной 1 - 2 м , а до 30 % ядерно й энергии не п ропускается обсадными трубами , то скважинный радиометр может фи ксировать гамма-излучение пород , расположенных в радиусе , не превышающем 0,5 м от оси скваж ины . Увеличение диаметра скважины и наличие воды или бурового раствора в ней еще больше снижают радиу с обследования. На диаграммах гамма - каротажа выявляются пласты с разной степенью радиоактивности . Максимумами выделяются породы и руды , содер жащие уран , радий , торий , калий -40 и другие радиоактивные элементы , а также граниты , гли ны ; минимумами - песчаные и карбонатные п ороды. Список использованной литературы. 1. С.С . Итенберг , Т.Д . Дахкильгов “Геофизические исследования в ск важинах” , Москва , “Недра” , 1982 г. 2. Н.А . Перьков “Интерп ретация результатов каротажа скважин” , Москва , “Гостоптехизда т” , 1963 г. 3. Р . Дебранд “Теория и интерпретация результатов геофизических ме тодов исследования скважин” , Москва , “Недра” , 1972 г. 4. В.В Ларионов “Радиом етрия скважин” , Москва , “Недра” , 1969
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Хочешь, я докажу тебе, что ты козёл?
- Давай.
- Ты воду из унитаза пьёшь?
- Нет.
- Правильно, тебе рога мешают.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по геологии и геодезии "Гамма – каротаж. Физические основы метода", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru