Каков принцип работы гамма-гамма каротажа? Почему по его показаниям удаётся определить плотность горной породы?

- Измеряется интенсивность искусственного гамма-излучения.

- Источник испускает поток гамма-квантов, которые проникают в пласт. Там они многократно сталкиваются с электронами, из-за чего теряют энергию и изменяют направление движения (комптоновское рассеяние). Когда энергия гамма-квантов становится очень маленькой, они исчезают (фотоэлектрическое поглощение, или фотоэффект). Детектор регистрирует интенсивность дошедшего до него гамма-излучения.

- Чем выше плотность породы, тем меньше эта интенсивность.

4)Каков принцип работы нейтронного каротажа (общий для всех трёх его основных модификаций)? Почему по его показаниям удаётся определить водородосодержание пласта?

Нейтронный каротаж и его модификации – основан на облучении горных пород нейтронами и регистрации плотности потока замедленных (тепловых) нейтронов (ННК) или вторичного гамма излучения (НГК).

Скважина облучается нейтронами (нейтрально заряженными частицами), часть из которых отражается обратно в датчик. Сами нейтроны имеют такие же размеры, как и атомы водорода (и практически равные массы), поэтому нейтроны не отражаются от водорода, а передают ему свой импульс и не возвращаются в датчик. Поэтому наличие водорода резко отражается на результатах каротажа

Каков принцип работы ядерно-магнитного каротажа? Почему по его показаниям удаётся не только определить интегральную величину пористости (что возможно и по данным ряда других методов ГИС), но даже оценить распределение пор по размерам (другие методы ГИС такой информации не дают)?

Принцип ЯМК заключается в следующем: на породы воздействуют постоянным магнитным полем, под его влиянием магнитные моменты ядер элементов пород меняют свою ориентацию. После снятия поляризующего поля ядерные магнитные моменты, возвращаясь к исходной ориентации, свободно прецессируют, создавая своё, затухающее во времени электромагнитное поле, напряженность которого измеряется.

При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты ядер хаотически ориентируются во все стороны, и их суммарный магнитный момент равен нулю. При помещении атома во внешнее постоянное магнитное поле H0, магнитные силы будут стремиться ориентировать магнитный момент ядра атома по направлению вешнего магнитного поля.

Через катушку в скважине пропускают ток, создавая поперечное магнитное поле, поляризующее горную породу. Через некоторое время поляризующее поле быстро выключают, и вектор намагниченности пород М, затухая, прецессирует вокруг поля H0. При этом вектор М пересекает витки катушки в разных направлениях и наводит в ней переменную ЭДС. Амплитуда ЭДС U0 уменьшается со временем по экспоненте.

U0 –основная величина, определяемая при ЯМК.

Величина U0 пропорциональна концентрации ядер водорода в горной породе.

Первичная амплитуда сигнала позволяет судить о величине пористости

Время затухания сигнала (T2) позволяет судить о размере пор.

Каков принцип работы акустического каротажа? Почему время прихода сигнала от источника в приёмник содержит информацию о пласте, хотя колебания от источника распространяются в том внутри ствола скважины и вроде бы этой прямой волне от источника к приёмнику нужно преодолеть меньший путь (поскольку по прямой)?

Акустический каротаж (АК) основан на изучении характеристик упругих волн ультразвукового и звукового диапазона в горных породах. При АК в скважине возбуждаются упругие колебания, которые распространяются в ней и в окружающих породах и воспринимаются приемниками, расположенными в той же скважине. Акустические методы основаны на измерении в скважине скоростей распространения упругих волн и интенсивности их затухания в горных породах.

Измеряется время прихода звуковой волны от источника до приёмника (и тот и другой – внутри прибора). На самом деле по той или иной схеме измеряется разность времён прихода волн от одного источника до двух приёмников. Это делается для того, чтобы исключить время пробега в скважине.

Скорость в породе выше, чем в жидкости, поэтому более длинный геометрически маршрут – от источника к стенке скважины, далее вдоль поверхности породы и затем к приёмнику – оказывается для волны более коротким(быстрым), чем путь к приёмнику внутрискважины, по жидкости.

7) Что такое формула среднего времени, применяемая для определения коэффициента пористости по данным акустического каротажа, на какой логике эта формула основана?