Principios de los métodos de registro basados en las propiedades físicas de los núcleos de roca
Utilizando las propiedades físicas nucleares de las rocas, se han desarrollado una variedad de métodos de registro. Ya a principios de la década de 1940, la gente utilizó la radiactividad natural de las rocas para crear registros gamma naturales, y luego desarrollaron registros naturales del espectro gamma utilizando varios efectos de la interacción entre neutrones y materia, desarrollaron registros de neutrones-gamma, registros de neutrones-neutrones; , registro de vida útil de neutrones, registro de activación de neutrones y registro de espectroscopía gamma de dispersión inelástica; Compton utiliza rayos gamma que interactúan con la materia Efecto y efecto fotoeléctrico, y desarrolló registros de densidad (registro gamma-gamma) y registros de densidad litología, etc. Estos métodos de registro basados en las propiedades físicas de los núcleos de roca se denominan colectivamente métodos de registro nuclear. Se han convertido en una rama importante de la tecnología de registro y se utilizan ampliamente en la producción.
13.4.1 Registro gamma natural y espectro gamma natural
El método de detectar la intensidad total de los rayos gamma naturales en rocas subterráneas para estudiar la fuerza relativa de la radiactividad natural en las rocas se llama gamma natural El registro de caballos y el método de medir la intensidad de los rayos gamma naturales dentro de un cierto rango de energía para distinguir los tipos y contenidos de elementos radiactivos en las rocas se denomina registro del espectro gamma natural.
13.4.1.1 Registro gamma natural (GR)
(1) Radiactividad natural de las rocas
Todas las rocas y minerales en la naturaleza tienen cierta radiactividad en diversos grados. La radiactividad se debe casi en su totalidad a los elementos radiactivos uranio (238U), torio (232Th), actinio (227Ac) y sus productos de desintegración, así como al isótopo radiactivo de potasio (40K), que contiene en distintos grados. Excepto en el caso de los minerales que contienen uranio, el tipo y contenido de elementos radiactivos en las rocas están relacionados con las propiedades de la roca y las condiciones físicas y químicas durante su formación. Generalmente las rocas ígneas son las más radiactivas, seguidas de las rocas metamórficas, y las menos radiactivas son las rocas sedimentarias. La radiactividad de las rocas sedimentarias se puede dividir en tres tipos: alta, media y baja.
Rocas con alta radiactividad natural: incluidas lutitas (especialmente lutitas de aguas profundas), lutitas arenosas y capas de sal de potasio.
Rocas con radiactividad natural media: incluidas areniscas arcillosas, calizas arcillosas (dolomita) y lutitas calcáreas, etc.
Rocas naturales de baja radiactividad: incluyen areniscas, calizas, dolomitas y vetas de carbón, las más bajas son capas de yeso y sal gema.
De la clasificación anterior se desprende que, a excepción de las capas de sal de potasio, la radiactividad natural de las rocas sedimentarias está relacionada principalmente con la cantidad de lodo contenido en las rocas. Cuanto más lodo contiene la roca, más radiactiva es naturalmente. Esto se debe a que las partículas de arcilla que componen el lodo son más finas, tienen una gran superficie específica, tardan mucho en depositarse y tienen una fuerte capacidad de adsorción e intercambio iónico, por lo que pueden adsorber más iones de elementos radiactivos en el lodo. solución durante el proceso de deposición, y tiene tiempo suficiente para el intercambio iónico, mostrando así una fuerte radiactividad natural. Esta característica proporciona una base importante para que utilicemos curvas de registro gamma naturales para distinguir las propiedades de las rocas, evaluar las propiedades de las formaciones y estimar cuantitativamente el contenido de lodo en las rocas.
(2) Registro gamma natural para evaluar las características de la formación
El registro gamma natural utiliza un contador de centelleo para medir la intensidad total de los rayos gamma alrededor del detector, es decir, la salida del contador por unidad de tiempo El número de pulsos, la unidad es cpm. Actualmente se utiliza comúnmente la unidad estándar API, que se obtiene calibrando el instrumento en diferentes formaciones radiactivas conocidas.
Figura 13-19 Ejemplo de curva gamma natural que divide el perfil de litología
Debido a las limitaciones de la capacidad de penetración de los rayos gamma y la sensibilidad del instrumento, la profundidad de detección del registro gamma natural es de aproximadamente 20 ~ 30 cm. . La diferencia entre la curva de registro de pozo y las curvas de registro eléctrico y acústico antes mencionadas es que las fluctuaciones estadísticas de la radiactividad hacen que la curva muestre una forma ligeramente irregular, además, debido al movimiento continuo del instrumento en el pozo y la influencia; de la constante de tiempo del circuito del medidor de velocidad del instrumento de registro. Esto hace que la curva de registro se desplace en la dirección del movimiento del detector y haga que la amplitud de lectura disminuya. Este cambio es más significativo cuando la capa de roca es más delgada. Por lo tanto, es necesario seleccionar la velocidad de registro y la constante de tiempo adecuadas durante el registro real para reducir este efecto.
El principio de estratificación de la curva de medición gamma natural sigue siendo la estratificación de puntos de cambio bruscos, y sus principales aplicaciones son las siguientes.
a. Dividir la litología. Debido a que la radiactividad natural de las rocas sedimentarias está estrechamente relacionada con la cantidad de lodo que contienen, se pueden utilizar curvas gamma naturales para dividir diferentes estratos que contienen lodo. Las Figuras 13 a 19 son ejemplos de curvas gamma medidas en varios estratos litológicos diferentes en perfiles de arena y lutita.
Se puede ver que la capa de lutita pura tiene la lectura gamma natural más alta, la capa de arenisca pura tiene la más baja y la arenisca arcillosa y la limolita están en el medio y tienen una buena correspondencia con la curva de potencial natural. El uso de curvas gamma naturales para dividir perfiles litológicos también tiene ventajas únicas porque no se ve afectado por la salinidad del agua de formación y el filtrado de lodo, y puede medirse en pozos con revestimiento. Además, en los perfiles de rocas carbonatadas, las características de alta resistencia harán que la curva de potencial natural se vuelva plana, y la curva gamma natural aún puede distinguir claramente las capas de lutita y los estratos fangosos y no fangosos.
b. Calcular el contenido de lodo. Si la radiactividad natural de la roca reservorio se debe al lodo, entonces la roca pura sin lodo tendrá las lecturas gamma más bajas, las capas de lutita pura tendrán los valores más altos y las lecturas intermedias reflejarán un cierto contenido de arcilla. Si existe una relación lineal entre el nivel de lectura y el contenido de lodo, el contenido de lodo se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula
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En la fórmula: GGR es el gamma natural de la capa objetivo Lecturas de caballos.
Y son las lecturas gamma naturales de la capa de lutita pura y de la capa de arenisca pura dentro del intervalo de interpretación, respectivamente.
Un análisis estadístico exhaustivo muestra que la relación lineal descrita no es del todo correcta. Existe una relación no lineal entre V′SH calculada por la ecuación (13.4-1) y el contenido de lodo real VSH, y está relacionada con la edad geológica de la formación. La relación entre ellos se muestra en la Figura 13-20. La fórmula relacional es
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donde: C es el coeficiente de experiencia regional. Generalmente C=2 para formaciones antiguas y C=3,7 para formaciones nuevas.
c. Usar curvas gamma naturales para comparar formaciones entre pozos es mejor que usar curvas de resistividad y potencial natural porque no se ve afectado por las diferencias en las propiedades del lodo entre pozos ni por los cambios en las propiedades del fluido de formación, pero la estandarización de las curvas de registro de pozos es muy necesaria.
13.4.1.2 Registro natural del espectro gamma
El registro natural del espectro gamma se basa en los tres radionúclidos emitidos durante la desintegración del uranio, el torio y el potasio en la roca. Un método de registro para medir. el contenido de estos elementos se propone debido a los diferentes espectros de energía de los rayos gamma.
Figura 13-20 Relación estadística entre V′SH y contenido de lodo VSH
Según el análisis del espectro energético de los rayos gamma emitidos por uranio, torio y potasio, existe sólo un rayo gamma con una energía de 1,46 MeV, y los espectros de energía de rayos gamma de las series de uranio y torio tienen picos obvios de 1,76 MeV y 2,62 MeV respectivamente, como se muestra en la Figura 13-21. Por lo tanto, al convertir la energía de los rayos gamma registrada en una salida de amplitud de pulso y utilizar un analizador de amplitud de pulso multicanal, se pueden medir las intensidades respectivas de los rayos gamma y luego se pueden analizar los contenidos de uranio, torio y potasio.
Como se puede ver en la Figura 13-21, existe un cruce o interferencia entre los espectros de energía para resolver la contribución de los espectros característicos de los tres elementos a la tasa de conteo total de todo el espectro. (llamado espectro de solución), es necesario abrir múltiples ventanas de energía para la medición y es necesario resolver un sistema de ecuaciones. Esto se puede lograr mediante un espectrómetro de energía multicanal, que tiene cinco ventanas de energía, dos ventanas de baja energía: 0,15~0,5MeV y 0,5~1,1MeV, y tres ventanas de alta energía: 1,32~1,575MeV (llamada ventana de potasio), 1,650. ~2.390MeV (llamada ventana de uranio) y 2.475~2.765MeV (llamada ventana de torio). Las señales emitidas por las cinco ventanas de energía se envían a cinco contadores para su conteo, y luego se puede obtener el contenido de los tres elementos radiactivos analizando el espectro.
Figura 13-21 Espectros de energía de rayos gamma de uranio, torio y potasio
El registro del espectro de rayos gamma natural finalmente puede generar cinco curvas, que son la curva gamma natural total (SGR). , curva de contenido de torio (THOR), la unidad es 10-6; curva de contenido de uranio (URAN), la unidad es 10-6; y curva de contenido de potasio (POTA), la unidad es %; "Curva GGR, que es la superposición de los contenidos de torio y potasio.
13.4.2 Registro de neutrones (NL)
El registro de neutrones consiste en utilizar una fuente de neutrones (fuente de neutrones continua o fuente de neutrones pulsados) para emitir neutrones de alta energía. Una serie de reacciones nucleares Ocurrirá cuando el estrato interactúe con los núcleos de los átomos de materia. Utilizando estas reacciones nucleares, se han desarrollado varios métodos de registro.
13.4.2.1 Interacción entre neutrones y materia
Los neutrones son partículas sin carga que pueden atravesar la capa electrónica externa de un átomo y chocar con el núcleo, y con la diferencia de energía de los neutrones. , habrá dos procesos principales, uno es la dispersión elástica y el otro es la dispersión inelástica.
(1) Dispersión elástica de neutrones
La interacción entre neutrones con energía inferior a 10 MeV y la materia produce principalmente dispersión elástica. Durante este proceso, cada vez que un neutrón choca con un núcleo atómico, pierde parte de su energía, se ralentiza y se dispersa en una dirección determinada. Después de múltiples colisiones, cuando la energía se reduce a 0,025 eV, el proceso de dispersión elástica finaliza. Los neutrones en este momento se denominan neutrones térmicos y luego se difunden en el material como el movimiento térmico de las moléculas cuando chocan nuevamente con el núcleo. pierden su La energía obtenida es casi igual. Durante el proceso de difusión, los neutrones térmicos permanecen alrededor del núcleo durante mucho tiempo debido a su baja velocidad, por lo que son fácilmente capturados por el núcleo. Después de que el núcleo de un elemento captura un neutrón térmico, se encuentra en un estado excitado. Cuando regresa a un estado fundamental estable, el exceso de energía se liberará en forma de rayos gamma, llamados rayos gamma capturados o rayos gamma secundarios.
Entre los nucleidos comúnmente observados en el registro de pozos, el hidrógeno tiene la mayor capacidad de desaceleración y el proceso de cambio de neutrones rápidos a neutrones térmicos es el más corto. El cloro tiene la mayor capacidad de captura; por lo tanto, los neutrones térmicos son los más cortos. El proceso de difusión de los neutrones es el más corto y la energía de los rayos gamma liberada después de que los núcleos de cloro capturan los neutrones térmicos es mayor que la de los elementos ordinarios. Según esta característica, en rocas que contienen más hidrógeno, la densidad de los neutrones térmicos y la intensidad de los rayos gamma secundarios son menores en lugares más alejados de la fuente de neutrones, y viceversa, mientras que en rocas que contienen más hidrógeno, entre dos rocas con el; Con la misma cantidad pero diferente contenido de cloro (como una capa de aceite y una capa de agua), la roca con mayor contenido de cloro registrará una menor densidad de neutrones térmicos y una mayor intensidad de rayos gamma secundarios.
(2) Dispersión inelástica y activación de neutrones
Cuando la energía de los neutrones es superior a 10 MeV, la interacción con la materia produce principalmente dispersión inelástica. En este proceso, los neutrones rápidos de alta energía chocan con los núcleos de los elementos. Su energía no solo hace que los núcleos ganen energía cinética, sino que también hacen que los núcleos salten a un nivel de energía y se vuelvan inestables. Cuando regresa al estado fundamental, emite rayos gamma, que se denominan rayos gamma inelásticamente dispersos. Entre los nucleidos comunes en el registro de pozos, el 12C y el 16O tienen grandes secciones transversales de dispersión inelástica y la energía de los rayos gamma inelásticamente dispersos producidos es relativamente alta.
La irradiación de núcleos estables con neutrones rápidos de alta energía también puede activarlos y convertirlos en nuevos radionucleidos con una vida media determinada. Los rayos gamma producidos por su desintegración se denominan rayos gamma activados. La energía de los rayos gamma activados varía de un elemento a otro, pero su intensidad también está relacionada con la fuerza de la fuente de neutrones, el tiempo de exposición y el tiempo después de detener la exposición para comenzar a medir.
13.4.2.2 Registro de neutrones
El registro de neutrones suele utilizar una fuente de neutrones de americio-berilio con una vida media larga y un rendimiento relativamente estable. Utiliza los rayos alfa emitidos cuando el elemento radiactivo americio (95An) se desintegra para reaccionar con el berilio (4Be) y producir neutrones. La corriente de neutrones emitida por esta fuente de neutrones es continua, con una energía promedio de aproximadamente 4,5 MeV. Por lo tanto, en las rocas se produce principalmente dispersión elástica.
El registro neutro-neutrón se puede dividir en dos tipos: uno es un registro de neutrones térmicos que mide la densidad de neutrones térmicos alrededor del detector y el otro es un detector de medición de registros de neutrones epitermales del ambiente; densidad de neutrones epitermales.
(1) Registro de neutrones térmicos-neutrón
Utilizando un contador de centelleo recubierto con litio o boro en la pared exterior, utilizando litio o boro para absorber fuertemente los neutrones térmicos. Luego, las partículas α son Se libera para hacer brillar el contrafósforo, y el número de neutrones térmicos (densidad de neutrones térmicos) por unidad de volumen se convierte en el número de pulsos eléctricos para el registro. Dado que la densidad de neutrones térmicos a una cierta distancia de la fuente de neutrones depende de dos factores, a saber, las características de desaceleración y las características de captura del medio, la distribución espacial de los neutrones térmicos se ve afectada por estas dos características al mismo tiempo. Cuando la distancia a la fuente es de 45 a 60 cm, si el medio no contiene elementos con gran capacidad de captura (como el cloro), la lectura de neutrones térmicos medida en un medio con alto contenido de hidrógeno será un valor bajo, y aumentará con el contenido de hidrógeno. A medida que aumenta el volumen, la lectura disminuye, como se muestra en la Figura 13-22. Esto muestra que las lecturas de los registros de neutrones térmicos pueden reflejar directamente el tamaño de la porosidad de la formación rocosa. Si todavía hay elemento de cloro, la lectura de neutrones térmicos se reducirá significativamente debido a la fuerte absorción de neutrones térmicos. En este momento, la lectura de registro ya no será un reflejo único del contenido de hidrógeno, lo que tendrá un mayor impacto. el error de porosidad calculado.
Figura 13-22 Distribución de neutrones térmicos en diferentes rocas que contienen hidrógeno
Para eliminar la influencia de los elementos de cloro en el pozo y las rocas en las lecturas de neutrones térmicos para calcular la porosidad, en la actualidad , el registro de neutrones térmico-neutrón se usa ampliamente en forma de compensación, es decir, se utilizan distancias de fuente largas y cortas para la medición, lo que se denomina registro de neutrones compensado (CNL). En este momento, en las rocas que no contienen agua cristalina, hay
distancia de fuente larga
ingeniería de tecnología de exploración
distancia de fuente corta
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Donde NL y NS son las tasas de conteo de neutrones térmicos de distancias de fuente largas y cortas respectivamente; a es el coeficiente relacionado con el diámetro del pozo; b es la constante del instrumento; coeficiente de influencia del elemento.
Reste las dos ecuaciones anteriores para obtener
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La ecuación (13.4-5) muestra que la relación entre medir la relación de tasas de conteo entre largas y las distancias cortas a la fuente son Número, pueden eliminar la influencia de los elementos de cloro en el pozo y la formación rocosa y están directamente relacionados con la porosidad, lo que hace que el registro de neutrones compensados sea uno de los principales métodos de registro de porosidad en la actualidad.
Los registros de neutrones compensados reales se registran en unidades de porosidad. Consiste en colocar el instrumento en una formación de piedra caliza pura de porosidad conocida para su calibración y convertir la relación de tasa de conteo de distancias de fuente largas y cortas en unidades de porosidad, lo que se denomina "porosidad de piedra caliza". Según este método de escala, la porosidad medida en una formación de piedra caliza pura será igual a la porosidad verdadera de la formación, mientras que en otras formaciones que no son piedra caliza pura, la lectura de porosidad medida no será igual a la porosidad verdadera de la formación. , lo que se denomina "porosidad aparente de la piedra caliza".
(2) Registro de neutrones-neutrones epitermales
Los neutrones con energía entre 0,1 y 100 eV se denominan neutrones epitermales y su distribución espacial sólo depende del medio. Las características de desaceleración son independientes del características de captura. Por lo tanto, registrar la densidad de los neutrones epitermales antes de convertirse en neutrones térmicos puede reflejar directamente el contenido de hidrógeno de la formación rocosa y, por tanto, determinar mejor la porosidad.
Un detector de neutrones epitermales especializado puede registrar neutrones epitermales. Este detector consta de un tubo contador de neutrones térmicos y una capa de cadmio y parafina en su pared exterior. La función del cadmio es absorber los neutrones térmicos circundantes y solo permitir que los neutrones epitermales pasen a la capa de parafina y luego la parafina los desacelere hasta convertirlos en neutrones térmicos para su registro.
Para reducir el impacto del pozo, el registro de neutrones epitermales se mide contra la pared del pozo, lo que se denomina "registro de neutrones epitermales de la pared del pozo" o "registro de neutrones de la pared del pozo". La distancia a la fuente es de 28 a 46 cm, la cual también se registra en unidades de porosidad de la piedra caliza.
13.4.3 Densidad y litología Registro de densidad
Se instala una fuente gamma en el instrumento de fondo de pozo y los rayos gamma emitidos interactuarán con los electrones extranucleares de los átomos elementales en las rocas circundantes. Se pierde energía debido a la colisión y se produce dispersión y absorción. Se mide la intensidad de los rayos gamma dispersos en diferentes ventanas de energía: registro de densidad y registro de densidad litología.
13.4.3.1 Registro de densidad (DEN)
El registro de densidad también se denomina registro gamma-gamma. Utiliza 137C como fuente gamma y puede emitir una energía de rayos gamma de 0,66 MeV. Estos rayos gamma de energía media chocan con los electrones extranucleares de los átomos de las rocas y primero sufren la dispersión Compton. Como resultado de la dispersión, la energía de los rayos gamma incidentes se reduce y, después de recorrer una cierta distancia, una parte se absorbe y la intensidad. se reduce. Esta característica se puede describir mediante el coeficiente de absorción de dispersión de Compton μK, que es igual a la suma de todas las secciones transversales de dispersión de electrones σK en la unidad de volumen, es decir,
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Donde: ne es el número de electrones en una unidad de volumen (llamada densidad electrónica), que se puede expresar como
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donde: NA es la constante de Avogadro ρb es la roca; La densidad volumétrica (g/cm3); Z es el número atómico; A es la masa atómica relativa.
Para la mayoría de elementos en rocas sedimentarias, la relación Z/A es cercana a 1/2, y σK es una constante dentro de un cierto rango de energía de los rayos gamma incidentes, por lo que se puede considerar aproximadamente
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El registro de densidad mide la intensidad de los rayos gamma dispersos que llegan al detector una vez y tienen una energía superior a 200 keV. Dentro de este límite de energía, la intensidad de los rayos gamma dispersos es solo la. Lo mismo se relaciona con la dispersión Compton, que solo refleja la densidad volumétrica de la roca. Bajo la condición de una distancia adecuada a la fuente, disminuye con el aumento de la densidad de la roca.
Teniendo en cuenta la reducción de energía y la reducción de intensidad después de la dispersión de rayos gamma, la herramienta de registro de densidad real utiliza una distancia de fuente corta (más de diez centímetros) y se adhiere a la pared del pozo para la medición, y elimina aún más el impacto de la torta de lodo en la medición. a través de la compensación. Por lo tanto, el registro de densidad también se denomina registro de densidad compensada o registro de densidad de formación compensada.
En el caso de utilizar distancias de fuente largas y cortas para la medición de compensación, las dos tasas de conteo NL y NS de distancia de fuente larga y distancia de fuente corta se pueden medir respectivamente a través de la escala del instrumento y la solución simultánea. El estrato detectado se puede obtener el valor de densidad de volumen ρb. Cuando no hay revoque de lodo, es igual a la densidad real de la formación y en la formación con revoque de lodo, es igual a la suma de la densidad aparente calculada a partir de la tasa de conteo de la distancia de la fuente larga y el valor de corrección del revoque de lodo; Δρ, por lo que el registro de densidad real genera dos curvas, ρb y Δρ, al mismo tiempo.
El registro de densidad, junto con el registro sónico y de neutrones, a menudo se denomina registro de tres porosidades y se usa ampliamente para determinar la porosidad del yacimiento. La base básica para calcular la porosidad a partir del registro de densidad es que la densidad volumétrica de la roca ρb medida mediante el registro de pozos es igual a la suma ponderada de la densidad del esqueleto de la roca ρma y la densidad del fluido de los poros ρf, es decir,
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Resuelve φ para obtener
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En la fórmula, ρma tiene diferentes valores para diferentes rocas. Por ejemplo, la arenisca es 2,65. g/cm3 y la piedra caliza es 2,71 g/cm3, la dolomita es 2,87 g/cm3 y la densidad del agua en los poros (filtrado de lodo) ρf=1 g/cm3. Si el esqueleto de la roca está compuesto de múltiples minerales y la roca contiene lodo, la porosidad debe calcularse utilizando el modelo de roca multimineral fangosa.
Además, el registro de densidad combinado con curvas de registro acústico y de neutrones también es muy útil para dividir capas de gas. En las capas que contienen gas, a menudo muestra un aumento en la diferencia de tiempo acústico y una disminución de la porosidad de los neutrones. La curva de densidad muestra lecturas de baja densidad.
13.4.3.2 Registro de densidad litológica (LDT)
El registro de densidad litológica utiliza de manera integral los dos efectos de la dispersión Compton y la absorción fotoeléctrica. Para la mayoría de los elementos que forman las rocas sedimentarias, los números atómicos generalmente oscilan entre 1 y 20. Cuando los rayos gamma interactúan con estos elementos ligeros, cuando la energía está entre 0,25 y 2,5 MeV, la dispersión Compton es la fuerza principal; cuando la energía es inferior a 0,25 MeV, el efecto fotoeléctrico es la fuerza principal y la energía de los rayos gamma se agota; y finalmente destruido. Por lo tanto, después de que los rayos gamma emitidos por la fuente gamma con una energía de 0,661 MeV ingresan a la formación, la energía disminuye después de la dispersión Compton y pasa a la región de baja energía donde ocurre principalmente el efecto fotoeléctrico. La intensidad de los rayos gamma dispersos dependerá principalmente. en el medio. Características de absorción fotoeléctrica, es decir, sección transversal de absorción fotoeléctrica. Si se abre una ventana en una determinada sección espectral de la región de baja energía para medir específicamente los rayos gamma dispersos dentro del rango de niveles de energía de absorción fotoeléctrica, es obvio que la intensidad de los rayos gamma dispersos medidos en un medio con una cruz de absorción fotoeléctrica más grande La sección será más baja.
Cuando la energía del rayo gamma incidente es constante, la sección transversal de absorción fotoeléctrica es una función única del número atómico Z del elemento en la roca, es decir, cuanto mayor es el número atómico, mayor. la sección transversal de absorción fotoeléctrica. El valor del número atómico Z depende de su composición química, por lo que el registro de densidad litológica puede reflejar directamente la litología de la formación. Según la investigación, la sección transversal de absorción fotoeléctrica σ donde los fotones gamma interactúan con los átomos del elemento es proporcional a la potencia 4,6 del número atómico Z del elemento. Si se define un parámetro que es proporcional a σ/Z, llamado índice de sección transversal de absorción fotoeléctrica, representado por Pe, entonces existe
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donde K es el constante de proporcionalidad.
Dado que la unidad de σ es objetivo/átomo y la unidad de Z es electrón/átomo, la unidad de Pe es objetivo/electrón. El registro de densidad litología consiste en convertir la intensidad de los rayos gamma dispersos medida en la región de baja energía en valores de Pe a través de la escala del instrumento para el registro. Al mismo tiempo, también registra una curva de densidad ρb y una curva U denominada índice de sección transversal de absorción fotoeléctrica en volumen. La definición de U es
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La unidad es 10-28m2/cm3.
La Tabla 13-1 enumera los valores de Pe y U de rocas y minerales comunes, así como la densidad aparente correspondiente y la porosidad de los registros de neutrones. Utilizando los datos de la tabla, combinados con los resultados del registro de Pe, podemos juzgar con mayor precisión la litología, estudiar la composición mineral y determinar ciertos minerales pesados con números atómicos altos. La ventaja de utilizar el registro de densidad litología para determinar la litología es que los resultados de la medición de Pe tienen poco que ver con el petróleo y el gas en los poros de la formación (porque el valor de Pe es muy pequeño), y los cambios en la porosidad de la roca tienen poco impacto en la medición. resultados.
Tabla 13-1 Valores de Pe, U, ρb y ΦN de minerales y fluidos de rocas comunes