Способ определения размера микрокаверн при рентгенорадиометрическом каротаже в обводненных скважинах Советский патент 1991 года по МПК G01N23/22 G01V5/06 

Изобретение относится к ядерно-геофизическим методам контроля кавернозности стенок скважинГ

Цель изобретения - повышение точности определения, исключение влияния аналитических линий элементов, энергетически

не разрешаемых с пиком вылета наполнителе счетчиков.

Способ осуществляют следующим обраJ О М.

Зондом, состоящим из пропорциональ- ;юго счетчика с газовым наполнением и мо- мозчергст;.чч&ского источника первичного

лучения, энергия которого лежит а облз- .. м Х-скачха поглощения наполнители счет- .:.Ј. с5/;у--;;:: «т :/:,оледуемый объект. npGA,. H. :- е на модели руд озмещаю- :& с::--м::: с минимальным эффективным

„г.. ;...;, номером устанавливают зависимое :.. энергетического положения максиму- : - ко рассеянного излучения от длины .-;-.:;,:; функционально связанной с зффек- ; ;/:fi ;;:v углом рассеяния первичного излуче- ::;; :.;с счника, и устанавливают такую

.:,-; : iy ;.. При КОТОРОЙ МЗКСИМуМ ГШКЭ

;..; .: .пл; ;мого излучения соответствует верх- : ...- кр; ,ю -с качке, поглощения паполните- ;; сч::ч :.|| .;.. Регистрируют интенсивность ;:;: :л:; лу ;е нviя. а области максимума пика

. а ..::г-нитоля счетчика и интенсив-GC : Ч- :: г;(СИМуме ПИКД раССбЯЧНОГО ИЗ-

у--;::;:.,-, нфздепяют разность AiV Ns - у:Ф.. :;;; г;-:, v/ г-.остоянный коэффициент. :u, i or;-; / г рьдвйрупельно определяют как ;; i-o..; .i на модели рудоэмеща- ::;.цс. г.; с аффективным атомным номе-

ч;; .. -.: ::/-;нbiм для исследуэмых объектов.

1 is ;: )иг. 1 показана зависимость энерге- ;.: -ч;;( оложен1--я ES максимума пике .- л;;:йн -:ого злуче;:- я источника сэмарий- . -;; сп ,лины зонд i..: из фиг. 2 - вторичные ;::: с;15ктры модельных сред и выбор

:юр| оп- 1чзск1-1х и-теоазлоБ измерений; на ,|)/,г. 3 - - ч.иг;огрйммы паргметров микро:eo;jHo;v:c p.n/-r, полученные на модельной /стзнопкс соответственно по предложение- сгюсо5у и способу-прототипу, где пукк,-. р н а я линия -.-предельный уровень флуктуации фоновых значений параметров I H i к рока вер нсметрии и соответствует породу обнаружения микрокаверн; нз фиг, 5 - грзду ровочная зависимость ДГМ(п). где h - гпубинр м /1крокавернь. построенная на на- иболее типичной по эффективному атомному номеру модели рудовмещающей среды (.чапример.. на образце алюминия).

се ;.;3 1ерения выполнены с помощью рои; геясэадиометрическогс знзлизаторзРА t -i-101, позволяющего реализовать пара- i- -CTp AN. в комплекте со скважин и ым лпибором ПРС-1, содержащим е качестве детектопа пропорциональный счетчик СРМ- 19 (Хе). Источником первичного излучения служил источник самарий - 145 (38,7 кзВ) оа;;;мг;оо -1 5x3 мм и активностью 3710 Бк

Стабилизация энергетической щкалы осуществлял л с а с помощью системы АРУ по К «-линии цинка (фиг. 2) репермой мишени зонда, зозОухдасмой источником. Образцы модельной установки представляли собой верти алы.о-сло / С1Ы8 среды, состоящие из имеющих продольно-осевое расположение относительно зонда пластин алюминия (наполнителя) и рудных элементов. Для подавления возможного мешающего влияния в области пика вылета ксенона пиний железа, меди, цинка и свинца входное окно приемного коллиматора детектора перекрывалось пороговым фильтром из алюминия толщиной 0,1 мм.

8 процесса оптимизации геометрических условий измерения из плотно контактирующем с зондом рентгенорздиометр .- ческого каротажа ооразце алюминия при различной длине зонду L сминались цамма-спектры рассеянного излучения источника По результатам измерений определялась зависимость энергетического положения максимумов зарегистрированных пиков ES от величины L (фиг. 1} -л ,.лу;аз/;ось значение L0m 6.8 мм, при котором ES соответствует верхнему Kpari К-;:;;г;ч:-;;- поглощена я ксенона с хе - АЕФ- 34.6 хзЗ (табличная величина).

Э н е р г е т; ,- sec х Y,Q и: i г е р в з л ы и з м о р е н л и и Н (фиг. 2) выбирались по гамма-спектрам, полученным при единичной ширине окна анализатора РАГ-М-10 на плотно контактирующем с зондом образца алюминия (спектр 1) t-i насыщенном пс первичному излучению слое чодь: (спектр 2) Интервал устиНйвливалсяв области пика рассеянного излучения источнике самарий-145, а интер1 вал - в области пика вылета ксенона. При зтом границы энергетических мгггерзалов i/} I определялись е соответствии с известным критерием оптимальности, при использовании которого обеспечивается одновременно минимальная с ;; :истиче- ская .погрешности измерений v, наилучшая контрастность (на воду).

Преимущество разработанного способа микрокавернометрии по сравнению со способом-прототипом, согласно которому измерения проводят только в интервале I, показано на фиг. 3, 4, где 3 - AI. 4 - 4,6 мм РЬ + А, 5 - 1,5 мм Sb т А), 6-13 - А + 2,2 Sn + h мм поды (h - 1;2:3:4;5:7;5;9: «): 14 - 2.2 мм Sn + AI; 15 3 мм Fe AI.

Как аидно. предложенный способ (фиг 3} по сравнению со способом-прототипом (фиг. 4) позволяет за счет стабилизации фоновых значений параметра микрокаверно- метрим ДМ (погрешность стабилизации спектрального коэффиц -еита )/о не более

t4%) повысить помехоустойчивость, а следовательно, и точность измерений. При этом, если по способу-прототипу порог обнаружения каверн составляет 3 мм (по глубине), то по предложенному способу он улучшается в 5 раз и составляет 0,6 мм, что примерно соответствует его значению (0,7 мм) при использовании для микрокавернометрии дополнительного источника кадмий-109.

Выигрыш в помехоустойчивости гамма- кавернометрии по предложенному способу позволяет повысить достоверность получаемой в процессе проведения каротажа информации о степени прижима к стенке скважины измерительного зонда, что, в свою очередь, повышает достоверность собственно РРК за счет более точного введения в полученные данные о содержании элементов поправок за кавернозность.

Формула изобретения

1. Способ определения размера микрокаверн при рентгенорадиометрическом каротаже в обводненных скважинах, включающий облучение исследуемого объекта зондом, содержащим пропорциональный счетчик с газовым наполнением, и моноэнергетический источник первичного излучения, энергия которого лежит в области К-скачка поглощения наполнителя счетчика,

и регистрацию вторичного излучения в области пика рассеянного излучения Ns, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, на модели рудовмещающей среды с минимальным эффективным атомным номером устанавливают зависимость энергетического положения максимума пика рассеянного излучения от длины зонда и выбирают такую длину зонда, при которой максимум пика рассеянного излучения соответствует верхнему краю К- скачкэ поглощения наполнителя счетчика, дополнительно регистрируют интенсивность Мпв излучения в области максимума пика вылета счетчика, определяют разность ДМ NS - 7оМпв, где ц о - постоянный коэффициент, который предварительно определяют как отношение Ns/Nrm на модели рудовмещающей среды с эффективным атомным номером, типичным для исследуемых объектов, и судят о размерах микрокаверн по величине указанной разности AN.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью исключения влияния аналитических линий элементов, энергетически не разрешаемых с пиком вылета счетчика, приемное окно зонда перекрывают алюминиевым фильтром.

Изобретение относится к ядерно-геофизическим методам контроля кавернозности стенок скважин. Цель изобретения - повышение точности определения, исключение влияния аналитических линий элементов, энергетически не разрешаемых с пиком вылета счетчика. Используют зонд, содержащий пропорциональный счетчик с газовым наполнением и моноэнергетический источник первичного излучения, энергия которого лежит в области К-скачка поглощения наполнителя счетчика (ксенона). Длину зонда устанавливают такой, при которой максимум пика рассеянного излучения на модели рудовмещающей среды с минимальным эффективным атомным номером соответствует верхнему краю К-скачка поглощения ксенона. Регистрируют плотность потока излучения в области пика вылета ксенона и в области максимума рассеянного излучения. О размерах микрокаверн судят по значению разности AN Ns-J/oNrm, где Nsn NPB - скорости счета импульсов соответственно в области пика рассеянного излучения и пика вылета ксенона, tjo - коэффициент, который предварительно определяют как отношение Ns/Nns на модели рудовмещающей среды с эффективным атомным номером, типичным для исследуемых объектов. Приемное окно зонда перекрывают алюминиевым фильтром. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. сл с о 00 ю

Lnt

Lom BjSMM

Si.HH

Vut.i

Пик вылета

V

I Е, Ј

г L2

8 Ю 30 Е1 f/ 36 3В Е,кз8 Фаг. 2

О to.

Однократ.расс. X Sm-KS

Ж

Фиг. 3

tfj.r jA.wf

300L

О

ФигЛ