Курсовая работа: Аппаратура спектрометрического каротажа СГК-1024
Определение/уточнение минерального состава пород.
Контроль обводнения.
Карбонатные отложения
Корреляции литологических изменений.
Выделение проницаемых интервалов, зон трещиноватости.
Определение/уточнение минерального состава пород.
Контроль обводнения.
Основой использования массовых содержаний Th, U и Kв породах для решения перечисленных в табл. 2 задач является широкий диапазон изменения их содержаний, с одной стороны, и приуроченность определенных концентрационных конфигураций массовых содержанийTh, U, K к конкретным породам, условиям осадконакопления, вторичным процессам и др., с другой стороны. Причиной всему этому является геохимия этих элементов и их подвижность. В табл. 3 приведены содержания тория, урана и калия в некоторых породах и минералах [3].
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¸0.58 2.75¸4.26 |
0.84¸0.9 3.6¸4.7 |
2.7¸3.85 19¸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 [AlSi3 O10 ] (OH)2 | 9.8 |
| Биотит | K (Mg, Fe)3 [AlSi3 O10 ] (OH)2 | 8.7 |
| Флогопит | KMg2 [AlSi3 O10 ] (OH)2 | 9.3¸9.4 |
| Ортоклаз | K[AlSi3 O8 ] | 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;