- •40. Естественная радиоактивность осадочных пород и пластовых флюидов. Петрофизическая информативность метода естественной радиоактивности горных пород.
- •41. Взаимодействие радиоактивного поля с веществом горной породы, его зависимость от плотностных свойств породы.
- •42. Типы взаимодействия гамма квантов с веществом и их петрофизическая информативность.
- •43. Естественная радиоактивность горных пород, ее связь с фильтрационно-емкостными свойствами.
- •44. Теплофизические характеристики пород, их зависимость от состава и строения горных пород.
- •45. Магнитные свойства горных пород, их петрофизическая информативность.
- •46. Комплексные параметры, характеризующие интенсивность взаимодействия нейтронов с горными породами. Их зависимость от химического состава, плотности, пористости, характера насыщения пород.
42. Типы взаимодействия гамма квантов с веществом и их петрофизическая информативность.
γлучи представляют собой ульракороткое излучение с длиной волны от 0,1 нм и меньше. Возникают при естественных и искусственных превращениях ядер, при торможении и распаде заряженных частиц и аннигиляции пар.
По данным спектрометрии естественного гамма-излучения в обсаженных и необсаженных скважинах количественно определяются массовые содержания калия, урана, тория. Это позволяет производить детальное литологическое расчленение и стратиграфические корреляции разрезов; определять минеральный состав глин; количественно оценивать глинистость и фильтрационно-емкостные свойства коллекторов; выделять зоны, обогащенные тяжелыми минералами; прослеживать динамику обводнения пластов при контроле разработки месторождений, решать другие важные задачи
Проникающая способность γквантов больше проникающей способность βчастиц, т.к γ частица не несет зарядов(нет взаимодействия с электрическим полем др.заряженных частиц)и ее масса меньше, чем у альфа и бета частиц.
Гамма-излучение ослабляется в породах вследствие: фотоэффекта; комптоновского эффекта; образования пар; фотоядерных взаимодействий.
При фотоэффекте гамма-кванты взаимодействуют с электронной оболочкой атома. Возникающий фотоэлектрон уносит часть энергии гамма-излучения E=hv—Ео, где Ео— энергия связи электрона в атоме. Процесс идет при Е не более 0,5 МэВ. В результате фотоэффекта также возникает рентгеновское излучение. Сильная зависимость от Z позволяет использовать фотоэффект для количественного определения содержаний тяжелых элементов в горных породах (рентген-радиометрический и селективный гамма-гамма-методы).
При комптоновском эффекте гамма-излучение взаимодействует с электронами, передавая им часть энергии, и затем распространяется в горной породе, испытывая многократное рассеяние с изменением первоначального направления движения. Этот процесс возможен при любых энергиях гамма-квантов иявляется основным при 0,2<Е<3 МэВ, т. е. именно в области спектра первичного излучения естественно-радиоактивных элементов.
Процесс образования электрон-позитронных пар, возникающих из фотонов в тюле ядер атомов, наиболее вероятен для пород, содержащих тяжелые элементы при энергиях не менее 1,02 МэВ.
Таким образом, при различных энергиях гамма-кванты взаимодействуют преимущественно с различными мишенями: атомами, электронами, атомными ядрами.
Поскольку взаимодействие гамма-кванта с веществом является случайным процессом, разные кванты до своего поглощения успевают пройти различное расстояние от источника. По мере удаления от источника поток квантов убывает с расстоянием тем быстрее, чем больше коэффициент ослабления μ, т. е. чем выше плотность среды и концентрация тяжелых элементов в ней. В результате в основном регистрируется гамма-из- лучение с энергией более 0,2 МэВ, а на интенсивность таких гамма- квантов не оказывает заметного влияния фотоэлектрическое поглощение, а следовательно, и химический состав среды; показания метода определяются комптоновским рассеянием и зависят лишь от плотности среды, окружающей скважинный прибор: чем больше плотность среды, тем меньше показания ГГМ-П.