книги из ГПНТБ / Инструкция по гамма-каротажу при поисках и разведке урановых месторождений

б. Введение поправок

Поглощение гамма-излучения буровым раствором

иобсадными трубами

4.5.Поправки на поглощение гамма-излучения буровым ра твором Пбур находят по таблице 4.1, предварительно вычислив эквивалентную толщину слоя бурового раствора

30

Результаты вычислений округляют до 0.5 г/см2. Плотность буро­ вого раствора определяют ареометром или используют данные, полученные от буровой службы. Диаметр скважины 2г0 опреде­ ляют по данным кавернометрии скважин (см. приложение 10). В случае обсадки скважин без предварительной кавернометрии 2г0 принимают равным номинальному диаметру бурения.

Если породы, к которым приурочены рудные тела, однородны по своей структуре, то при неизменной технологии бурения «раз­ буривание» скважин в пределах аномальных участков с одина­ ковым номинальным диаметром бурения, как правило, сохраня­ ется постоянным, вследствие чего объем кавернометрии может быть сокращен. Изучение изменчивости фактических диаметров скважин проводят путем расчета для каждой выделенной зоны среднего диаметра скважин (2а—) и среднеквадратичного откло­

нения (вГс) по формулам

(4. 5)

где 2аГо(г‘) — диаметр i-ой скважины по результатам каверномет­ рии, N — число изученных аномальных участков (скважин). Если поправки на поглощение для значений Т’бур+РоЩ-о и ТбУР—роаг будут отличаться от поправки для значений Гбур не более, чем на 3%, то при интерпретации результатов гамма-каротажа по всем скважинам из зоны следует брать единую поправку, соот­ ветствующую среднему диаметру 20^, вычисленному по формуле

(4.5). Если такие расхождения будут установлены по результа­ там кавернометрии не менее, чем 20 скважин, то в дальнейшем объем кавернометрии сокращают до 10% от числа всех рудных интервалов.

Оценить возможность использования единого диаметра при определении поправки на поглощение в буровом растворе мож­ но по номограмме рис. 4.2. *. Для этой цели достаточно по гра­ фику рис. 4.2 найти для вычисленного по формуле (4.4) значе­ ния Гбур величину предельно допустимого отклонения ЛТвур. Ес­ ли окажется, что А7’бур>роОг0»то по всем скважинам из зоны можно брать единую поправку. В противном случае поправку вводят по данным кавернометрии.

4.6. Поправки на поглощение гамма-излучения обсадными трубами находят по таблице 4.2.

* Рис. 4.2 помещен вкладкой в конце книги.

31

Таблица 4.2

Поправки на поглощение гамма-излучения обсадными трубами, /70бС

Нарушение радиоактивного равновесия

4.7. Величина поправки на нарушение радиоактивного равно­ весия между ураном и радием определяется значением коэффи­ циента радиоактивного равновесия (Крр), который вычисляют по формуле

где с]па и Qu— соответственно концентрация радия (в единицах равновесного урана) и урана в руде.

4.8. Изучение распределения Крр необходимо начинать с пер­ вых же скважин, пробуренных на месторождении или рудопроявлепни. На начальной стадии разведки по данным лаборатор­ ных анализов секционных проб керна, отобранных не менее, чем по 20 скважинам, устанавливают наличие (или отсутствие) кор­ реляционной зависимости между Крр и концентрацией радия и урана в руде (если интерпретацию ведут графическим способом) или только радия (если для интерпретации применяют ЭВМ), определяют изменчивость /СРР по мощности рудного тела и оце-

32

нивают возможность использования единой групповой пробы для определения по ней Крр для всего рудного пересечения.

Изучение нарушения радиоактивного равновесия продолжа­ ют в течение всего периода буровой разведки. По завершении на­ чального этапа разведки и выявлении основных закономерностей анализируют керн из каждой 5 или 10 скважины. По мере на­ копления данных о Крр их обрабатывают и результаты сопостав­ ляют с полученными ранее. Если обнаружено изменение законо­ мерностей нарушения радиоактивного равновесия, то результаты интерпретации данных гамма-каротажа корректируют в соот­ ветствии с этими изменениями.

При наличии горных выработок необходимо проверить соот­ ветствие /СРр, определенного по пробам керна из скважин и по пробам горных выработок, в отдельности для каждого типа

РУДНа стадии поисково-оценочных работ изучение закономерно­

стей распределения радиоактивного равновесия проводят в каж­ дой скважине, вскрывшей рудную минерализацию.

4.9. Секционное опробование керна для определения КРР про­ водят по всему рудному интервалу с выходом во вмещающие породы с учетом данных радиометрического промера керна (см. приложение 16). Для опробования следует использовать только хорошо сохранившийся керн, если выход его по рудной зоне не менее 70%. Не рекомендуется использовать керн сильно разру­ шенный (или расшламованный) при бурении и интенсивно про­ питанный буровым раствором. Если на месторождении отчетли­ во проявляется минералого-геохимическая зональность, то керн опробуют отдельно для каждой зоны. Длина секции для опробо­ вания согласуется с геологической службой партии. При опробо­ вании керна рудного тела мощностью до 1 м рекомендуется дли­ ну секционных проб принимать не более 20 см, а при мощности более 1 м — 50 см; во всех случаях длину секций у границ руд­ ных интервалов сокращают до 10 см.

4.10. Для установления корреляционной зависимости между Крр и концентрацией урана (радия) используют результаты ана­ лизов секционных проб керна из рудной зоны. Для этого весь диапазон изменений концентраций урана (радия) разбивают не менее, чем на 6 интервалов с таким расчетом, чтобы в каждом из этих интервалов было не менее 20 значений Крр. В каждом интервале рассчитывают среднюю концентрацию урана (радия),

q<h\ средний коэффициент радиоактивного равновесия, Крр(й) и

среднеквадратичное отклонение от Крр(й) по формулам

(4-7)

i=\

(4.8)

где q(ih) и Крр(,А)— соответственно концентрация урана (радия) и коэффициент радиоактивного равновесия в i-ой пробе k-то ин­ тервала, a tih — число проб в каждоьГиз k интервалов. Получен­ ные значения наносят на систему прямоугольных координат так,

что по оси абсцисс откладывают значения q(h\ по оси ординат — соответствующие им значения /СРР(А); по вертикали от полученных

Крр,А)) ’ параллельна оси абсцисс или отклонения отдельных то­ чек от прямой, параллельной этой оси, не выходят за пределы

отрезков «Крр/'Кnki то корреляционная связь между q и Крр от­

КРр(А)) проводят «усредненную» линию, которую и принимают за график корреляционной зависимости. Для удобства полученный график разбивают вертикальными линиями на участки с таким расчетом, чтобы в каждом интервале концентраций урана (ра­ дия) коэффициент радиоактивного равновесия в крайних точках участка отличайся от его среднего значения не более, чем на ве­

личину ОКрр/V пк.

В качестве примера на рис. 4.3 приведен график, построенный по резуль­ татам лабораторных анализов 417 проб керна. Весь диапазон концентраций радия (от 0,01% до 1% равновесного урана) был разбит на 9 интервалов, ь каждом нз которых по формулам (4.7), (4.8) и (4.9) были подсчитаны значения qR„, Крр и Од-рр. Полученные результаты сведены в таблице 4.3. Для

удобства чтения ось концентраций на рис. 4.3 дана в логарифмическом мас­ штабе. Анализ приведенного графика показывает, что до концентраций радия 0,05% можно пользоваться величиной Крр = 100%, в интервале от 0,05% до

0,2—90%, а в интервале более 0,2—81%.

ской характеристики месторождения по рудным интервалам каж­ дой скважины составляют групповую пробу. Навески индивиду­ альных проб при составлении групповой пробы берут пропорцио­ нально длинам секционных проб. Если рудное тело имеет хоро­ шо выраженную геохимическую и морфологически разобщенную вертикальную зональность, то по каждому рудному пересечению групповые пробы составляют отдельно для каждой из этих зон.

34

Таблица 4.3

Результаты обработки лабораторных анализов проб керна для построения графиков корреляционной зависимости

Рис. 4.3. Пример построения графика корреляционной зависи­ мости между коэффициентом нарушения радиоактивного рав­ новесия и концентрацией в рудах радик

а* 35

Объединять групповые пробы по скважине, но из различных зон можно в том случае, если расхождения между средними Крр по зонам статистически незначимы (приложение 11).

Обработку анализов групповых проб керна проводят при на­ личии данных не менее, чем по 20 скважинам, равномерно рас­ пределенным по площади месторождения. Первоначально по по­ лученным значениям КРР строят вариационный график, для чего весь диапазон изменения Крр разбивают на разряды числом от

Крр и число случаев и строят график, откладывая на оси абсцисс значения Крр в каждом разряде, а на оси ординат — соответст­ вующее число случаев. Если вариационный график, построенный по этим точкам, имеет максимум, то по всей совокупности дан­ ных подсчитывают среднее и среднеквадратичное отклонение по формулам:

лее вероятного значения коэффициента радиоактивного равновесия на месторождении. Если 5 крр>0,2 или вариацион­

ный график имеет несколько максимумов, то следует разбить все месторождение на зоны, исходя из минералого-геохимической, литологической и гидрогеологической обстановки (с учетом из­ менчивости Крр) и провести по ним статистическую обработку — построение вариационных графиков и расчет параметров распре­ деления по формулам (4.10) и (4.11). Число скважин по каждой опробованной зоне — не менее 20.

В процессе обработки необходимо проверять, не включены ли ошибочно в ходе группирования в выборку результаты опреде­ лений Крр по скважинам, не относящимся к данной зоне, а так­ же по' скважинам, Крр по которым определен с недопустимо большой погрешностью из-за ошибок при отборе кернового ма­ териала и его последующего анализа. Рекомендуемая методика проверки дана в приложении 11.

В качестве примера использования предложенной методики обработки рассмотрим приведенные в таблице 4.4 данные, где сведены результаты опре­ делений Крр по групповым пробам из скважин по одному урановому место­ рождению. Весь диапазон изменений Крр разобьем на группы в зависимости от принадлежности к интервалам [29,30), [30,40), [40,50), [50,60), [60,70), [70,80), [80,90), [90,100), [100,110), [110,120) и для каждого интервала подсчи-

36

Таблица 4.4

Результаты определений Крр по групповым пробам из скважин залежи

37

Продолжение табл. 4.4

Рис. 4.4. Пример построения вариационного графика при определении

;равноверия КРР(К). Полученный вариационный график показан кривой 1 на рис. 4.4. На графике отчетливо видны 2 максимума — один в области КРР от 40 до 50%, а второй — в области 80%. Анализ геохимической обстановки по­ зволил разделить рудную залежь на две зоны, к одной из которых относятся первые 178 значений JKPP из таблицы 4.4, а остальные 42 — ко второй. Ва­

Л8

Проверка крайних членов по каждой из зон показывает, что они принадлежат г рассматриваемым совокупностям случайных значений Крр. Следовательно, при введении поправок на нарушение радиоактивного равновесия необходимо брать КрР=0,80 для зоны I и 0,46 для зоны II.

4.12. Следует иметь в виду, что в процессе бурения может происходить нарушение равновесия между радием и радоном. При обнаружении этого явления по согласованию с вышестоящей организацией проводят специальные опытные работы для опре­ деления и обоснования величины возможной поправки.

Наличие в рудах тория

4.13. Поправки на налачие в рудах тория вводят в резуль­ таты гамма-каротажа в случае, если по месторождению или от­ дельным его участкам концентрация тория составляет более, чем 10% от концентрации урана и установлена закономерность рас­ пределения тория в пределах месторождения или его отдельных

зон.

4.14. Изучение распределения тория проводят по результатам лабораторных анализов проб керна на торий в той же последо­ вательности, что и при изучении распределения КРР (см. 4.8) — устанавливают наличие (или отсутствие) корреляционной зави­ симости между концентрацией тория в рудах и концентрацией радия (урана), определяют изменчивость тория по мощности и оценивают возможность использования групповой пробы для оп­ ределения и учета концентраций тория.

4.15. Для установления корреляционной зависимости между концентрациями тория и радия (урана) весь диапазон изменений концентраций тория разбивают на интервалы (как об этом ска­ зано в 4.10) и в каждом интервале рассчитывают среднюю кон­

центрацию радия (урана), q(h), среднюю концентрацию тория и среднеквадратичное отклонение 0тл(й> по формулам

(4. 12)

(4. 13)

39