Каротаж

Введение

При разработке месторождений взаимодействуют комплекс организационных – технологических процессов горнодобывающего производства, для обнаружения и извлечения из недр полезных ископаемых. Жизненный цикл горнодобывающего проекта проходит в несколько этапов:

• Лицензирование;
• Геологоразведочные и изыскательные работы;
• Строительство;
• Эксплуатация;
• Закрытие.

[pic 1]

Рисунок 1 – Жизненный цикл горнодобывающего проекта^[1]

Чтобы понять, что такое технологии контроля в горнодобывающей промышленности, нужно разобрать, что такое «сейсморазведка», «Технология контроля». Для понятия термина «Технология контроля» нужно разобрать понятие «Контроль». Контроль – это процесс обеспечения достижения организацией своих целей. Он представляет собой систему наблюдения и проверки соответствия процесса функционирования управляемой подсистемы принятым решениям, а также выработки определенных действий [1]. Следовательно, технология контроля – это механизм, состоящий из процедур, методов, благодаря которым идет процесс отбора данных, для наблюдения каких-либо отклонений. Сейсморазведка – это геофизический метод исследования земного пласта с помощью использования поля упругих колебаний.

Одним из способов контроля в горнодобывающей промышленности является каротаж. Каротаж – комплекс геофизических методов исследования буровых скважин для изучения геологических разрезов и выявления полезных ископаемых.

Сам метод представляет собой спуск геофизического зонда на

необходимую глубину бурения и последующий медленный подъем с регистрацией поступающих сигналов. Часть данных сразу передается на поверхность по геофизическому кабелю, а часть записывается в памяти зонда.

[pic 2]

Рисунок 2 – Структурная схема.

Плюсы каротажа:

•  строение и характеристика породы, ее возможная полезность;

• степень радиоактивности пластов;
• оценка водонепроницаемости горных пород;
• интервалы движения подземных вод;
• показатели скорости фильтрации грунта;
• поиск источников воды.

Минусы каротажа:

        Из-за того, что скважина не бывает идеально ровной усложняется определение глубины зонда. Для обхода каких-либо ошибок через каждые 10 метров, нужно считывать магнитные метки на геофизическом кабеле, также подсчитать муфты соединения скважин.  Еще одна проблема, это скорость поднятия устройства вверх, так как слишком медленная скорость, приводит к увеличению времени работы, из-за чего увеличивается стоимость работ. Высокая скорость подъема приводит к слепым зонам. Таким образом, для увеличения точности используют сразу несколько приборов, с различными методами. Конечные результаты сравнивают совместно, так как некоторые методы не могут различить природные ресурсы. К примеру, метод анализа сопротивления не отличает известняк от угля, а гамма-излучением можно определить именно известняк.

Методы проведения каротажа

Методы получения информации с помощью каротажа можно разделить на 3 группы:

1. Электрические исследования – метод основан на измерение и анализе электрического поля грунтового пласта;
2. Радиоактивное исследование – основан на регистрации ионизирующих излучений пород и излучении реакции пластов;
3. Классические исследования – включают в себя несколько методов анализа. Газовый метод – выявление углеводородных газов; термокаротаж – следит за работой скважин благодаря анализу тепловых показателей ее стенок; акустический – измеряет скорость распространения и затухания звуковых сигналов, через разные плотности         природных ресурсов; механический - отражает продолжительность проходки погонных метров ствола в процессе буровых работ.

1. Обзор

1.1 Радиоактивный каротаж

Радиоактивный каротаж – комплекс ядерно-физических методов излучения состава и строения горных пород, слагающие стенки скважин, а также контроль за техническим состоянием стенок скважин.

Методы гамма-каротажа основаны на измерении интенсивности g-излучения, обусловленного естественной радиоактивностью пород (гамма-каротаж), и вторичного g-излучения (гамма-гамма-каротаж) или нейтронного излучения (гамма-нейтронный каротаж), возникающих в породах при облучении их источниками g-квантов. Методами нейтронного каротажа регистрируют параметры многократно рассеянных тепловых и над тепловыми нейтронами, образующихся в результате замедления в горных породах быстрых нейтронов (нейтрон-нейтронный каротаж) или g-квантов, возникающих при захвате медленных нейтронов в горных породах (нейтронный гамма-каротаж).