Метод радиоактивных изотопов и акустический метод. (в конспекте расписано много и чуть-чуть по-другому, смысл одинаковый)

Метод радиоактивных изотопов (меченых атомов)

Метод радиоактивных изотопов основан на том, что в буровой раствор вводят некоторое количество радиоактивного изотопа и продвижение такого меченого раствора прослеживают путем измерения гамма-излучения по стволу скважины. Наибольший интерес при изучении геологического разреза представляет обнаружение проницаемых горных пород (коллекторов) по повышению их радиоактивности в результате проникновения в них активированного бурового раствора или его фильтрата. Такие исследования проводят как в необсаженных, так и в обсаженных скважинах, например, для определения зон поглощения в нагнетательных скважинах. Другое применение метода — разделение водо- и нефтенасыщенных пород путем закачки активированного раствора, преимущественно проникающего либо в водоносные (например, раствор на водной основе), либо в нефтеносные пласты (раствор на нефтяной основе). Наконец, довольно широко этот метод используют при изучении технического состояния скважин.

Работы с радиоактивными изотопами проводят в следующей последовательности: а) исследуют разрез скважины гамма-методом («фоновый» замер); б) вводят радиоактивный изотоп в буровой ра­створ, заполняющий ствол скважины; в) выжидают время, необходимое для проникновения меченного раствора в пласты, пройденные скважиной (во многих случаях, особенно при малой плотности ра­створа, осуществляют искусственное «продавливание» раствора; после этого ствол скважины промывают для удаления остатков радиоактивного вещества); г) повторяют измерения гамма-методом; д) сопоставляя два замера ГМ, обнаруживают интервалы, радиоак­тивность которых существенно изменилась между двумя замерами.

Для активирования раствора применяют радиоактивные вещества, хорошо растворимые в буровом растворе. Иногда используют взвеси порошкообразных веществ, обогащенных радиоактивным изотопом. Чтобы уменьшить срок радиоактивного заражения скважины, пери­од полураспада изотопа следует брать небольшим. Наиболее широко применяются изотопы ⁵⁹Fe (Т1/2 — 45 дней), ¹³¹1 (8 дней) и ⁹⁵Zr (65 дней). Активность раствора обычно порядка 10⁸ Бк на 1 м³ раствора.

Для обеспечения безопасности работ вводить радиоактивный пре­парат в раствор следует в стволе скважины. Лучше всего вводить изотопы с помощью специальных инжекторов — глубинных прибо­ров, в которых размещены камеры для отдельных порций радиоактивного вещества и устройство, позволяющее вводить это вещество в раствор на любой заданной глубине.

Помехами при применении метода радиоактивных изотопов является сорбция радиоактивных соединений непроницаемыми породами, особенно глинами, а в обсаженных скважинах — обсадной колонной. Благодаря этому наблюдается некоторое повышение показаний ГМ почти по всему стволу скважины. Кроме того, возможны ложные аномалии на забое (вследствие скопления активных осад­ков) и на верхней границе нефти или эмульсии в стволе скважины (из-за сорбции нефтью радиоактивного изотопа и других причин).

Поскольку при работе методом изотопов происходит радиоактивное загрязнение скважинного прибора из-за сорбции радиоактивного вещества его корпусом, такие приборы не следует применять при обычном ГМ.

Работы с использованием открытых радиоактивных изотопов относятся к числу весьма опасных и требуют исключительно тщательного соблюдения установленных мер техники безопасности. Указанные недостатки метода изотопов стимулируют разработку способов решения тех же задач с применением растворов, меченных нерадиоактивными веществами, к которым чувствителен тот или иной метод исследования скважин. Среди них важное место занимают вещества с высоким сечением поглощения нейтронов и частично вещества, хорошо активирующиеся нейтронами Пути движения таких растворов определяют с помощью соответственно импульсных нейтронных методов и метода наведенной активности.Совокупность таких методов, применяющих меченые вещества (включая и метод изотопов), называют методом индикаторных веществ.

Применение акустического каротажа для оценки качества цементирования основано на зависимости параметров акустических волн от состояния цементного камня и качества сцепления цемента с колонной и породой. Существует акустическая цементометрия на головных и отраженных волнах. С ее помощью удается установить высоту подъема цемента, его распределение в затрубном пространстве, изучить состояние контактов цемента с колонной и породой. В проц распределения головн волны от излучателей к приемнику происходит диссипация эн-и волн между контактирующими околоскв средами. В случае хорошего качества цементирования набл-ся сильн ослабдение волнов картины. Важн преимущество АКЦ явл возможность определения степени сцепления цемента с колонной и с породами.

Применение гамма-гамма-каротажа для оценки качества цементирования основано на том, что плотности цемента и промывочной жидкости существенно различны. С помощью приборов и методики ГГК-П, предназначенных специально для изучения качества крепления скважин, удается установить высоту подъема цемента, исследовать его распределение в затрубном пространстве, выявить переходную зону от верхней границы цементного камня к ПЖ (зона гель-цемента), установить местоположение дефектов (раковин и каналов) в цементном камне, определить эксцентриситет колонны, оценить толщину ее стенки