Смекни!
smekni.com

Аппаратура спектрометрического каротажа СГК-1024 (стр. 2 из 5)


Таблица 3 - содержание калия, урана и тория в некоторых породах (по В. Фертлу, 1979 г.)

Породы, минерал К,% U, ppm Th, ppm
Акцессорные минералы:
алланит - 30¸700 500¸5000
апатит - 5¸150 20¸150
эпидот - 20¸50 50¸500
монацит - 500¸3000 2500¸20000
сфен - 100¸700 100¸600
ксенотим - 500¸34000 Низкое
циркон - 300¸3000 100¸2500
Базальты:
щелочной базальт 0.61 0.99 4.6
платобазальт 0.61 0.53 1.96
щелочной оливиновый базальт <1.4 <1.4 3.9
толеит орогенный <0.6 <0.25 <0.05
толеит неорогенный <1.3 <0.5 <2
Карбонаты (чистые):
кальцит, мел, известняк, доломит <0.1 <1 <0.5
диапазоны изменения (средние значения) 0.0¸2.0 (0.3) 0.1¸9 (2.2) 0.1¸7 (1.7)
Глинистые минералы:
боксит - 3¸30 10¸130
глауконит 5.08¸5.30 - -
бентонит <0.5 1¸20 6¸-50
монтмориллонит 0.16 2¸5 14¸24
каолинит 0.42 1.5¸3 6¸19
иллит 4.5 1.5 -
Группа слюд:
биотит 6.7¸8.3 - <0.01
мусковит 7.9¸9.8 - <0.01
Полевые шпаты:
плагиоклаз 0.54 - <0.01
ортоклаз 11.8 - <0.01
микроклин 10.9 - <0.01
Габбро (железомагнезиальная изверженная порода)Граниты (кислая магнетическая порода): 0.46¸0.582.75¸4.26 0.84¸0.93.6¸4.7 2.7¸3.8519¸20
Гранодиориты 2¸2.5 2.6 9.3¸11
Битуминозные сланцы <4.0 500 1–30
Перидодит 0.2 0.01 0.05
Фосфаты - 100¸350 1¸5
Липарит 4.2 5 -
Песчаники 0.7–3.8 (1.1) <0.4 <0.2
Кремнезем, кварц, кварцит (чистые) <0.15 <0.4 <0.2
Глинистые сланцы обычные (средние значения) 1.6¸4.2 (2.7) 1.5¸5.5 (3.7) 8¸18 (12)
Кристаллический сланец (биотит) - 2.4¸4.7 13¸25
Сиенит 2.7 2500 1300
Туф (полевошпатовый) 2.04 5.96 1.57

Калий. Средняя массовая концентрация калия в земной коре равна 2.59% [4]. Источником калия являются силикатные магматические породы, а именно: граниты, сиениты, риолиты и др. Калий в эти породы входит в составе калиевых полевых шпатов (ортоклаз, микроклин), слюд (мусковит, биотит, иллит и др.) и некоторых других глинистых минералов (монтмориллонит, хлорит, каолинит) [4]. Содержание калия в некоторых породообразующих минералах приведено в табл. 4.

Таблица 4 - содержание калия в кристаллической решетке породообразующих минералов осадочных пород

Минерал Химическая формула Содержание калия, %
Мусковит KAl2[AlSi3O10] (OH)2 9.8
Биотит K (Mg, Fe)3[AlSi3O10] (OH)2 8.7
Флогопит KMg2[AlSi3O10] (OH)2 9.3¸9.4
Ортоклаз K[AlSi3O8] 14.0
Сильвин KCl 52.4

В процессе химического преобразования основная часть калия, входящая в состав магматических пород, растворяется в воде. Имея слабый ионный потенциал, калий долго остается в растворе и в процессе переноса в значительной своей части абсорбируется на глинистых минералах.

Торий. Среднее содержание тория в земной коре составляет 12 ppm [4]. Источником тория также являются магматические силикатные породы. В процессе химического преобразования торий легко гидролизуется и поэтому обладает ограниченной подвижностью. Кроме того, торий имеет тенденцию концентрироваться в глинистых минералах. Из-за своего большого ионного радиуса торий хорошо фиксируется между слоями при абсорбции глинистыми минералами. Его количество зависит от pH и относительного содержания других катионов. Из-за своей нерастворимости торий всегда транспортируется в виде суспензий, где концентрируется в тонкодисперсных частицах в виде ториевых минералов или торийнесущих акцессорных минералов.

Уран. Среднее содержание урана в земной коре около 3 ppm. Материнскими породами урана являются силикатные магматические горные породы, в которых уран содержится в ограниченном количестве акцессорных минералов [4]. Основой геохимии урана является его легкое окисление и переход в растворимое состояние. Как следствие этого – высокая подвижность урана. Уран ассоциируется и с обломками пород и с хемогенными осадками.

Содержание тория и урана в некоторых акцессорных минералах приведено в табл. 5.

Таблица 5 - содержание тория и урана в акцессорных минералах

Минерал Торий, ppm Уран, ppm
Циркон 100¸2500 300¸3000
Монацит 2500¸20000 500¸3000
Сфен 100¸600 100¸700
Апатит 20¸150 5¸150
Епидот 50¸500 20¸50
Алланит 500¸5000 30¸700

Таким образом, в осадочных породах калий в основном встречается в глинистых минералах, калиевых полевых шпатах и слюдах. Торий, кроме глинистых минералов, в большом количестве может содержаться в тяжелых минералах. Поведение урана зависит от большого числа факторов и напрямую не контролируется глинистыми частицами. Из сказанного следует, что для интерпретации данных спектрометрического гамма-каротажа важной составляющей являются построение интерпретационной модели объекта исследования и установление / уточнение петрофизических связей СTh, СU, СK в рамках этой модели.

1.2 Краткая техническая характеристика

Состав аппаратуры.

В состав аппаратуры СГК-1024 входят:

- скважинный прибор;

- техническое описание (ТО);

- формуляр;

- интерпретационное обеспечение метода СГК;

- программно-методическое обеспечение первичной обработки данных СГК (получение исправленных за влияние скважинных условий измерений геофизических параметров - массовых содержаний тория СTh, урана СU и калия СK в породе), инструкция по ее проведению;

- программное обеспечение настройки и тестирования прибора на базе (для ремонтных служб предприятия);

- программное обеспечение тестирование прибора перед каротажем (для операторского состава);

- программное обеспечение полевой калибровки и инструкция по ее проведению;

- технические средства и программное обеспечение базовой калибровки, инструкция по ее проведению;

- программное обеспечение проведения каротажа аппаратурой СГК-1024.

Аппаратура работает в комплексе с регистрирующим оборудованием, обеспечивающим прием-передачу информации в коде Манчестер-2 и управление режимами работы прибора в процессе каротажа, каротажной станцией с трехжильным грузонесущим кабелем длиной до 8000 м.

Программные средства настройки, тестирования, калибровки и регистрации данных аппаратуры СГК-1024 функционируют в составе регистратора «КАРАТ» либо модема, обеспечивающих связь прибора с компьютером.

Комплектность поставки технических и программных средств определяется требованиями заказчика.

Подробные сведения об аппаратуре приведены в техническом описании и инструкции по эксплуатации.

Техническая характеристика аппаратуры

Аппаратура СГК-1024 характеризуется следующими параметрами:

- длина, мм 1550 (2290)
- максимальный диаметр, мм 73 (76)
- масса, кг 25 (50)
- диапазон диаметров исследуемых скважин, мм ³ 100
- скорость каротажа, м/ч до 200
- телеметрия Манчестер-2, 22 кбод
- диапазон энергий, КэВ 40¸3000
- тип детектора CsJ, NaJ
- число регистрируемых каналов 2´128+16 (17)
- число измеряемых параметров 10
- диапазон измерений массовых содержаний
тория, ppm 0.5¸200
урана, ppm 0.5¸200
калия, % 0.1¸20
- погрешность измерений массовых содержаний
тория, ppm 1.5 (10% отн.)
уран, ppm 1.5 (10% отн.)
калия, % 0.3 (10% отн.)
- канал интегрального ГК, мкР/ч 0.1¸250
- основная относительная погрешность измерений ГК, % 15
- канал акселерометра не нормирован
- канал внутренней температуры прибора не нормирован
- 4 технологических канала не нормированы
- диапазон рабочих температур, °С -10¸120 (-10¸175)
- верхнее значение рабочего гидростатического давления, МПа- применяемый геофизический кабель 80 (140)трёхжильный геофизический кабель длинной до 8000 м. (КГ3–60–120 (175))

Конструкция скважинного прибора