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

—способы Zi/a и Уо/тят, основанные на нахождении положения точек, в которых скорость счета равна половине максимальной;

—способ / 3, основанный на нахождении положения точек, в ко­

торых скорость счета равна заданной величине (способ заданной скорости счета);

— способ Zo, основанный на измерении крутизны крыльев гаммакаротажных диаграмм.

Р =2 Утг

2R= ЗБ мм

2г0=13бмм

Рис. 4.9. Пример, иллюстрирующий выбор способа определения гра­ ниц уранового оруденения по стволу скважины.

4.34. Способ определения мощности (границ) рудного пересе­ чения выбирают в зависимости от величины проекции на ось глубин «прямолинейного» отрезка крыла графика гамма-анома­ лии, продолженного до пересечения с уровнем фона от вмещаю­ щих пород (отрезок Ьф на рис. 4.9).

Если угол встречи скважины с рудным телом а>65°, а Ьф^ ^ 2 Ь7, где Ьт найдено по рис. 4.10*, то граница между рудным телом и вмещающими породами резкая и для нахождения гра­ ниц применяют один из способов — Zy,, xj2lmax или Zo. Если же 6 ф > 2 & т , то при переходе от рудного тела к вмещающим поро­ дам оруденение изменяется постепенно и границу рудного тела находят способом заданной скорости счета / 3.

Если а<65°, то величину Ьф до сравнения с Ьт умножают на

sin а.

4.35. Способ Z1/, применяют для интерпретации диаграмм гамма-каротажа, соответствующих рудным телам с резкими гра-

* Рис. 4.10 помещен вкладкой в конце книги.

50

стороны отрезки 1/2- si^ a • Концы этих отрезков (точки Е и F

на рис. 4.11) и определяют границы рудного тела по стволу сква­ жины.

Если диаграмма гамма-каротажа не имеет четкого максиму­ ма, то ее ширину определяют по расстоянию между проекциями на ось глубин точек, в которых «прямолинейные» участки крыльев графика гамма-аномалии делятся пополам.

4.36. Способ ‘/г /щах, как и способ Z./a, применяют для интер­ претации диаграмм гамма-каротажа, соответствующих рудным телам с резкими границами между рудным телом и вмещающими_породами (см. 4.35), когда ширина гамма-аномалии Z% ^ ^ Z . / ,, определенной по соответствующему условиям каротажа графику рис. 4.12. По этому способу границы рудного тела нахо­ дят по точкам на оси глубин, si которых скорость £чета равна по­ ловине разности между ее значением во вмещающих породах и значением в ближайшем локальном максимуме. Если аномалия вблизи границ не имеет четких максимумов, положение границ определяют по точкам, в которых «прямолинейные» участки крыльев графика гамма-аномалии делятся пополам (точки А и

рацией урана при непрерывном и постепенном изменении кон­ центрации по мощности (см. 4.34)., когда диаграмма гамма-каро­ тажа имеет «прямолинейный» участок, простирающийся не ме­ нее, чем на 100/р см (р — плотность руды, г/см3) по оси сква­ жины. По этому способу границы рудных тел находят по проек­ циям на ось глубин точек, в которых скорость счета равна за­ данной. Заданную скорость счета вычисляют по формуле

73 = K0-q3, (4.25)

где q3— заданная концентрация урана в рудах, а Ко — пересчетный коэффициент.

При наличии в скважине бурового раствора, обсадных труб или при нарушении радиоактивного равновесия в рудах между ураном и радием и наличии в рудах тория, в значение заданной скорости счета, вычисленное по формуле (4.25), вносят соответ­ ствующие поправки (см. 4.47—4.49). Если бортовая концентра­ ция задана в расчете на воздушно-сухую руду, то в /3 вносят еще поправку на влажность (см. 4.50).

Величина заданной скорости счета не должна выходить за пределы «прямолинейных» участков диаграммы гамма-карота­ жа, (см. рис. 4.9).

4.38. Способ Z0 применяют для интерпретации диаграмм гам­ ма-каротажа, соответствующих чередованию маломощных (ме­ нее 20 см) рудных и безрудных пропластков с резкими граница­ ми (см. 4.34),— для определения положения границ крайних

52

рудных пропластков. Для определения мощности рудного тела по этому способу по диаграмме гамма-каротажа измеряют рас­ стояние Zo между проекциями на ось глубин точек пересечения «прямолинейных» участков крыльев гамма-аномалий с уровнем фона (отрезок CD на рис. 4.14) и по соответствующему графику рис. 4.15* находят величину 2/о- Если угол встречи скважины

Рис. 4.14. Пример* иллюстрирующий применение способа Z9 для определения границ рудного тела.

с рудным телом а>65°, то значение мощности h — he находят по формуле

Если а<65° то найденную из графика рис. 4.15* величину 2/о следует предварительно разделить на sin а.

Для нахождения положения границ рудного пересечения на оси глубин необходимо от проекций на эту ось точек пересече­ ния «прямолинейных» участков крыльев гамма-аномалии с уров­ нем фона (точки С и D на рис. 4.14) отложить внутрь аномалии

отрезки — . Концы этих отрезков (точки Е и F на рис. 4.14)

иопределят границы рудного тела по стволу скважины.

4.39.Угол встречи скважины с рудным телом а для пласто­ вых и жильных месторождений определяют по геологическому разрезу. При определенных ограничениях для этой цели можно

использовать диаграммы гамма-каротажа (см. 4.46).

* Рис. 4.15 помещен вкладкой в конце книги.

53

б. Определение концентрации урана

4.40. Среднюю концентрацию урана в рудном пересечении на­ ходят по формуле

где he— видимая мощность рудного пересечения, см, S — пло­ щадь каротажной диаграммы (мкр/ч) -см, а Ко — пересчетный коэффициент, мкр/ч-0,01% U.

При наличии в скважине бурового раствора, обсадных труб, когда руды неравновесные или в них присутствует торий, в пло­ щадь S или в значения q, вычисленные по формуле (4.27), вво­ дят соответствующие поправки (см. 4.47—4.50).

4.41. Контур, в пределах которого измеряют площадь гаммааномалии 5, устанавливают в зависимости от способа определе­ ния границ рудного тела. Если границы рудного тела найдены одним из способов Zi/a, ‘/2/max или Zp, то для определения конту­ ра следует со стороны кровли и подошвы рудного тела парал­ лельно оси глубин провести линию, соответствующую уровню фона от вмещающих пород, до пересечения с перпендикулярами к оси глубин из точек, соответствующих границам рудного тела (см. рис. 4.16, контур ABCDEFG).

Вряде случаев, когда к рудному телу примыкают пропластки

снекондиционными рудами, трудно правильно провести уровень фона. В этом случае за уровень фона следует принимать линию, проведенную параллельно оси глубин из ближайшей к крылу гамма-аномалии точки перегиба графика или из ближайшего ло­ кального минимума на этом графике — в зависимости от вели­ чины скорости счета (линия EF на рис. 4.16).

Если границы рудного тела определены способом /3, то гам­ ма-аномалию оконтуривают диаграммой гамма-каротажа, осью глубин и перпендикулярами к оси глубин из точек, соответст­ вующих границам рудного тела (контур A\B\C\DXE\FX на рис. 4.16).

4.42. Площадь 5 измеряют в границах замкнутого контура

спомощью планиметра или подсчитывают по формуле трапеций.

Вобоих случаях площадь предварительно выражают в см2, а за­ тем, с учетом масштабов по оси глубин и оси скоростей счета, переводят в см-мкр/ч.

Измерения планиметром проводят не менее двух раз и, если результаты различаются между собой не более, чем на погреш­ ность планиметра, для расчетов используют их среднеарифмети­ ческое значение. При больших расхождениях измерения повто­ ряют. Правильность показаний планиметра проверяют путем из­ мерения площади известных размеров. Величина площади, изме­ ряемая планиметром, должна быть не менее 5 см2. При меньших

54

размерах диаграммы гамма-каротажа перестраивают в более крупном масштабе.

Для вычисления площади 5 по формуле трапеций ее следует разбить через равные интервалы (шаг квантования) линиями, перпендикулярными оси глубин. Отрезки этих линий внутри кон­ тура 5 измеряют мерной линейкой, округляя результаты до 0,5 мм. Если каротажная диаграмма зарегистрирована в мас­ штабе 1 :50, то шаг квантования берут равным 2 мм (10 см по

v

Рис. 4.16. Примеры оконтуривания графиков гамма-аномалий для подсчета площадей.

оси глубин). Сложив измеренные отрезки (в мм) и разделив сумму на 50, получим площадь 5 в см2.

Измерение отрезков внутри контура 5 удобно проводить с по­ мощью шаблона из прозрачной пластмассы шириной на 1—2 см больше ширины диаграммной ленты, на который нанесена раз­ графка через 2 мм по оси глубин и через 1 мм по оси скоростей счета.

4.43.В ряде случаев крылья гамма-аномалий от рудных тел

сбалансовыми содержаниями урана и резко выраженными гра­ ницами рудных интервалов могут быть осложнены ореолами за­ балансовых руд, что может привести к завышению площади ано­ малии. В этом случае для исключения влияния ореолов забалан­ совых руд необходимо:

нахождении границ рудного тела и кривую насыщения при под­ счете средней концентрации урана в рудном пересечении;

б) для пластов с истинной мощностью более 50/р см исполь­

зовать сиособ Zi/3 или 1 2 Лпах ПрИ НаХОЖДбНИИ ГраНИЦ руДНОГОТб-

55

ла, а для определения концентрации урана — зависимость от мощности h отношения площади гамма-аномалии непосредствен­ но над рудным телом, s, ко всей площади гамма-аномалии, S; в) другие приемы, правильность которых подтверждена сопо-

Рис. 4.17. Примеры интерпретации гамма-аномалий, крылья которых осложнены ореолами забалансовых руд.

ставлением с геологическим опробованием на статистически зна­ чимом материале.

При определении положения точек, соответствующих i/2 /шах, ореол забалансовых руд на диаграмме гамма-каротажа в расчет не принимают, — за 1j2 /щах берут величину, равную половине разности между максимальной скоростью счета и скоростью сче­ та, соответствующей уровню фона вмещающих пород для кров­ ли и подошвы рудного пересечения (см. рис. 4.17).

56

4.44. Для определения средней концентрации урана в рудном пересечении с помощью кривых насыщения по диаграмме гам­ ма-каротажа находят истинную мощность рудного пересечения/! и скорость счета в центре гамма-аномалии /шах (по максималь­ ной величине скорости счета в границах рудного интервала). За­ тем по соответствующему графику рис. 4.18* находят f ( h) =

4.45. Для определения средней концентрации урана с исполь­ зованием зависимости отношения s/S от мощности рудного пере­ сечения h по диаграмме гамма-каротажа находят истинную мощ­ ность и, если последняя меньше 100/р см, подсчитывают пло­ щадь s непосредственно над рудным пересечением, предвари­ тельно вычтя фон, соответствующий вмещающим породам (пло­ щадь ABCDE на рис. 4.17а). Если уровень фона со стороны кров­ ли и подошвы гамма-аномалий различный, то для оконтуривания проводят «усредненную» линию фона (отрезок ЕА на рис. 4.17а). Затем по соответствующему графику рис. 4.19* на­ ходят значение s/S (по истинной мощности М) и путем деления на него вычисленной площади s, находят величину 5 (в см2). К полученному значению необходимо теперь прибавить площадь So, ограниченную уровнем фона, осью глубин и линиями, прове­ денными перпендикулярно оси глубин из точек, соответствую­ щих границам рудного пересечения (площадь А\ АЕЕ\ рис. 4.17а) и выразить сумму Si= S + so в мкр/ч-см. Среднюю концентрацию урана находят по формуле

руды, г/см3), то на расстояниях hKи Лп, равных примерно 30/р— 40/р см от границ рудного тела (hK=Aa, hn= eE на рис. 4.176) проводят линии, перпендикулярные оси глубин (ab и de на рис. 4.176) и подсчитывают площади sKи sn, ограниченные этими ли­ ниями, уровнем фона, графиком гамма-каротажа и перпендику­ лярами к оси глубин из точек, соответствующих границам руд­ ного тела (5„= площади АВЬа, 5п=площади edDE на рис. 4.176). Затем по значениям 2hKи 2hn и по соответствующему графику рис. 4.19 находят (s/S)Kи (s/S)n и путем деления на них sKи sn подсчитывают SK и Sn, после чего составляют сумму SK+Sn-j-

* Рис. 4.18 и 4.19 помещены вкладкой в конце книги.

57

4.46. Зависимость отношения s/S от h (см. рис. 4.19) може быть использована для оценки а — угла встречи скважины с руд­ ным телом. Для этой цели пригодны одиночные гамма-аномалии, не осложненные ореолами забалансовых руд, ширина которых

больше предельного значения Zy,, определяемого по графикам рис. 4.12, и которые соответствуют рудным пересечениям с рав­ номерным характером оруденения при условии равенства плот­ ностей руд и вмещающих пород.

Рис. 4.20. Пример использования результатов гамма-карота­ жа для определения угла встречи скважины с рудным телом.

Первоначально по диаграмме гамма-каротажа по способу 1/2 /max находят видимую мощность рудного тела, he, и подсчи­ тывают площадь s, как об этом сказано в 4.45. Затем в гарницах контура, ограниченного графиком гамма-каротажа и уровнем фона, измеряют площадь 5 и вычисляют отношение s/S, с по­ мощью которого по соответствующему графику рис. 4.19 находят истинное значение мощности h. Отношение h/he равно синусу ис­ комого угла встречи а.

Изменение диаметра скважины в пределах десяти процентов и плотности до 20% практически не влияют на точность опреде­ ления угла а, если последний больше 30°.

В качестве примера рассмотрим гамма-аномалию, приведенную на рис. 4.20, видимая мощность которой равна 72 см. Площадь s, ограниченная кон­

58

в. Введение поправок в результаты графической интерпретации

4.47. Поправки на поглощение гамма-излучения буровым рас твором и обсадными трубами при определении границ рудного тела вводят в значение /3, а при определении средней концентра­ ции урана — в площадь гамма-аномалии S или в вычисленное по формулам (4.27) и (4.28) значение q. Величину заданной ско­ рости счета, площадь аномалии и концентрацию урана с учетом поправок вычисляют по формулам

При отсутствии бурового раствора в формулах (4.31), (4.32) и (4.33) Я бур принимают равным 1, а при отсутствии буровых труб — Я 0бо=1-

4.48. Приемы введения поправок на нарушение радиоактив­ ного равновесия зависят от установленных закономерностей из­ менения КрР

— если установлена корреляционная связь между Крр и концен­ трациями урана и радия (см. 4.10), то при определении границ нарушение радиоактивного равновесия учитывают только в спо­ собе заданной скорости счета. При этом / э рассчитывают по фор­ муле

где значение КРР, соответствующее заданной концентрации ура­ на, <?3, берут из графика корреляционной зависимости КРР от концентрации урана. При определении концентрации урана по­ правки вводят в значения q, рассчитанные по формулам (4.27) или (4.28), следующим образом:

(4.35)

Крр

Значение Крр, соответствующее концентрации радия q, берут из графика корреляционной зависимости Крр от концентрации ра­ дия;

— если корреляционная связь между КРР и концентрациями ра­ диоактивных элементов отсутствует, то в формулах (4.34) и (4.35) значения КРР заменяют их средними значениями (см. 4.11).

4.49. Поправки на наличие в рудах тория вводят после введе­ ния поправок на поглощение гамма-излучение в буровом раство­ ре и обсадных трубах.

59