§ 12. Спектральный гамма-каротаж

При спектральном гамма-каротаже (СГК) определяют суммарную естественную радиоактивность породы (гамма-каротаж) и раздельное содержание в ней калия, урана и тория. Метод применяется для решения качественных и количественных задач. К качественным задачам относятся детальная корреляция, выделение различных типов пород — глинистых, песчано-алевритовых, зон вторичной доломитизации известняков трещиноватых зон. Количественно метод дает возможность оценить глинистость пласта, тип и содержание глинистых минералов в породе, содержание органогенного углерода в аргиллитовых формациях. Для чистых карбонатных пород характерно низкое содержание К, U и Th и соответственно низкая гамма-активность. Обогащение карбонатных пород глинистым материалом отмечается спектральным гамма-каротажем максимумом на кривой ГК и увеличением содержания К, U и Th. В отдельных случаях против карбонатных пород наблюдается повышенная гамма-активность по ГК при низком содержании К и Th, но высокой концентрации U. Эти интервалы совпадают с трещиноватыми и высокопродуктивными зонами карбонатных отложений. Аналогичная картина наблюдается и против известковистых и алевритистых пород, в которых происходит интенсивное развитие естественной трещиноватости, отмечаемой на кривых СГК низким содержанием калия и тория и высокой концентрацией урана. Такие же показания фиксируются на кривых СГК в области тектонических разломов и против трещиноватых сланцев и аргиллитовых пород. Это послужило основанием для предположения, что в зонах естественной трещиноватости в результате

циркулирующих подземных вод происходит осаждение урана. Повышенная гамма-активность на кривой ГК обусловлена при этом повышенной концентрацией урана. Разделить породы на собственно глинистые и чистые (трещиноватые, алевритовые) с повышенной естественной гамма-активностью возможно по данным СГК на основании раздельной регистрации содержания К, U и Th. Эта информация является крайне необходимой при выполнении комплексных геофизических исследований разрезов скважин для выделения трещинных коллекторов как в обсаженной, так и в необсаженной скважине.

Оценка объемной глинистости коллекторов и определение типа глин — одна из наиболее трудных задач при интерпретации ГИС. Основной недостаток оценки глинистости коллекторов по геофизическим данным — необходимость при расчетах перенесения свойств глин, составляющих вмещающие породы, на глины коллектора. Использование СГК для оценки глинистости облегчает задачу определения как объемной глинистости k_гл, так и типа глинистости. Располагая данными СГК, мы можем исключить долю урана из суммарной гамма-активности породы, определенной по ГК, и тем самым значительно уменьшить искажающее влияние алевролита и органики при оценке глинистости по данным ГК.

Важным направлением в использовании СГК является возможность оценки степени разбухания глин по содержанию в породе тория и калия. Эта оценка основана на зависимости между содержанием в глинах калия и объемным содержанием разбухающих глинистых минералов, которое определяется емкостью катионного обмена. Сведения о способности глин к разбуханию используются для определения оптимальных условий бурения и заканчивания скважин.

На результаты спектрального гамма-каротажа, как и обычного гамма-каротажа, влияют диаметр скважины, параметры ПЖ, характеристика обсадных труб и цементного кольца.