Экзаменационный билет №35

1. На регистрации каких видов излучений основаны ме­тоды радиометрии скважин – гамма-метод, нейтронный гамма-метод, нейтрон-нейтронный метод, гамма-гамма-метод? В ГМ гамма излуч, НГК гамма излучение,ННК нейтроны,ГГМ гамма кванты

2. Естественное тепловое поле Земли. Региональное тепловое поле. Локальные тепловые поля. Искусственные тепловые поля Естественные поля могут быть связаны с региональным (глубинным) тепловым полем Земли, а могут быть обусловлены и местными процессами, например, окислением сульфидных руд, радиоактивным распадом, растворением солей, притоком подземных вод или выделением газа в скважину.

Искусственные поля могут возникнуть под действием тепла бурового раствора, схватывающегося цементного камня или специальных скважинных нагревателей. Подробно все причины возникновения тепловых полей в скважинах перечислены на рис. 15.1.

Региональный тепловой поток в земной коре. Ниже нейтрального слоя температура пород повышается в среднем на 3,3°С при погружении на каждые 100 м. Это объясняется наличием регионального теплового потока от источников внутреннего тепла Земли, поднимающегося к поверхности. Его величину принято характеризовать плотностью теплового потока (или просто тепловым потоком) q. Среднее значение теплового потока как на суше, так и в океанах одинаково и составляет 0,06 Вт/м2, отклоняясь от него не более чем в 5—7 раз. Постоянство средних тепловых потоков суши и океанов при резком изменении мощностей и строения земной коры свидетельствует о различии в тепловом строении верхней мантии. Поэтому аномалии тепловых потоков,т. е. отклонения от установленных средних потоков, несут информацию о строении и земной коры, и верхней мантии.

Установлено, что основным источником тепла на континентах является энергия

радиоактивного распада. Это объясняется большей концентрацией радиоактивных элементов в земной коре, чем в мантии. В океанах, где мощность земной коры мала, основным источником тепла являются процессы в мантии на глубинах до 700—1000 км.Расчеты показывают, что радиогенное тепло является основным среди других видов тепловой энергии недр. За время существования Земли оно более чем в 2 раза превысило потери за счет теплопроводности.

Локальные составляющие теплового потока. Источники локальных тепловых

потоков, вызывающих аномалии температур, разнообразны: наличие многолетнемерзлых пород, т. е. мощных (до сотен метров) толщ с отрицательными

температурами; наличие пород и руд с повышенной радиоактивностью; влияние экзотермических и эндо-термических процессов, происходящих в нефтегазоносных горизонтах, залежах угля,сульфидных и других рудах; проявление современного вулканизма и тектонических движений; циркуляция подземных, в том числе термальных, вод и др. Роль каждого из этих факторов определяется геолого-гидрогеологическим строением. Локальные тепловые потоки, как и региональные, зависят не только от наличия источников, но и от условий переноса тепла за счет теплопроводности горных пород и конвекции почвенного воздуха и подземных вод.

3. Что такое детекторы гамма-квантов и нейтронов, используе­мые в скважинных радиометрах? Объясните принцип работы аппаратуры радиоактивных методов.

Запись показаний производится в единицах мощности экспозиционной дозы излучения (МЭД), выраженных в А/кг (единица СИ) или в мкР/час (внесистемная единица); 1 пА/кг = 13 мкР/час.

В качестве детекторов у-квантов используются, главным образом, сцинтилляционные счетчики, причем для повышения их термостойкости кристалл-сцинтиллятор вместе с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) помещают в сосуд Дьюара (пример тому - двухканальный радиометр сцинтилляционный термостойкий ДРСТ-2). Как правило, каротажные радиометры являются двухканальными и, кроме канала ГК, содержат еще один канал, предназначенный для одновременной записи еще одной диаграммы - НТК, ГТК или ГНК.

Современные каротажные радиометры обеспечивают возможность не только определения интегральной интенсивности I _у, но и возможность спектрометрии, т.е. определения энергии поступающих на детектор γ-квантов, что позволяет определить, с каким ЕРЭ связана радиоактивность горной породы. Для этого один канал радиометра настраивают на энергию основной линии γ -излучения Ra²²⁶ - 1,76 МэВ, другой - на основную линию Th²³² - 2,6 МэВ и третий - на энергию у-излучения K⁴⁰ - 1,46 МэВ.

Дата добавления: 2015-05-10