6. Гамма-гамма метод (ггм)

ГГМ основан на регистрации вторичного гамма излучения среды. Между пористостью, общей плотностью, плотностью зерен, плотностью флюида в порах существует тесная связь. Общая (объемная) плотность породы в естественном залегании – это плотность всей породы вместе с поровым пространством, заполненным флюидом. Плотность зерен – функция минерального состава породы и состояния гидратации минералов. Типичные значения плотности зерен осадочных пород приведены в таблице 2.

Таблица 2

Принцип измерения объемной плотности пород по гамма-гамма плотномеру заключается в следующем. Прибор на прижимном устройстве (для исключения влияния бурового раствора) спускается в скважину (рис.7). Он имеет источник гамма-лучей с энергией 0.66 МЭв, которые после испускания проникают в пласт. Там они многократно сталкиваются с электронами, из-за чего теряют энергию и изменяют направление движения. Такой процесс называется комптоновским рассеянием. Когда энергия гамма-квантов становится очень маленькой (0.1 Мэв), они поглощаются. Такой процесс называется фотоэлектрическим поглощением (фотоэффектом). Комптоновское рассеяние зависит только от плотности породы, которая связана с объемной плотностью. Фотоэффект зависит и от электронной плотности.

Чем больше плотность породы, тем меньше интенсивность зарегистрированных гамма-лучей. На рис.8 приведена зависимость скорости счета детектора гамма-лучей (в полулогарифмическом масштабе) от плотности породы.

Глубинность метода ГГК-П – 7-15 см. Вертикальное разрешение при очень медленной скорости регистрации – 45 см, но обычно – 90 см.

Рис.7.

Рис.8

Пример диаграммы плотности показан на рис.9. Здесь представлены данные: в 1-ой колонке – диаграммы ПС и ГК, во 2-ой – диаграммы БК и ИК, в 3-ей – диаграммы БКЗ. Данные ГГК-П – красная кривая - представлены в четвертой колонке. В данном интервале исследований отмечаются два коллектора: 2458.9-2466.8 м и 2475.2-2476.7 м. В верхнем коллекторе (песчаник) имеется включение плотной породы (глины), что хорошо видно на диаграмме ГГК-П (увеличиваются показания). Это отмечается и на остальных диаграммах соответствующими характерными признаками.

Д ля чистых неглинистых пластов объемная плотность – это функция объема матрицы породы и объема флюида в пласте:

где

_об – объемная плотность пласта (читается по диаграмме)

_ф – плотность флюида в порах (фильтрат бурового раствора)

_ск – плотность зерен (матрицы)

К_п - пористость

(1-К_п) - матрица

Тогда пористость вычисляется по формуле: (*)

Для того, чтобы получить точное значение пористости, необходимо знать литологию пласта. Кроме того, значение пористости зависит от типа флюида. Поэтому пористость, полученную по формуле (*), нужно скорректировать:

для нефти: К_{п ист} =0.9 · К_п

для газа: К_{п ист} =0.7 · К_п

Здесь К_{п ист} – истинная пористость, К_п - вычисленная пористость по диаграмме ГГК-П.

Рис.9