Profilowanie Gamma-Gamma (PGG)
-pomiar rozproszonych kwantów gamma wysylanych ze źródła, rejestrujemy również kwanty gamma
-kwanty gamma SA rozproszone przez ośrodek skalny, wynik tego oddziaływania jest odbierany przez sondę
Pomiar wykorzystywany jest w dwóch wersjach:
-podstawowa - profilowanie gęstości obj. Krzywe RHOB (g/cm3)gęstość obj.
DRHO(g/cm3)poprawka
rejestracja zliczanie wszystkich kwantów gamma

- spektrometryczne profilowanie litologiczno-gęstościowe
Krzywe RHOB (g/cm3)gęstość obj.
DRHO(g/cm3)poprawka
Pe - indeks absorpcji fotoelektrycznej
Kwanty gamma oddzialywuja z materia w wyniku procesów fotoelektrycznych, efekty Comptona, produkcji par. Gdy rejestrujemy kwanty gamma o wys. Energiach zależą tylko od gęstości, gdy rejestrujemy o niskich energiach zależa od gęstości i ekwiwalentnej energii atomowej.
Zjawisko Camptona-rozproszenie sprężyste kwantów gamma o atom
Zjawisko fotoelektryczne-kwanty gamma z całym atomem, wybijany jest elektron, dla kw gamma niżej energetycznych.
Pracujemy w dwóch obszarach ;
-niskoenergetycznym - zależa od ef. Camptona i fotoelektrycznego zalezy od gęsości i Pe
- wysokoenergetycznym - izotop cezu ma energie 0,662 Mev, najpierw zachodzi ef. Comptona jak się obniży energia to zachodzi ef.fotoelektryczny, zależy tylko od gęstości
Zastosowanie PGG;
-ocena litologii,
- wyznaczenie porowatości ogólnej,
- identyfikacja skał różniących się gęstością od otocznia np.sole, węgle-niska gęstość, rudy matali -wysoka
Prof. GG zalezy od grupy 3 profilowan dających porowatośc ogólna 1.PGG 2. PN 3. PA
pierwiastki o wysokich liczbach atomowych i masowych maja wysokie Pe dzieki temu możemy je zidentyfikowac i min.ciężkie , które je zawierają. Pe - mowi jaka jest zdolność danego pirew.do oddziaływania z kw gamma zdolność ta jest tym wyzsza i wyzsza jest liczba atomowa i masowa jest wyższy przekroj czynny na proces Canptona.
Porowatośc ogólna z PGG jest obciazona wpływem litologii. Jeżeli skala jest zailona to porowatośc wg wzoru (Ø=δma- δo/δma-δf) jest zawyżona. Jeżeli skała jest nasycona gazem to porowatość też będzie zawyżona. W obu przypadkach trzeba zastosować poprawki.

Profilowanie neutronowe PN
1).PN wykorzystuje źródła neutronów;
-chemiczne Am-Be - emituje neutrony sposób ciągły o energii ~ 5,5 eV
-impulsowe -generatoe neutronów -emituje neutrony tylko gdy jest włączony
2).Są to profilowania aktywne

a)profilowanie neutron-neutron nadtermiczny -PNNnt daje tylko info o wodorze, rejestrujemy neutrony nadtermiczne
b)profilowanie neutron-neutron termiczne PNNt daje info o wodorze i innych pierw, rejestrujemy neutrony termiczne
c)spektrometryczne profilowanie neutron-gamma SPNG plega na pomiarze spektrometrycznych kwantów gamma , pierwiastki pochłaniają neutrony i wydaja kwanty gamma pozwala to zidentyfikowac niektóre pierwiastki.
d)impulsowe profilowanie neutronowe zalezy od pierw czy wyłapują neutrony termiczne
Oddziaływanie neutronów z ośrodkiem skalnym

1 zderzane z jądrami atomów i utrata energii

2 przechodza do energii epicentrycznej

3 przejście do stanu energii termicznej

4 neutrony są wychwytywane i następuje emisja kwantów gamma

δr - zdolnośc pierwiastków do rozpraszanie neutronów

δw- zdolnośc pierwiastków do wychwytywania neutronów termicznych

wodór - najintensywniejszy spowalniacz neutronów ze względu na wysoki mikroskopowy przekrój rozpraszania. ( prawdopodobieństwo ze dany neutron spotka się z jądrem atomu)

strumien neturonów nadtermicznych spowalnianym mierzonym w PNNnt

Jeżeli mówimy o pierwiastkach to mówimy o mikroskopowym przekroju na rozpraszanie.

Jeżeli mówimy o skałach to mówimy o makroskopowym przekroju na rozpraszanie.

Dla halitu wysoka jest zdolność do wychwytywania bo zawiera dużo chloru.

Czas zycia neutronów termicznych ( miezony w IPN) zalezy od pierwiastkow o podwyższonym przekroju na wychwytywanie.

Profilowanie neutronowe - daje imformacje o porowatości nautronowej - index wodorowy - zawartość wodoru w skale.

Wodór może być w skale w postaci wody i węglowodorów.

- H2O związanej w mineralach ilastych w przestrzeni miedzy pakietowej

- w postaci grup OH w minerałach ilastych

- w H2O chemicznie związanej w kryształach np. gips

Porowatość neutronowa NPHI musi być przeliczana na porowatość ogólną.

Współczynnik porowatości neutronowej wyrazony w umownych jednostkach musi być przeliczony na porowatość ogolna dla danego typu skał, parametrem przeliczenie jest makroskopowy przekrój czynny na wychwytywanie.

Ilość minerałów ilastych mamy z badania profilowania gamma z spektrometrycznego

NPHI = PHI gdy zailenie = 0

NPHI - ilość wodoru wszędzie np. sylwin wykazuje duże NPHI bo ma wodór we wzorze

PROFILOWANIE AKUSTYCZNE

jest odpowiednikiem metod sejsmicznych opiera się na propagacji faz sprężystych i na sprężystych własnościach osrodka skalnego.

Pomiar robimy w wersji:

1 czasu interwałowego

2pełnego czasu obrazu falowego

3 pomiar telewizora/skanera akustycznego

4 pomiar cement omierza akustycznego

Vp, Vs zalezy od prędkości fal sprężystych

- składu meneralnego

-porowatosci, kształtu porów

-medium porowego

-zawartosci min ilastych

-spoilwa

-naprezej w górotworze

-szczelinowatosci

- temperatury

-wieku skał

-gł pogrążenia

Standardowy pomiar akustyczne polega na rejestracji czasu interwałowego.

Podstawowa sonda akustyczna składa się z: nadajnik i 2 rejestratorów.

Przedmiotem pomiaru jest czas przejscia fali od nadajnika przez płuczne i ścianke otworu miezony przez rejestratory.

Przy profilowaniu akustycznym wykorzystujemy fale sprężyste o częstotliwości 6-20 kHz. Aby wznaczyc czas interwałowy prędkości fali S wykorzystujemy pełną rejestracji czasu falowego dla danej głębokości rejestrator zapisuje amplitudy drgań ośrodka w czasie.

Profilowania akustyczne są również wykonwywane sądami o wydłuzonym rozstawie. Wtedy można zarejestrować czas interwałowy o przejsciu fali przez ośrodek skalny nie zmieniony filtracją i wierceniem.

Zastosowanie PA

- ocena litologii

- wyznaczenie porowatości ogólnej

- do konstrukcji profilu prędkościowego dla sejsmiki

- do wyznaczenia szczelin i badanie stanu ściany otworu

-dynamicznych parametrów sprężystych skał

Porowatość ogólna z PA obarczona jest wpływem litologii. Do porowatości obliczonej na podstawie wzoru Wylle'go stosujemy poprawke na zalilenie, zawartość gazu, obnizona zwięzłość skały w utworach przypowierzchniowych.

Oprócz wzory Wylliego stosujemy inne wzory zależności krzywoliniowe.

Dla sprawdzenia poprawności obliczania porowatości z PA stosujemy wyniki badań laboratoryjnych.

Telewizor/ skaner akustyczny jest to pomiar ukierunkowany na badanie własności sprężystych ścianki otworu.

CAST - przyrząd - skaner firmy Malibutu

Telewizor pokazuje warsty o różnych własnościach i szczeliny oraz czym są wypełnion. Ciemne kolory - min ilastymi, białe kalcyt. Pozwala określic płaszczyzny spękań

Skaner akustyczny - nie daje dobrych wyników w otworach wypełnionych gęstą płuczką powoduje rozproszenie fall

PA z zapisu obrazu falowego dostajemy informacje o stopniu zacementowania rury okładzinowej w otworze.

Profilowania PS (elektorometria otworowa profi. Potencjałów polaryzacji naturalnej)

Pomiar opiera się na polu samorzutnym w skale.

PS robimy z PO klasycznymi lub sterowanymi. PS może być zmierzone tylko w otworach z płuczką przewodzącą.

Przyczyny anomali PS:

- dyfuzja - ruch jonów przy zetknięcu dwóch roztworów o różnym stężeniu ( strefa filtracji). Zróżnicowanie prędkości Vcl>Vna

- Adsorpcja - zatrzymanie jonów jednego znaku a przepuszczenie drugiego

- Redoks - jest tam gdzie są na to warunki

- filtracja - udział w procesie potencjału jest mniejszy od 1:2

Zastosowanie PS:

- do wyznaczenia litologii

- stwierdzenia czy występują skały porowate, przepuszczalne

- do korelacji poziomów

- do wyznaczenia mineralizacji w wodzie złożowej

- do oceny zailenia

Jeżeli warstwa jest małej miąższości to rejestrowany jest wpływ otoczenia.

Anomalia różni się od zmierzonej. W warstwach o dużej miąższości anomalie dynamiczne z pomiaru są zbliżone do anomalii statycznych (teoretycznych).

Zailenie - jest ot udział sub. Ilastej w danej skale. Jest sumą (obj.) minerałów ilastych wynaczonych na podstawie badań mineralogicznych i granulometrycznych (suma minerałów o średnicy 0,01 mm)

Linia iłów - jest linią odniesienia przy analizie anomalii PS. Powinna być wyznaczona w poziomach tego samego wieku i litologii.

Obecność iłów w formacjach skalnych powoduje obniżenie anomalii PS.

Krzywe jak są blisko siebie oznacza to że skała jest porowata i przepuszczalna.

Profilowanie Gamma - to pomiar naturalnej promieniotwórczości skał. Przyczyny naturalnej promieniotwórczości:

- obecność w skałach izotopów U238,235, Th232, K40, kiedy tworzyła się ziemia i okres długiego połowicznego rozpadu dzięki temu na podstawie pomiaru możemy wnioskować o bud. Geologicznej ziemi

- obecność w skałach pierw. Promieniotwórczych które są produktami reakcji zachodzących w lito,atmo,hydro sferze.

Źródłem promieniotwórczego K są procesy wietrzeniowe skał zawierających skalenie K, miki, min. Ilaste. K występuje w ilość 1,49% skorupy ziemskiej.

Źródłem U są skały magmowe kwaśne i inne minerały gdzie U jest podstawiony w sieci krystalicznej 2,3ppm.

Źródłem Th są skały magmowe kwaśne i ultrazasadowe. Th 8,1 ppm w skorupie ziemskiej.

Podział skał ze względu na promieniotwórczość:

- niska: piaskowece, wapienie, anhydryty, sól kamienna, dolomity

- średnia: piaski i piaskowce zasilone, margle

- podwyższona: łupki, iły iłołupki, skalenie potasowe, miki, fosforany, fruoroapatyty, bituminy, piaski piaskowece arkozowe, minerały bogate w Th, niektóre wapienie ze środowiska morskiego zwierające algi i bogate w materię organiczną, węgle które zawierają U, granity, sjenity i reolity.

Zastosowanie PG.

- identyfikacja litologii

- korelacja profilowań wykonywanych w różnym czasie w tym samym otworze

- wyznaczenie ilościowego zailenia

- korelacja wydzielonych warstw w otworach

PG jest robione w 2 wersjach: 1) PG (gamma Ray) - podstawowa - rejestracja całkowitego strumienie kwantów gamma 2) SPG (SGR) - sepktometryczna rejestracja kwantów gamma, osobno pochodzących od K, U, Th, w trzech oknach energetycznych.

Spektrometryczne PG dostarcza 5 ciu profilowań:

- GG (API) - suma zliczeń w oknach K,U,Th

- GGS (API) - suma zliczeń w oknach K i Th

- ilość zliczeń z okna K w %

- ilość zliczeń z okna U w ppm

- ilość zliczeń z okna Th w ppm

Dzięki temu że poszczególne rodziny promieniotwórcze wytwarzają kwanty gamma o różniej energii:

-okno K w Okół energii 1,46 MeV

-okno U w ogół energii 1,76 MeV

- -||- Th 2,62 MeVP

Profilowanie oporności - wykorzystują oporność skał. Każdej sondzie odpowiada mikro sonda - sondy długie mają wiekszy zasięg radialny. Mikrosondy są dociskane do ścianki otworu. Sonda LLD uśrednia wynik - wyróżnia mniej anomalii.

Elektryczne obrazowanie ścianek otworu - minimalny zasięg radialny ale najlepszej rozdzielczości wyróżnia warstwy rzędu cm. Wykorzystanie:

- rozpoznawanie ośrodka cienkowarstwowego

- zidentyfikowanie pow. Szczelin

- obserwowanie płaszczyzn szczelin

Profilowanie oporności indukcyjnej - wykorzystuje prądy zmienne o częstotliwości różniej od 0. Stosuje się tutaj cewki i rozważa się pole elektomagnetyczne. Stosowanie jest gdy płuczki są wysoko oporowe. ILD i ILM - dual induction. Zastosowanie: ILD + ILM + LL3 i niskooporowe ośrodki i wysokooporowa płuczka, wyznaczenie porowatości, wyznaczenie nasycenia wodą i węglowodorami, rozpoznanie litologi.

Profilowania oporności w warstwach wodonośnych (solanka wody pitne) wykorzystujemy do oceny porowatości efektywnej.

Profilowania oporności w warstwach nasyconych węglowodorami wykorzystujemy do obliczenia współczynnika nasycenia wodą i węglowodorami.

---