f
Изобретение относится к прикладной ядерной геофизики и может быть применено при поисках, разведке и разработке руд, содержащих фтор (флюориты, апатиты, фосфориты, карбонатиты и др) flj и Г2.
Наиболее близким по технической сущности является способ определения фтора в рудах по скважинам, основанный на облучении породы потоком нейтронов полоний-бериллиевого источника и регистрации гамма-активности, наведенной в породе 2,
При применяемых длине зонда (расстоянии между серединами счетчика гамма-лучей и источника нейтронов) в 1 м, скорости каротажа 250 м/час и регистрации гамма-лучей всех возможных энергий измеряемый активационный эффект создается не только изотопами , и N , образующимися в породе из естественного изотопа , но и изотопом Al,/ возникающим из природных изотопов А и Si , содержания котоЕалх в породах и рудах большинства месторождений значительны. Фон, обусловленный естественной радиоактивность пород и гамма-излучением радиационного захвата нейтронов, велик по
сравнению с регистрируемым полезным активационным эффектом.
Все это приводит к тому, что известный способ не обладает избирательностью и однозначностью ко фтору, а его порог чувствительности и точность определений концентраций фтора недостаточны для применения способа при поисках и разведке не
0 только месторождений фосфатного сырья и карбонатитов, где содержания фтора единицы процентов, но и месторождений флюорита с концентрациями фтора от 7 до 45%. Поэтому из5вестный способ в основном применяется для выделения в разрезах скважин рудных интервалов с высокими промышленными (более 25.% CaF или 121 F) концентрациями флюорита.
0
Целью изобретения является снижение порога чувствительности и повышение точности определения концентраций фтора.в рудах.
Указанная цель достигается тем,
5 что производят регистрацию жесткого, д энергией более 2,6-3,0 МэВ гаммаизлучения радиоактивности изотопа N , наведенной быстрыми нейтронами по реакции (п,л) N ,при этом фон из0меряют во время спуска прибора в скважину,а общий эффект от наведенной р диоактивности и фона - при подъеме прибора от забоя скважиныi Режим осуществления способа следующий. Регистрируются гамма-квант с энергиями более 3 МэВ, дина зонда в котором детектор гамма-лучей нейтронов экранированы боросодержащим веществом, выбрана равной 17 -200 с скорость каротажа 400-700 м/час, скважина заполняется водой. Первая особенность выбранного ре жима основана на использовании различия в энергиях (Е) гамма-квантов испускаемых изотопом N (98,8% с энергиями Eg 6,13 и 7,1 МэВ), естественными радиоактивными элементами (Е менее 2,7 МэВ) и другими радиоактивными изотопами (Е менее 3 МэВ), образующимися в заметных количествах в породах и деталях скважинного прибора при кратковременном облучении их нейтронами полоний-бериллиевого источника. Это позволяет исключить влияние на результаты измерений изменения концентраций в породах естественных радиоактивных элементов, алюминия, кремния и наведенной активности деталей скважинного прибора. Для осуществления предлагаемого способа необходим скважинный гаммаспектрометр. Увеличение длины зонда с одновременным соответствующим увеличение скорости каротажа приводит к большему снижению величины фона ( 3cfJ , обусловленного гамма-излучением радиационного захвата нейтронов, чем величины регистрируемой прибором интенсивности гамма-излучения наведенной активности изотопа N (3) , Эксперименты в одном из содержащих фтор интервалов скважины на месторождении типа плавикового шпата по казали, что отношениеО Л.при длине зонда в 200 см и скорости каротажа в 650 м/час составляет 6,2, а при длине зонда в 100 см и скорости ка ротажа в 340 м/час - 0,33 (в обоих случаях регистрировалось гамма-изл чение с энергией более 3,5 МэВ), При экранировке детектора гамма лучей 1 источника нейтронов борсодержащим веществом (изготовлении к жуха скважинного прибора обогащенного Лором материала, например, из борсиликатных труб) может быть заметнф снижена величина фона, а зна чит Л порог -чувствительности спосо так как бор поглотит большую часть тепловых и надтепловых нейтронов, которых в основном и п эотекают реа ции радиационного захвата нейтроно Заполнение скважины водой сопро вождается значительным снижением п ности тепловых и надтепловых нейтронов поблизости от детектора гам квантов, а значит и к уменьшению фона. Так величи} а отношения том же интервале скважины на месторождении Таскайнар при заполнении ее водой, длине зонда 200 см, скорости каротажа 650 м/час и регистрации гамма-квантов с энергией более 3,5 МэВ оказалась равной 528, ПосГледовательность выполнения операций следующая: измерение и запись на диаграммную ленту величины фона при спуске прибора в скважину; измерение и запись на диаграммную ленту суммарного эффек -а от фона и наведенной активности изотопа N при подъеме прибора из скважины; построение по скважине диаграмглы наведенной активности изотопа N , представляющей собой разность интенсивностей гамма-лучей, полученных в каждой точке при подъеме и спуске прибора; вычисление по последней диаграмме линейных запасов или средних содержаний фтора в рудных (аномальных по каротажу) интервалах скважины так же, как в известном способе. В обычно применявшейся при активационном каротаже на фтор последовательности выполнения операций в отличие от предлагаемой суммарный эффект от наведенной активности и фона регистрировался при спуске прибора в скважину, а фон - при его подъеме. Так как постоянство скорости движения прибора в скважине при его спуске поддерживать труднее, чем при подъеме, а в предлагаемом способе погрешность конечного результата определяется главным образом величиной суммарного эффекта (фон сведен к минимуму), для уменьшения ошибок, вносимых непостоянством скорости движения прибора в скважине, целесообразно величину суммарной интенсивности гамма-лучей от фона и наведенной активности измерять при подъеме прибора из скважины. Это обеспечивается размещением источника нейтронов в скважинном приборе выше детектора гамма-квантов. Формула изобретения Способ определения концентраций фтора в рудах по скважинам активационным каротажем, основанный на облучении породы потоком нейтронов с энергиями до 11 МэВ и регистрации гамма-активности, наведенной в породе, отличающийся тем, что, с целью снижения порога чувствительности и повЕдиения точности определения концентрации фтора в рудах, производят регистрацию жесткого, с энергией более 2,6-3,0 МэВ гамма-излучения радиоактивности изотопа N , наведенной быстрыми нейтронами по реакции (n,ct,)N
при этом фон измеряют во время инуска прибора в скважину, а общий от наведенной радиоактивности и фона - при подъеме прибора от забоя скважины.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бардовский В.Я., Копаков А,В. Применение метода наведенной активности для выделения рудных зон в
скважинах флюоритового месторождения.- Сб. Вопросы рудной геофизики, Госгеолтехиздат, М., 1961, вып, 3.
2. Ингерман В.Г. Выделение флюоритового оруденения в разрезе скважин методом активационного гаммакаротажа,- Сб. Разведочная геофиМ. , ) 965, вЬП. 7
Недра
зика
(прототип).
