Метрологічне забезпечення вимірів апаратурою гамма-гамма каротажу

Технічні умови проведення гамма-гамма каротажу

Вимоги до вимірювального зонда:

- діапазон вимірювання об’ємної густини – 1.7-3.0 г/см³;

- діапазон визначення індексу фотоелектричного ефекту – 1.3-7.0;

- границя допустимої основної відносної похибки вимірювання густини в діапазонах 1.7-2.0 г/см³ і 2.0-3.0 г/см³ – не більше ±1.5% і 1.2% відповідно;

- границя допустимої основної відносної похибки вимірювання фотоелектричного поглинання – не більше ±0.2 (в одиницях Р_е);

- допустимі додаткові похибки, які викликані зміною напруги живлення на ±10% і зміною температури в свердловині на 10ºС відносно стандартного значення, яке рівне 20ºС, – не повинні перевищувати 0.2 і 0.1 значень основної похибки відповідно.

Швидкість каротажу регламентується експлуатаційною документацією на конкретну апаратуру, забезпечуючи вимірювання густини породи (в розрахунку на товщину пласта 1 м) з похибкою не більше ±3%, індексу фотоелектричного поглинання – не більше ±0.3 (в одиницях Р_е). Рекомендована швидкість каротажу – не більше 350 м/год.

Розбіжність між основним, повторним і контрольним замірами в інтервалах товщиною не менше 10 м не повинні перевищувати ±4% для загальних і ±3% для детальних досліджень.

Усереднені значення об’ємної густини та індексу фотоелектричного поглинання, повинні відтворюватись із похибками, які не перевищують відповідно ±0.03 г/см³ і ±0.2 (в одиницях Р_е).

Середнє значення поправки за вплив проміжного середовища в інтервалах з номінальним діаметром свердловини при відсутності глинистої кірки не повинні перевищувати ±(0.02-0.03) г/см³.

Густинний метод ГГК-Г використовується для визначення об'ємної густини гірських порід r_об. З цією метою реєструється інтенсивність розсіяного гамма-випромінювання, яке залежить від електронної густини гірських порід після їх опромінювання джерелом гамма-квантів. Опромінювання здійснюється "жорстким" джерелом гамма-квантів. Результати вимірів ГГК-Г визначаються числом електронів в одиниці речовини (r_е – електронна густина), які пов'язані з об'ємною густиною простих і складних речовин співвідношенням:

r_е=N·r_oб·Z/A або r_е=(N·r_oб/М)·S·n_i·Z_i, (3.10)

де N=6.022·10²³ – число Авогадро; Z – атомний номер елементу, який входить в склад речовини; А і М – атомна і молекулярна вага речовини; n_i – число атомів с атомним номером Z_i в молекулі; r_об – об’ємна густина.

Гранична точність визначення r_об за даними ГГК-Г для нафтових родовищ складає 0.02·10³кг/м³. Діапазон вимірювання густини гірських порід складає 1.7-2.9·10³кг/м². Для вирішення геологічних задач нафтової промисловості гранична похибка не повинна перевищувати 0.05^.10³кг/м³.

Проведення досліджень у свердловині (в залежності від задач) виконується однозондовою або двозондовою системами спостережень, а також приладом з прижимним пристроєм, центратором і з колімаційним або неколімаційним джерелом.

У залежності від типу вимірювальної установки ГГК-Г реєструються характеристики поля розсіяного гамма-випромінювання: щільність потоку гамма-квантів при заданих розмірах зонда і в заданому енергетичному інтервалі для спектрометричної модифікації ГГК; значення потоку гамма-квантів при різних розмірах зонда.