1.Klasyfikacja geofizycznych metod pomiarowych.

Grawimetryczna-związana z badaniem ziemskiego pola magnetycznego.

Magnetometryczna-badanie pola magnetycznego.

Elektrometryczna-oparta na badaniu zjawisk elektrycznych.Jest to metoda najstarsza.

Piezoelektryczna-w zasadzie nie stosowana.

Sejsmiczna-wykorzystująca rozchodzenie się fal sprężystych w skorupie ziemskiej.

Geotermiczna-związana z ciepłem ziemi.

Radiometryczna geofizyki jądrowej-zajmuje się pomiarem promieniotwórczości.

2.Praktyczne zastosowanie metod geofizycznych.

Metody geofizyczne stosuje się w celu uzyskania szerszej informacji:

1. informacja jakościowa-rodzaj skały(litologia),natura skały(zbita,luźna,porowata),granica poszczególnych warstw,charakter nasycenia(ropa,gaz,woda)

2. informacja ilościowa-porowatość,nasycenie(zawartość %),miąższość,przepuszczalność.

Wyniki badań geofiz. Wiertniczej wykorzystuje się do dokumentacji geologicznej, do kontroli stworzonej exploatacji, do badania stanu techn.odwiertu.

3.Zalety i wady metod geofizycznych.

Zalety:

-możliwość badania obiektów geologicznych nie wychodzących na powierzchnię,

-obiektywizm i duża ilość informacji o zdolnościach fizycznych wytwarzanych przez obiekty geologiczne.

-stosunkowo niskie koszty.

Wady:

-wieloznaczność rozwiązania zadania odwrotnego czyli oceny parametrów danego złoża w oparciu o wyniki pomiarów.

-z reguły nie jesteśmy w stanie zmierzyć parametrów które nas interesują. Mierząc odpowiednie cechy pośrednie(oporność, promieniotwórczość)można określić nasycenie skały porowatość.

4.Wady klasycznego rdzeniowania otworów wiertniczych.

-nie jest możliwe określenie dokładnej głębokości na podstawie wyciągniętych fragmentów.

-rdzeń przemyty jest płuczką,

-nie jest możliwe jaki procent ropy i gazu wypełnia kolektor,

-nie można określić temperatury panującej w złożu,

-często porowate skały nie są wyciągane bo ulegają rozkruszeniu.

5.Ogólne zasady profilowań geofizycznych.

Pierwszego pomiaru dokonano w 1926r.Były to pomiary elektryczne.Obecnie dokonuje się 30-40 różnych pomiarów.W ich wyniku można uzyskać szereg informacji zarówno ilościowych jak i jakościowych. Pomiar w otworze wiertniczym wykonywany jest za pomocą sondy w trakcie podnoszenia jej do góry. Powoli odchodzi on do lamusa. Obecnie coraz szerzej stosuje się pomiary w trakcie wiercenia(NWD)-świdry mają zainstalowane urządzenia pomiarowe,pomiar odbywa się w strefie przyotworowej, ogranicza się koszta.

Kabel pomiarowy-musi być odporny na płuczkę,musi zachowywać własności elektryczne nawet w podwyższonej tem.(na głębokości 3-3,5 jest to 100-120),nie może być rozciągliwy(kabel o dłu.5 km waży kilka ton)

Sondy-obecnie stosowane są sondy kompleksowe wykonujące jednym przejściem kilka pomiarów np.:średnicę otworu, gęstość ośrodka, promieniotwórczość, profilowanie neutronowe,oporność.

6.Czynniki wpływające na oporność elektryczną skał.

Oporność ośrodka zmienia się w b.szerokich granicach od 10^-4omm(magnetyt Fe₂O₃,FeO) do 10¹⁶omm.

Zmiana oporności skał wiąże się na ogół z ich porowatością i nasyceniem. Ogólnie szkielet skały można uważać za nieprzewodzący prądu elektrycznego. Przewodność elektryczna skał jest więc uwarunkowana przewodnością elektryczną wody,jej ilością na jednostkę objętości skały.

Oporność zależy więc od:

-porowatości-ze wzrostem porowatości oporność malej

-nasycenia i temperatury-z ich wzrostem oporność skały maleje(wzrost ruchliwości jonów i zmniejszenie lepkości -zależność liniowa)

-ilości rozpuszczonych soli(NaCl,magnezo,wapniowa)

-ciśnienia-ze wzrostem ciśnienia rośnie oporność,

-tekstury i cech strukturalnych(ziarnistość,charakter obtoczenia ziarn)

-dla skał anizotropowych od uwarstwienia

Do skał o małej oporności należą: siarczki(piryt,halkopiryt,węgle(antracyty) ze wzrostem spadkiem uwęglania wzrost oporności.

Skały o średniej oporności:iły, piaskowce, wapienie, dolomity, piaski.

Skały o najwyższej oporności:anhydryty, gipsy, sól kamienna. Ze wzrostem porowatości oporność maleje ekwipotencjalnie.

7.Równania Archiego związane z porowatością i nasyceniem skał.

Dla skał wodonośnych;

Oporność skał w 100% nasyconych wodą złożową jest funkcją oporności wody złożowej:

ρ_ww=P_p*ρ_wz ----P_p=ρ_ww/ρ_wz

Podstawowe zależności między opornością skały a porowatością:

P_p=K_p^-m wz.Archiego m-wsp.zwięzłości (luźne 1,3-3zwięzłe)

Wzór Dachnowa (a =0,6-1)

[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]
[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

Wzór Humble'a

P_p=0,62*Kp^-2,15

Jeżeli skała jest nasycona ropą lub gazem wówczas oporność wzrasta. Ropa i gaz praktycznie nie przewodzą prądu. Wypełniając pory skały wypierają wodę złożową i obniżają przewodność elektr.

Wz. określający nasycenie skały wodą:

[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]
[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

ρ_ww-oporność skały w 100% nasyconej wodą

ρ_w-oporność skały częściowo nasyconej wodą

n-wsp. zwilżalności uwzględniający charakter rozmieszczenia wody ropy i gazu w skale

P_n=K_w^-n--- parametr nasycenia

8 i 17.Anizotropia elektryczna skał.

Skały w rzeczywistości nie są jednorodne mają układ warstwowy.Anizotropia powoduje że oporność skał mierzona w różnych kierunkach(⊥ lub )ma różne wartości

Wsp. anizotropii(λ=1 dla skał izotrop.) [Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]
[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

R_⊥-oporność mierzona prostopadle,R_//-równolegle.

Średnia oporność anizotropii

[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

jest to zależność pomiędzy λ i ρ_m

θ- kąt upadu warstwy od 0-90^o

Oporność pozorna:

[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]
[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

1.θ=0 gdy warstwy zalegają poziomo

[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]
[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

Opornośc pozorna nie zawsze prostopadła do warstw będzie równa oporności wzdłużnej warstwy.

2.θ=90^o warstwy pionowe(równoległe)ρ_k//=ρ_m

ρ_k⊥=ρ_m/λ ⇓ ρ_k//=ρ_m

ρ_k⊥<ρ_{k// - oporność pozorna} ⇓ R_⊥>R_//--oporność rzeczywista

PARADOKS ANIZOTROPII

9.Rodzaje zailenia skał.

W petrografii są 3 frakcje:

1.Psamitowa(piaszczysta)

2.Aleurytowa. tworzą szkielet>0,01

3.Pellitowa(ilasta) -tworzy lepiszcze<0,01

Mamy trzy rodzaje zailenia(sprowadzające się do 2)

1)zailenie masowe C_ił,m=M_ik/M (M_ik-masa frakcji ilastej,M-m.próbki) wyraża się ułamkiem lub w %

2)zailenie objętościowe C_ił,V=V_ił/V

V=V_ił+V_szk+V_p (V_p=K_p*V)

C_ił,v=C_ił,n(1-K_p)

3)zailenie względne η_ił

η_ił=C_ił,v/(C_ił,v+K_p) -mówi o tej części rzeczywistej przestrzeni porowej skały, która jest zajęta przez frakcję ilastą.

Typy zilenia:

-warstwowe(warstewki cząstek iłu i piasku)

-dyspersyjne(rozproszone w postaci lepiszcza)

-mieszane:warstwowo-dyspersyjne np.:piaskowiec zailony.

10.Rozkład oporności w strefie przyodwiertowej skał wodonośnych.

1.płuczka wypełniająca otwór wiertniczy/2.osad płuczkowy

(płuczka filtruje do ośrodka porowatego-to na ściance pozostaje frakcja stała, tworzy ona warstewkę o różnej grubości (do2mm)

3.strefa przemyta(prawie w 100% nasycona filtratem płuczki)/4.

Strefa przejściowa(strefa przemyta jest częściowo strefą filtracji,wydziela się ją ze względu na jej cechę)/5.strefa nie naruszona(nikt kurwa je nie może ruszyć bo kurwa zajebie)

Rm(pł)-oporność płuczki/Rmc(opł)-opór osadu płuczki/Rso(s,p)-opór strefy przemytej/Rio(sf)-opór strefy filtracji/Ro(ww)-opór strefy nienaruszonej (warstwy wodonośnej)

11.Rozkład oporności w strefie przyodwiertowej skał ropogazonośnych.

1)płuczka w otworze Rm /2)osad płuczki Rmc /3)strefa przemyta Rxt /4) strefa przejściowa Rit /5)strefa okalająca Rot /6)strefa nienaruszona Rt

Równanie Archiego dla skał ropogazonośnych

R_xt/R_xo=S_xo^-2 S_x0-współ.nasycenia filtratu płuczki w strefie przemytej

1-S_xo=ROS (resztkowe nasycenie ropą)

R_t-oporność strefy ropogazonośnej

R_ot-oporność strefy okalającej

12.Rodzaje potencjałów polaryzacji naturalnej

W odwiercie wypełnionym płuczką lub wodą wokoło otworu powstaje samoczynnie pole potencjałów polaryzacji naturalnej. Potencjały te powstają przede wszystkim na wskutek procesów dyfuzyjno- adsorpcyjnych zachodzących na granicy warstw nasyconych wodami o różnej mineralizacji oraz na kontakcie płuczki i skały nasyconej wodą o innej mineralizacji niż mineralizacja płuczki. W szczególnych przypadkach w odwiercie obserwuje się również potencjały pochodzenia filtracyjnego związane z przepływem filtratu płuczki z otworu wiertniczego do przewierconej warstwy (+) lub z przepływem wody złożowej do otworu(-) oraz potencjały utworzone reakcyjnie utlenienia i redukcji zachodzące w skałach a także potencjały powstające na granicy metal płyn (przeskakiwanie elektronów słabo związanych do roztworu płuczki). Pomiar poten. polaryzacji naturalnej sprowadza się do pomiaru różnicy potencjałów między elektrodą M znajdującą się w otworze wiertniczym i elektrodą N znajdującą się na powierzchni ziemi (potencjał elektrody N ma wartość stałą).

Wyniki pomiarów przedstawione są w formie krzywej PS, obrazującej zmianę wielkości potencjałów polaryzacji naturalnej elektrody M wraz z głębokością

Potencjały filtracyjne

E_f=0,37*Δp* R_mc*t_mc*F_p E_f=K_f*(Δp*ξ*P_i)/μ

Δp-różnica między ciśnieniem słupa płuczki a ciśnieniem złoża[kPa

R_mc-oporność osadu płuczkowego [omm]

t_mc-miąższość osadu płuczki [cm], K_f-wsp.potencjałów

f=F_p-filtracja płuczki [cm³/30min] , μ-lepkość [cP]

13.Różnice między potencjałem dyfuzyjnym i membranowym

Potencjał dyfuzyjny- jest to SEM powstająca między roztworami o różnej mineralizacji na skutek dyfuzji soli z roztworu o stężeniu większym do roztworu o stężeniu mniejszym. Potencjał dyfuzyjny tworzy się naprzeciw skał zbiornikowych(potencjał adsorbcyjny naprzeciw skał ilastych.

NaCl⇔Na⁺+Cl^-

Roztwory będą dążyć do wyrównania stężeń.

Przyczyną powstawania pot. dyfuzyjnych jest różna prędkość anionów Cl^-(65,7*10^-5cm/s) i kationów Na⁺(45,6*10^-5cm/s).

W wyniku tego powstaje różnica prądu.

Ze wzoru Nersta [Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]
[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

Va-prędkość anionów/Vk-prędkość kationów/R-uniwersalna stała gazowa/n-wartościowość jonów/F-st.Faradaya/a_c-średnia aktywność jonów w roztworze o większym stężeniu.

Potencjał adsorbcyjny-(membranowy)-powstaje gdy mamy do czynienia z przegrodą nieprzepuszczalną wtedy powstaje podwójna warstwa ładunku na powierzchni iłu umożliwiająca przepływ prądu. Jony Na mniejsze od Cl mogą przenikać przez przegrodę.

E_m-E_da= -58,1*lgR₂/R₁= -58,1*lgC₁/C₂

K_da-wsp. poten. membranowego(zależy od litologii skały i składu chemicznego filtratu płuczki i wody złożowej).

14.Czynniki wpływające na kształt i wielkość krzywej PS.

Krzywe PS :

A)normalna (wprost) B)odwrócona

Pomiary mogą mieć odchylenia np.: gdy pomiar przebiega w pobliżu linii wysokiego napięcia to dochodzą prądy błądzące, aby się od tego uwolnić stosujemy układ”grad.PS”(układ 2 elektrod zapuszczonych do dowiertu.

Na wynik pomiaru wpływa szereg czynników:

1.Prędkość pomiaru V

2.Miąższość warstwy h

3.Mineralizacja wody złożowej i płuczki C_wz

4.Oporność warstwy R_o

5.Zasięg strefy filtracji D

6.Charakter nasycenia S_w

7.Zailenie S_ił

ad1.prędkość pomiaru zależy od

miąższości warstwy( w przypadku

cienkich warstw małe prędkości

w przypadku grubszych większe).

ad.2.wiąże się bezpośrednio z

prędkością pomiaru. Miąższość

warstwy grubszej przyjmuje się

5-20 średnicy otworu (3-4m).

ad.3.naprzeciw warstw porowatych i przepuszczalnych E_ps jest proporcjonalne do lg R_ml/R_w

E_ps=K_ps*lg R_ml/R_w=K_ps*lgC_f/C_wz

Gdy stopień zmineralizowania wody i piasku będzie taki sam to E_ps=0.Im większa różnica między stężeniami roztworów tym większa różnica potencjałów.

ad4. Oporność rzeczywista warstwy R_c=ρ_o

E_ps=K_ps*lg(ρ_f*P_p/ρ_wz*P_p)

a)niskooporowe ρ_o=ρ_f E_ps=K_ps*lg(ρ_f*P_p/ρ_o)= K_ps*lgP_p

b)wysokopoprowe ρ_o=20ρ_f E_ps=K_ps*lg(ρ_f*P_p/ρ_o)=K_ps*lg(P_p/20)

E_ps(a)>E_ps(b)- ze wzrostem oporności amplituda maleje

ad5.

Ze wzrostem zasięgu

strefy filtracji amplituda

wyraźnie maleje

ad.6 naprzeciw horyzontu

ropnego amplituda jest

niższa niż naprzeciw

horyzontu wody złożowej

ad7.w miarę wzrostu

zailenia amplituda

maleje.

15.Zastosowanie profilowania PS.

1.Lokalizacja stref porowatych skał zbiornikowych

2.Określenie granic warstw(miąższość)

3.Do korelacji między otworami(profilów pomiędzyotworowych)

4.Określenie mineralizacji

5.Określenie zailenia warstw

6.Wyznaczenie typów litologicznych.

16.Czynniki wpływające na oporność pozorną ośrodka.

ρ_k=K*ΔU/I K-stała sondy ΔU-różnica pot.

I-natężenie prądu zasilającego elektrody

Oporność pozorna

1)od zarobków zdyskontowanych pracowników

2)oporności płuczki (bo przepływa przez nią prąd)

3)średnicy otworu

4)zasięgu strefy filtracji

5)miąższości

6)stałej sondy -związanej z wymiarami sondy

ρ_k=f(R_t,R_m,d,D_i,h,K)

18.Rodzaje sond przy standardowym PO

Klasyczne profilowanie oporności wygląda tak:

Układ pomiarowy stanowią 3

elektrody znajdujące się w

otworze a jedna na powierzchni

lub 4 w otworze, z tym ze w

dużej odległości od siebie.

Rodzaje sond:

-jednobiegunowe

-dwubiegunowe

-potencjałowe(szeregowe,odwrotne)-symetryczne krz.

-gradientowe(stropowe,spągowe)-niesymetryczne

Z sondą 1 biegunową mamy do czynienia wtedy gdy w otworze znajduje się jedna ele.prądowa ,a z 2 biegunową -2 ele.prądowe

Sonda potencjałowa(gradientowa)-odległość pomiędzy elektrodami parzystymi jest znacznie większa(mniejsza) niż pomiędzy elektrodą nieparzystą i środkową.

Sonda pot. szeregowa(odwrotna)- elektrody parzyste znajdują się poniżej(powyżej) elektrody nieparzystej.

Sonda gradientowa spągowa(stropowa)-elektrody parzyste są poniżej(powyżej) elektrody nieparzystej.

L-długość sondy-dla potencjałowej odległość między elektrodą nieparzystą a środkową. Dla gradientowej odległość między el. nieparzystą a punktem zapisu sondy.

X-punkt zapisu-dla potencjałowej między el.nieparzystą a środkową, dla gradientowej między elektrodami parzystymi.

Sondy opisuje się z góry w dół.

19.Krzywe pozornych oporności rejestrowane sondami gradientowymi.

A)układ wysokooporowy B)układ niskooporowy

20.Krzywe pozornych oporności rejestrowane sondami potencjałowymi.

A)układ wysokooporowy B)układ niskooporowy

Krzywe są symetryczne względem osi otworu.Odwrócenie krzywej dla warstw cienkich.

21.Różnica między standardowym PO, BSE, SO, SO_w.

PO- polega na pomiarze zmian oporności właściwej skał wzdłuż otworu wiertniczego za pomocą sondy składającej się z 3 (lub 4) elektrod znajdujących się w otworze, a 1 (lub 0) znajdujących się na powierzchni. Mierzy się oporność pozorną.

Z krzywych sondowania uzyskujemy:

1. oporność rzeczywistą warstwy R_t,

2. oporność strefy filtracji R_i,

3. zasięg strefy filtracji D_i.

Profilowanie oporności PO pozwala określić:

-typ litologiczny skał/-wydzielenie się skał zbiornikowych,

-oporność stref filtracji/-przepuszczalność,/-mineralizacja.

BSE-jest jednym ze sposobów pomiaru oporności pozornej.Polega na pomiarze wzdłuż osi otw. wiertniczego oporności pozornej zestawem 5 sond gradientowych o różnych długościach(0,55/1,05/2,05/ lub 2,25/ 4,25/8,25)

Te 5 sond uzupełnia się sondą potencjałową o długości 2,63. 5 sond daje nam:

-dokładniejsze zlokalizowanie strefy filtracji i na zestawie 5 krzywych wyraźnie widać zróżnicowanie oporności, uwidaczniają się wars. porowate i przepuszczalne(gdy warstwa nieprzepuszczalna krzywe mają tą samą oporność)

-możliwość oceny 3 parametrów:

1. oporność warstwy R_t

2. oporność strefy filtracji R_sf

3. zasięg strefy filtracji D_i

Otrzymane krzywe porównujemy z krzywymi teoretycznymi obliczonymi dla 3 parametrów(R_t/R_m ;R_sf/R_m ;D_i/D)i znajdujemy zasięg filtracji.

SO-sondowanie oporności

Zasięg strefy filtracji

Jest to trójpunktowy układ pomiarowy. Zaleta :trzy zasięgi głebokościowe-szyybkie zlokalizowanie stref porowatych i przepuszczalnych. Pomiar SO odbywa się sondą 1gradientową i 2 potencjałową. Stosowane w celu wyznaczenia :R_t,R_sf,D_i.

Sou jak wyżej tyle że odpowiednio dobrane długości sond.

22.Mikroprofilownie oporności(mPO)

Sonda składa się z korpusu metalowego+2 ramiona(jednym dociska ekran pomiarowy do ściany otworu,2 zawiera płytkę izolacyjną w którą są wpuszczone 3 elektrody punktowe A,M₁,M₂)

Przy spuszczaniu sondy ramiona są złożone rozkładane są za pomocą impulsu elektrycznego. Wkładka izolacyjna ślizga się po ściance odwiertu podczas wyciągania sondy do góry. Mamy 2 układy pomiarowe

1.M₂ 2,5M₁ 2,5A mikrosonda gradientowa(mierzymy potencjał miedzy M₁ i M₂)

2.M₂ 5,0A- mikrosonda potencjałowa(mierzymy potencjał elektrody M₂)

Zasięgi śledzenia 3,75 cm-sonda gradientowa; 10 cm sonda potencjałowa.Ramiona muszą być dociśnięte bo w przeciwnym razie mierzylibyśmy oporność płuczki-można to robić przy złożonych ramionach podczas opuszczania sondy.

K-stała sondy- określa się ją na stanowisku do cechowania/ I-natężenie prądu zasilającego.

Wadą mPO jest to że znaczna część linii prądowych penetruje osad ilasty na ściance otworu co wpływa na błąd pomiaru.

MPO pozwala na szybkie określenie oporności, przy jego pomocy można również określić:

1.Miąższośc osadu płuczkowego oraz oporność strefy przemytej

2. Można bardzo dokładnie określić granicę oraz miąższość warstwy.

3.Można określić występowanie warstw porowatych i przepuszczalnych.

23.Profilowanie oporności płuczki(POP)

POP polega na pomiarze zmian oporności płuczki z głębokością otworu.Sondę stanowi tzw opornościomierz głębinowy, wewnątrz którego są 3 elektrody różnej konstrukcji. A połączona jest z B i źródłem prądu. Układ ten pozwala na pomiar różnicy potencjałów między elektrodą M i N. Płuczka wpływa do dzwonu który eliminuje wpływ otoczenia.Pomiar odbywa się podczas opuszczania do otworu.

Oporność płuczki:

ρ_k=K*ΔU/I

POP stosujemy gdy chcemy określić miejsca dopływu wody do płuczki. Pozwala na wydzielenie horyzontów wodonośnych.

24.Zasady fizyczne profilowania indukcyjnego.

Przez cewkę 1(nadawczą) przepuszczamy prąd zmienny o wysokiej częstotliwości 20 -30 kHz .Przepływający prąd wytwarza zmienne pole magnetyczne.To pole indukuje w ośrodku prądy wirowe o zmiennym natężeniu, które wytwarzają wtórne pole magnetyczne.Powoduje ono że w cewce 2 indukuje się prąd o zmiennym polu elektrycznym, którego natężenie jest proprcj. do przewodności ośrodka. Sygnał jest wzmocniony przez wzmacniacz i rejestrowane.Ze względu na jakość pomiaru wprowadza się dodatkowe 3 lub 1 cewki skupiające i ogniskujące prąd elektryczny w określonej przestrzeni. Długość sondy -odległości między środkami cewek. Obecnie stosuje się:27''(68 cm)

25.Czynniki wpływające na wyniki PI.Typy sond indukcyjnych.

Czynniki te to:średnica otworu,średnica strefy filtracji, miąższość warstw,jeśli mamy układ cienkowarstwowy to wpływ będą miały również warstwy sąsiednie,typy i wymiary sond, przewodnictwo ośrodka .

PI stosuje się do oceny przewodności warstwy a w konsekwencji do oceny oporności. PI jest najefektywniejsze gdy mamy do czynienia z: -płuczką wysokooporową

-przekrojem niskooporowym

Modyfikacja:podwójne PI stosujemy 2 sondy indukcyjne o różnym zasięgu śledzenia, stosujemy GFE-40 i dokładamy 6FF27 lub 5FF40. Pozwala to na otrzymanie informacji spoza zasięgu strefy filtracji(1 sonda), 2 sonda daje informacje ze strefy filtracji. W praktyce stosuje się 4 typy sond:5FF27 1,5d /5FF40 2,5d/ 6FF27 4,5d/6FF40 7d.

d-średnica otworu / FF-ozn że są to sondy ogniskujące i kompensacyjne. Pierwsza cyfra -oznacza ilość cewek znajdujących się w sondzie z czego pierwsza-nadawcza , 2-odbiorcza. Druga cyfra oznacza długość w calach.

27.POst-3

Sterowane profilowanie oporności jest modyfikacją PO. Ponieważ przy PO dla warstw cienkich oporność pozorna znacznie różni się od rzeczywistej oraz gdy otwór wypełniony był płuczką silnie zmineralizowaną czyli o niskiej oporności popełnialiśmy olbrzymi błąd przy rejestracji krzywych. Z tego powodu wprowadzono elektrody sterujące (POst)których zadaniem jest skupienie linii prądowych w warstwie w której wykonuje się pomiar.

Układ pomiarowy:

A_o-ele centralna zasilana prądem o natężeniu I_o

A₁,A₂-ele sterujące są połączone''na krótko'' przez nie przepuszczamy prąd w tym samym kierunku co prąd I_o i o tak dobranym natężeniu aby potencjał w trzech elek był jednakowy.

W POst-3 mamy automatycznie zawężoną informację. Pochodzi ona od warstw znajdujących się naprzeciw elektrody centralnej. Punkt zapisu sondy znajduje się w centrum elektrody centralnej.

Elektrody zewnętrzne mają 1,5m długości, a centralna 15cm.

Max długość tej sondy to 3,8m.D_i sondy wiąże się z elektrodą centralną. Na wyniki pomiarów mają wpływ miąższość warstwy i średnica otworu.Zastosownie:

-do wyznaczania oporności właściwej skał o wysokiej oporności,

-do wyznaczania oporności strefy filtracji przy zmineralizowanej płuczce wiertniczej.

28.POst-7 i POst-8.

Aby uniknąć błędów występujących przy POst-3 wprowadzono sondy 7 elektrodowe. Zamiast elektrod o dużych rozmiarach wprowadzono elektrody punktowe.

Długość sondy w oparciu o punkt O₁,O₂- środkowe punktu między elektrodami pomiarowymi.Dł.sondy 1,2”,1,6”,3,2”

A₀-ele centralna /M₁,M₁',M₂,M₂'-elektrody pomiarowe /A₁,A₂-ele sterujące.

Przez elektrodę centralną wysyłamy prąd o stałym natężeniu, przez elektrody sterujące wysyłamy prąd o tym samym kierunku co prąd zasilający ele centralną i o tak dobranym natężeniu ,żeby różnica potencjałów ΔU_M1,M2=ΔU_M1',M2'=0 czyli żeby ele pomiarowe miały ten sam potencjał.Zalety:

-wyznaczona oporność =oporności rzeczywistej

-dokładne określenie granic warstw i miąższości

-dobre wyniki w płuczce o dużej przewodności

-głębokość zasięgu tym większa im większa odległość między elektrodami sterującymi A₁ i A₂(80”).

POst-8 modyfikacja -wprowadzono jeszcze jedną elektrodę. Ma mniejszy zasięg śledzenia(0,25-1,25d). Mierzymy oporność strefy filtracji lub strefy przemytej .

29.POst podwójne i POst sferyczne.

Sondę stanowi cylinder przecięty na 2 części wzdłuż osi z wsuniętą wkładką izolacyjną .Powierzchnie obu części zaopatrzone są w taki sam układ pomiarowy: 9 elektrod( w tym 7 sterujących punktowych i 2 sterujące o innych wymiarach).Każdy z tych układów jest zasilany prądem o innej częstotliwości.Prąd o niższej częstotliwości daje nam głębszą penetrację.Mamy więc dwie krzywe o różnym zasięgu śledzenia.Mierzymy :

-oporność rzeczywistą skały,

-oporność strefy filtracji ,

-zasięg strefy filtracji.

Metodę tą wprowadzono na przełomie lat 70/80.

POst sferyczne.

Jest to układ 9 elektrodowy. Zasada działania podobna jak wyżej.Daje ograniczenie nie tylko w pionie ale i sferycznie. Ten układ linii prądowych pozwala na jeszcze dokładniejsze określenie oporności rzeczywistej, wyeliminowanie wpływu płuczki i średnicy odwiertu. Główna różnicą jest to że elektrody pomiarowe są na zewnątrz. W środku znajdują się elektrody sterujące.

30.Mikroprofilowanie oporności sterowane(mPOst)

mPOst :odległości między elektrodami wynoszą od1,25-2,5cm zasięg wynosi więc 7,5cm.Wkładka jest silnie dociskana do ścianki odwiertu .Elektrody wykonane w kształcie pierścieni są umieszczone na ramionach sondy.Zasada działania:przez elektrodę centralną A_o wysyłany jest prąd o stałym natężeniu. W tym samym czasie przez elektrodę sterującą A₁ jest wysyłany prąd o tak dobranym natężeniu aby różnica potencjałów M₁ i M₂ była równa 0.

Zalety: mały wpływ osadu ilastego i płuczki znajdującej się między wkładką i ścianą otworu.

31.Proximity LOG(PL;mPOst sferyczne)

Jest to modyfikacja mPOst , zmieniono kształt elektrod i rozszerzono odległości między elektrodami.

Mierzymy różnicę potencjałów ponieważ większe odległości między elektrodami to większy zasięg pomiarowy(ok. 40m)

Zalety:większy zasięg, dokładniejszy pomiar,zminimalizowanie wpływu osadu ilastego.Otrzymujemy:oporność strefy przemytej ,opornośc strefy filtracji,porowatość.

mPOst sferyczne -układ pomiarowy odpowiadający POst sferycznemu. Elektrody mają kształt prostokąta. Taki układ elektrod ogranicza rozchodzenie się w pionie i sferycznie ze względu na niewielki zasięg wykorzystuje się do profilowania strefy przemytej lub profilowanie oporności warstwy leżącej bardzo blisko. Metoda jest znacznie lepsza niż proximity LOG.

32.Profilownie prądowe(PP) profilowanie ślizgowych kontaktów(PSK).

PP -układ posiada 2 elektrody zasilane baterią anodową z których elektroda A ma kształt kuli a B jest uziemiona. Układ ma zmienną oporność (zmienia się natężenie prądu). Mierzymy potencjał elektrody A w stosunku do B.Potencjał zmienia się w zależności czy naprzeciw są warstwy o małej oporności(natężenie rośnie) czy o wysokiej oporności(natężenie maleje).

PP stosowane jest przy poszukiwaniu złóż o przewodnictwie elektronowym(nagromadzenie pierwiastków metalicznych-rudy węgla).

PSK- to odmiana PP -elektroda ma znacznie mniejsze rozmiary -jest w postaci szczotki ślizgającej się po ściance odwiertu.

Przy zetknięciu ze skałami o wysokiej lub niskiej oporności następuje zmiana natężenia płynącego prądu. Układ może składać się z 1,2 lub 3 szczotek. Układ 3 szczotek jest najczęściej stosowany, pozwala na rejestrację 3 krzywych na podstawie można ustalić: kąt zapadania warstw, granice warstw, wykrywać surowce stałe charakteryzujące się przewodnością elektronową.

33.Profilownie potencjałów polaryzacji wzbudzonej(PW).

Potencjały te mogą powstawać pod wpływem prądu elektrycznego (PWe),reakcji utleniania i redukcji(PWch).

PWe-skały pod wpływem prądu elektrycznego przechodzącego przez nie wykazują zdolność do polaryzacji. W wyniku ploaryzacji skał w polu elektrycznym po włączeniu prądu zasilającego typowy układ ABMN obserwujemy wtórne potencjały nazywane potencjałami polaryzacji wzbudzonej. Porządkowanie ładunków następuje szybciej w skałach o przewodności elektronowej niż jonowej. Mierzymy spadek potencjału po włączeniu prądu. Aby wyeliminować wpływ oporności skały wynik badania przedstawia się jako U_pw/U_p . Następuje deformacja podwójnej warstwy elektrycznej pod wpływem pola elektrycznego.

PWch -powstaje na skutek reakcji utleniania i redukcji zachodzących w skałach zawierających minerały siarkowe lub tlenki o niskim stopniu utlenienia. W metodzie PWch do płuczki wiertniczej dodaje się utleniacz pod wpływem którego utleniony ośrodek oddając elektrony ładuje się dodatnio a ośrodek redukcyjny ładuje się ujemnie. PWch- zależą od rodzaju ośrodka ,od stężenia utleniacza w płuczce. Zastosowanie:do wykrywania rud siarkowych i horyzontów ropy zasiarczonej.

34.Rodzaje sond radiometrycznych.

Radiometryczna sonda scyntylacyjna- detektorem promieniowania jest licznik scyntylacyjny. Składa się z fotopowielacza przed którego fotokatodą znajduje się scyntylator. Fotopowielacz jest podłączony do układu pomiarowego. Pod wpływem promieniowania w scyntylatorze powstają błyski świetlne. Scyntylatorem promieni gamma jest najczęściej jodek sodu aktywowanym talem.

35.Naturalna promieniotwórczość skał.

Naturalna promieniotwórczość skał jest to zdolność jąder niektórych atomów do samorzutnego rozpadu z którym związana jest emisja cząstek alfa, beta, gamma.

Zależy od zawartości w skale uranu, toru, radu i produktów ich rozpadu oraz izotopu⁴⁰ K . Promieniotwórczość skał wyraża się w kiurach(Ci) i równoważnej zawartości radu. Pod względem naturalnej promieniotwórczości skały charakteryzują się wysoką promieniotwórczością (iły, łupki i sole potasowe), średnią promieniotwórczością (piaszczyste iły, łupki, piaskowce ilaste, iły węglanowe), i niską promie. (piaski, piaskowce, wapienie, sól i węgle). Zawartość pierwiastków promieniotwórczych w skałach osadowych wzrasta ze zwiększeniem się w nich materiału ilastego. Najwięcej pierwiastków promieniotwórczych znajduje się w kwaśnych skałach magmowych.

Podział skał ze względu na promieniotwórczość:

-o wysokiej promieniotwórczości (od 30-80*10^-12 Ra/h) głębokowodne iły, łupki, sole potasowe, fosforyty.

-średniej promieniotwórczości (5-30*10^-12 Ra/h) piaskowce ilaste i zailone wapienie.

-niskiej promieniotwórczości (do 5*10^-12 Ra/h) czyste piaskowce, wapienie, dolomity, sól, węgiel kamienny.

α-promieniowanie przedstawia strumień cząstek alfa są one silnie pochłaniane przez materię, mają ładunek dodatni i dużą masę

beta-cząstki naładowane o małej masie o dużej prędkości i większej przenikliwości niż cząstki alfa

gamma-promieniowanie elektromagnetyczne- ma taką samą naturę jak światło (3*10⁵ km/s) oraz promieniowanie RTG o małej długości fali. Jest to strumień cząstek zwanych kwantami. Mają dużo większy zasięg niż alfa i beta. Energia promieniowania gamma od 0,1 do 10 MeV.

Prawo rozpadu promieniotwórczego:

N=N_o*e*(-0,693/T^1/2)*t

N- ilość jąder po czasie t / N_o-ilość jąder na początku / T^1/2-okres połowicznego rozpadu

36.Zasady pomiarów PG i PGi

PG-profilowanie polegające na pomiarze wzdłuż osi otworu wiertniczego promieniotwórczości skał w funkcji głębokości.

Krzywa PG- charakteryzuje natężenie promieniowania skał przeciętych odwiertem i w pewnym stopniu koncentrację pierwiastków promieniotwórczych. Z zestawienia krzywej PS z krzywą PG wynika że krzywa PS powtarza krzywą PG, (ma to miejsce, gdy mineralizacja wody złożowej jest większa od mineralizacji płuczki), w przeciwnym razie obserwuje się na krzywej PS anomalie odwrotne do krzywej PG. Wartość rejestrowanego natężenia promieniowania naturalnego gamma zależy od rodzaju sondy, prędkości jej przesuwu, średnicy odwiertu, od parametrów płuczki (gęstość)

PGi- polega na pomiarze natężenia promieniowania gamma w otworze po zatłoczeni do niego substancji radioaktywnej (związku zawierającego izotopy promieniotwórcze) wybór izotopu jest uwarunkowany zdolnością adsorbowania danego izotopu przez skały, okresem połowicznego rozpadu (20-60 dni). Stosuje się cez, cyrkon, kobalt, NaJ, KJ. Po zatłoczeniu do otworu wyżej wymienionych izotopów otwór się przemywa i przeprowadza pomiar PG. Krzywa po zatłoczeniu izotopu zwiększa nachylenie.

37.Zastosowanie PG i PGi

PG-określenie litologii skał, określenie granic stratygraficznych, ocena zawartości materiału ilastego, wydzielenie radioaktywnych rud i soli potasowych, wydzielenie horyzontów uszczelniających

PGi-kontrola stanu technicznego odwiertu, wysokość podniesienia się pierścienia cementu poza rurami okładzinowymi, określenie miejsc uszkodzeń rur okładzinowych, określenie miejsc krążenia wody poza rurami, określenie miejsc chłonnych-gdzie ucieka nam płuczka, do rzeczywistego określenia perforacji rur okładzinowych.

38.39.PG spektometryczne / i zastosowanie

Mamy trzy rodziny pierwiastków promieniotwórczych:

-potasowa K⁴⁰ -1,46MeV

-torowa Th²³²- Bi²¹⁴-1,76MeV

-uranowa U²³⁸-Tl²⁶⁸ (i ich pochodne )- 2,52 MeV

Energia promieniowania gamma zmienia się w zakresie od 0,5 - 10 MeV. W celu rejestracji widma tylko określonej energii w licznikach stosuje się okienka energetyczne (filtry)

1)okno K (1,3 - 1,55 MeV)- ⁴⁰K (1,46)MeV

2)okno U (1,6 - 1,9 MeV)-²¹⁴Bi (1,76) MeV

3)okno Th (2,4- 2,85 MeV)- ²⁶⁸ Tl (2,52) MeV

W licznikach stosuje się kryształy o wymiarach 15*5”. Zasięg działania zależy od energii kruszców, gęstości skały i gęstości płuczki np. ρ_sk=2,5 g/cm³ - zasięg 50 cm

Ilość zliczeń dla każdego okienka wynosi :

Fi=Ai+C_K+Bi*C_U+Ci*C _Th

C_K,C_U,C_Th-zawartość pierwiastków / Ai,Bi,Ci- stałe

Wynik pomiaru jest w postaci trzech krzywych obrazujących zmianę zawartości Th, U, K z głębokością.

Zastosowanie PG spektrometrycznego:

-w oparciu o zawartość Th można określić zawartość materiału ilastego

-stosując Th/ K pozwala wydzielić szereg minerałów

-U dobrze odzwierciedla zawartość materiałów organicznych w skałach

-można wiele powiedzieć o złożu o zawartości boksytów, fosforytów, skaleni, kaolinitu, chlorytu

-w oparciu o wyniki PG spektrom. można prowadzić badania geochemiczne (stwierdzić tworzenie się formacji geologicznej w danych warunkach klimatycznych).

Na wyniki pomiaru mają wpływ :

-warunki w jakich pomiar jest wykonywany( średnica otworu, gęstość płuczki)

-miąższość warstw

-zarurowanie otworu

-czy pomiar wykonany jest w osi czy po ściance otworu

40.Czynniki wpływające na kształt krzywych radiometrycznych

-uśrednienie wskazań -mierzony efekt jest określony przez sumaryczne promieniowanie z pewnej objętości (do kilku dm³) odpowiadającej zasięgowi śledzenia sondy

-typ sondy- długość, rodzaj oraz wymiary detektora

-obecność w kanale pomiarowym układu całkującego który wygładza krzywą

-szybkość pomiaru(stała czasowa układu całkującego)

-ułożenie sondy- im bliżej ścianki tym lepszy odczyt

-miąższość warstwy(zauważalny wpływ 3-5 średnic otworu)

-średnica otworu

41.Procesy oddziaływania promieniowania gamma ze skałami

a)zjawisko Comptona - jest to oddziaływanie kwantu gamma z elektronem materii przy czym kwant gamma przy zderzeniu oddaje część swojej energii elektronowej w wyniku rozproszenia Comptonowskiego otrzymuje się elektron odrzutu i rozproszony kwant gamma.

b)zjawisko fotoelektryczne- tutaj energia padającego kwantu gamma jest w całości przekazana jednemu z elektronów powłoki atomowej, który wylatuje z atomu z energią padającego kwantu gamma, pomniejszoną o energię wiązania elektronu

c)tworzenie par elektron- pozyton- zachodzi przy oddziaływaniu kwantu gamma z jądrem atomu pierwiastka, padający kwant gamma jest pochłonięty, tworzy się przy tym elektron i pozyton, które biegną w różnych kierunkach i po krótkim czasie łączą się towarzyszy temu emisja dwóch kwantów gamma o energii 1,05 MeV, tworzenie się par zachodzi w obszarze wysokich energii dla pierwiastków ciężkich .

42.Profilowanie gamma-gamma gęstościowe(PGGg)

PGGg jest to pomiar wzdłuż otworu natężenia promieniowania gamma powstającego w wyniku zjaw.comptona . Jako źródło promieni gamma stosuje się izotop kobaltu ⁶⁰Co.między źródłem promieni gamma a detektorem umieszcza się ekran z ołowiu który eliminuje wpływ promieniowania źródła na wyniki pomiaru. Wynik pomiaru jest ściśle związany z ilością elektronów, która z kolei związana jest z gęstością skały. W skale o większej gęstości znajduje się większa ilość elektronów. Podstawowa część rozproszonego promieniowania przychodzi do detektora z ośrodka bezpośrednio przylegającego do ścianki odwiertu. Zasięg metody wynosi do 15cm. Zwiększenie długości gamma-gamma prowadzi do wzrostu zasięgu głębokościowego metody. Wskazania metody PGGg zależą od średnicy odwiertu(gęstość płuczki, grubość osadu ilastego)

-zasięg głębokościowy sondy(max 15cm)-najważniejsza część promieniowania pochodzi z ośrodka bezpośrednio przylegającego do ściany odwiertu.

-długość sondy(30- 40cm)
-średnica odwiertu

-gęstość płuczki wiertniczej

-grubość osadu ilastego

ZASTOSOWANIE

-do wyznaczania stanu zacementowania rur okładzinoiwych

-do wykrywania surowców mineralnych różniących się gęstością w stosunku do skał otaczających

-wyznaczenie średniej lub efektywnej gęstości, skał a na jej podstawie Kp.

Kp=(ρ₁-ρ₂)/(ρ₁-ρ₃)

ρ₁-gęstość minerałów skały ρ₃-gęstość medium nasyc.skałę

ρ₂-gęstość objętościowa skały

43.Profilowanie gamma-gamma selektywne(PGGs)

Przy przechodzeniu kwantu gamma o stosunkowo malej energii przez badany ośrodek obserwuje się głównie efekt fotoelektryczny.

Przy PGGs sonda jest identyczna jak PGGg stosuje się jednak źródła o niższych energiach ¹³⁷Cez ¹³⁵Selen:o energii 0,65 i 0,25 MeV. Sonda ma długość od 20 do 30 cm. Pomiar liniowego wsp fotoelektrycznego, który rośnie ze spadkiem energii kwantu gamma i wzrostem liczby atomowej. Na wynik pomiaru wpływa: gęstość skały i zawarte w niej minerały ciężkie. Stosuje się równocześnie PGGg (lokalizacja pierw.ciężkich ) i PGGs (określenie rodzaju pierwiastków ciężkich).

44.Procesy oddziaływań neutronów z materią

1)Rozproszenie sprężyste-ma charakter kinetyczny. Jądro atomu pierwiastka otrzymuje tylko część Ek. W razie dalszych zderzeń neutron traci swoją energię i przechodzi z wyższych na niższe. Po wielokrotnych zderzeniach neutron staje się termiczny.

2)Rozproszenie nie sprężyste- neutron przekazuje nie tylko swoją Ek ale i wewnętrzną. Efektem wyzwolenia energii przez jądro atomu jest kwant gamma - wzbudzenie jądra.

3)Adsorbcja-wychwyt neutronu przez jądro-gdy neutron ma małą energię (termiczny). Przy wychwycie jego energia jest oddawana atomowi wychwytującemu.

Podział neutronów:

-szybkie Ek>0,1 MeV,

-przejściowe 100eV<Ek<100keV

-nadtermiczne(powolne) 0,025eV<Ek<100eV

-termiczne Ek<0,025 eV.

45.Źródła neutronów w geofizyce wiertniczej.

1. naturalne

2. sztuczne

ad.a. przy otrzymywaniu neutronów dla celów G.W. wykorzystuje się reakcje naświetlania jąder pierwiastków(Be,Bi,Li) cząstkami alfa.

-źródło radowo-berylowe- powstają neutrony o energiach 1-13 MeV(większość poniżej 4).Równocześnie z neutronami emitowane są kwanty gamma o wysokim natężeniu, co jest niekorzystne zwłaszcza przy PNG ponieważ okres pół rozpadu wynosi 1620 lat(nie znalazło szerszego zastosowania)

-polonowo-berylowe- odznacza się małą wydajnością neutronów w porównaniu z Ra+Be. Ponadto stosunkowo małe natężenie prom gamma. Należy go często wymieniać bo okres pół rozpadu polonu wynosi 139 dni. W polsce ma szerokie zstosownie.

-źródła plutonowo -berylowe -bardzo długi okres pół rozpadu 24 tys lat strumień prawie wolny od kwantów gamma (idealne ale wysokie koszty).

Ad.b. źródła sztuczne-generatory neutronów- są źródłem szybkich neutronów- zwykle wykorzystuje się do nich reakcje deuter+tryt.

Powstają neutrony mające energię 2,3-14 MeV. Generatory mogą dawać ciągły lub impulsowy strumień neutronów(częściej stosowane impulsowe).

46.Profilowanie neutron- gamma PNG

Polega na pomiarze wzdłuż otworu wiert wtórnego promieniowania gamma powstającego w wyniku radiacyjnego wychwytu neutronów termicznych przez jądra pierwiastków budujących skały. Rejestrowane promieniowanie gamma skład się: -promieniowania gamma z wychwytu,

-promieniowania pochodzącego od źródła,

-promieniowania naturalnego skał.

Natężenie promieniowania gamma jest zależne od obecności w skale H i Cl. Wpływ na wyniki mają ;

-średnica odwiertu,

-odsunięcie minimalne sondy od ściany odwiertu

-zarurowania otworu wiertniczego i cementacji

PNG ma zastosowanie do :

-badania i wykrywania surowców mineralnych

-wykrywania pokładów węgla kamiennego i brunatnego(PNG rośnie naprzeciw warstw gazonośnych, a maleje na przeciw wegli.

47.Profilownie neutron-neutron(PNN).

Polega na rejestracji zmiany gęstości neutronów określonej odległość od źródła szybkich neutronów. Przy PNNt rejestrowane są gęstości termicznych neutronów. Przy PNNnt rejestruje się gęstość nadtermicznych neutronów. Zmiana gęstości neutronów zależy od zdolności rozproszenia i spowalniania strumienia neutronów szybkich przez skałę. Najbardziej neutrony spowalnia wodór natomiast podwyższony przekrój na rozproszenie posiada chlor i wychwytuje neutrony termiczne. Na krzywych PNNt wskazania maleją przy wzroście zawartości H iCl.

Zastosowanie PNNt.

-jakościowa ocena mineralizacji wody wypełniającej pory skały

-oddzielenie roponośnych warstw zawierających małe ilości chloru od horyzontów wodonośnych nasyconych silnie zmineralizowanymi wodami.

Zastosowanie PNNnt.

-ilościowa ocena porowatości (wyznaczanie Kp)

-korelacja przekrojów odwiertów

Zalety PNN:

-wysoka czułość na zawartość wodoru,

-nie rejestruje się tła naturalnego promieniowania gamma pochodzącego od pierwiastków promieniotwórczych i od źrodła.

Wadą jest znacznie większy wpływ warunków panujących w odwiercie niż w PNG.

48.Profilownie wzbudzonej aktywności (PWA) i gamma-neutron(PGN)

W metodzie PWA rejestruje się natężenie promieniowania gamma pochodzącego z rozpadu izotopów trwałych poddanych działaniu neutronów. Ze zmiany natężenia promieniowani w czasie można określić okres połowicznego rozpadu aktywnego izotopu, a tym samym ustalić jego obecność w badanym ośrodku: np.:gdy napromieniujemy sód Na. Dotyczy to również innych pierwiastków:O₂,Al.,Hg,Be,Cu,F co pozwala znajdować złoża tych pierwiastków. Prowadzi się pomiary :

-punktowe- gdy izotop ma duże T_1/2

-ciągłe- gdy izotop ma krótki T_1/2 lub wydziela gamma o dużej energii.

Zastosowanie:wykrywanie pierwiastków silnie radioaktywnych, określenie kontaktów ropa-woda(różna zawartość H i Cl).

PGN- źródło w postaci gamma -rejestruje się gęstość neutronów wyrywanych z jądra przez kwanty gamma. Jest to reakcja proton-neutron i zachodzi ona głównie w Be, a skały naświetla się przy tym promieniowaniem gamma(stosujemy do wykrywania złóż Be).

49.PNG-spektometrczne, PNG-impulsowe.

SPNG - w czasie pomiaru mierzymy energię gamma. W czasie profilowania mierzy się energię CL lub H. Chlor ma charakterystykę maksymalną w zakresie 7,5 MeV. Zarejestrowanie anomalii max na krzywej świadczy o obecności w badanej warstwie chloru, a więc solanki.

Zastosowanie:

-do lokalizacji wód złożowych zmineralizowanych

-do lokalizacji horyzontów ropa-woda

IPNG- w tej metodzie źródło naturalne zastąpiono generatorem. Mierzymy natężenie wtórne promieniowania gamma pochodzącego od radiacyjnego wychwytu neutronów termicznych. Stosujemy sondy z impulsowym generatorem neutronów -wysyłających neutrony szybkie po czasie 10-100μs. Sopwalniają się do energii termicznej i następuje wychwyt. Metoda ta jest b.czuła na zawartość wodoru w skale. Wykorzystywana do kontaktów ropa-woda, lokalizacja horyzontów zawierających wodę zmineralizowaną bardzo dobrą do badania przemieszczeń horyzontów poza rurami.

50.Profilowanie akustyczne prędkości.

Jest to profilowanie za pomocą którego bada się prędkości rozchodzenia się fal sprężystych. Mamy fale- podłużne równoległe do rozchodzenia ,fale poprzeczne-prostopadłe do kierunku rozchodzenia. Prędkość rozchodzenia się fal w ośrodkach anizotrpowych jest różna w zależności od kierunku uławicenia.

V_//= 3000-7000 m/s V_⊥=1500-4000 m/s.

Prędkość rozchodzenia się fal sprężystych określa się jako stosunek drogi przebytej przez falę do czas w jakim została ona przebyta.

Prędkość ta dla fal podłużnych i poprzecznych wyraża się wzorem:

W geofizyce posługujemy się przede wszystkim prędkością podłużną i oznaczamy ją V. Empiryczny wzór Wyllego na prędkość rozchodzenia się fali sprężystej w skale:

1/V=(Kp*φ/Vm)+(1-Kp*φ/Vsk)

V,Vm,Vsk-prędkość rozchodzenia się fali sprężystej w skale, w medium nasyc. szkielet skały oraz w szkielecie.

Mierzymy albo prędkość albo czas rozchodzenia się fal w ośrodku.

Δt=φ*Δt_f+(1-φ)*Δt_m

Δt_f -czas rozchodzenia się w płynie złożowym

Δt_m -czas rozchodzenia się w materiale skalnym

V=7000 m/s-dolomity /V=6400 m/s wapienie /V=5950 m/s piasowce /V=5500 m/s luźny piasek / V=340 m/s powietrze.

Prędkość rozchodzenia się fali zależy od

-składu litologicznego skał

-porowatości

-wilgotności

-głębokości występowania

-stanu fizycznego zależnego od wieku geologicznego

-geologicznej korelacji przekroju odwiertu

Zastosowanie:

-wykrywanie węgli kamiennych lub brunatnych

-obliczanie współczynnika porowatości skały

Kp=(Δt-Δt_sk)/(Δt_m-Δt_sk)

Δt-czas przebiegu fali sprężystej

Δt_m-czas przebiegu fali w medium

Δt_sk- czas przebiegu fali w szkielecie skały

51.Profilowanie akustyczne tłumienia (PAT)

To profilowanie przy którym bada się zjawisko tłumienia fali sprężystej w ośrodku skalnym. Skały nie są doskonale sprężyste dlatego zachodzi w nich pochłanianie energii fali sprężystej. Pochłanianie jest szczególnie duże dla fal sprężystych ultradźwiękowych-stosuje się je w PAT. Rejestruje się amplitudę obrazu falowego. Z jego analiz można określić współczynnik Younga i Poissona.

Pomiar może być:

-punktowy

-ciągły(uzyskujemy obraz falowy w funkcji głębokości).

Pochłanianie zależy od charakteru skał. Skały gazonośne i szczelinowate najbardziej osłabiają falę sprężystą, mniej roponośne i wodonośne.

Amplituda tłumienia: A=A₀*e^-alfa

alfa- współczynnik tłumienia

PAT stosuje się do:

-kontroli stanu technicznego odwiertu

-kontroli zacementowania

-wydzielenia warstw produktywnych ropo-gazonośnych z porowatością i szczelinowatością

a)brak cementu poza rurami

b)dobra cementacja

c)dobre związanie z rurą ale nie ze skałą

d)częściowe związanie z rurą i skałą

52.Rodzaje sond akustycznych.

1)sonda jednoodbiornikowa- składa się z generatora fal sprężystych i detektora. Mierzymy czas przejścia fali i wyciągamy wnioski co do porowatości. Wadą jest to, że mierzymy łączny czas przejścia fali przez ośrodek i przez płuczkę.

2)sonda dwuodbiornikowa- mamy dwa detektory. Po odjęciu czasów dojścia do detektorów otrzymamy rzeczywisty czas przejścia fali przez ośrodek. Gdy są kawerny pojawia się błąd.

3)sonda kompensacyjna- ma dwa nadajniki i 4 odbiorniki. Nadajniki działają naprzemianlegle (10-20 razy /s).Zostaje wyeliminowany błąd kawern. Na wyniki pomiaru mają wpływ ciśnienie i temp Gdy temp rośnie to maleje gęstość a przez to i prędkość. Wpływ ma również zailenie.

Sygnał z N₁ odbiera O₂iO_4.

Sygnał z N₂ odbiera O₃iO_{1 .}

[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ][Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]1[Author ID1: at Thu Jun 1 22:49:00 2000 ]

---