Description:

"First Break том 26, Август 2008", специальная тема Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика Использование портативных каротажных станций при разведке урановых месторождений. Using portable geophysical logging systems for uranium exploration James J. LoCoco, Mount Sopris Instrument Company, разъясняет некоторые технические особенности встречаемые при оценке запасов урана с использованием геофизических исследований в скважинах. Скважинный геофизический каротаж широко признан во всем мире как один из самых эффективных методов для оценки запасов урана на месте их залегания. Портативные геофизические каротажные станции могут быстро и экономично предоставить информацию о литологии, стратиграфической корреляции, физических свойствах и оценках содержания эквивалентного U3O8. Эти станции являются важной составляющей при разведке, подготовке рудника к эксплуатации и проведении контроля качества. С начала 1950-х годов средства предназначенные для использования при поисках урана эволюционировали от массивных переносных сцинтилляционных счетчиков до последних новинок, регистрирующих множество естественных гамма измерений по одному глубинному зонду. Это дает возможность полевым операторам сделать заключение о литологии и гранулометрическом составе в широком диапазоне по одной скважине. Кроме многоканальных спектральных гамма зондов для разведки урановых месторождений имеются несколько гамма зондов с суммарным счетчиком от разных производителей. Таблица 1 представляет сводку по нескольким типам глубинных зондов и соответствующие урановые калибровочные коэффициенты. Имеются в распоряжении объемные сцинтилляционные кристаллы, изготовленные по заказу пользователей, а на рынке появились новые люминесцентные материалы, которые вырабатывают свет при 49 photos keV (38 photos keV для NaI(Tl)). Эта особенность материала и небольшое время спада импульса (только 28 нсек, в 10 раз быстрее, чем NaI(Tl)) приводят к превосходным спектральным гамма данным с большей разрешающей способностью. Портативный прибор уранового геофизического каротажа. Гамма-излучение от калия также важно при литологических исследованиях, выполняемых обычно с 2PGA-1000 или 2SNA-10000 зондами стратиграфического каротажа гамма SP SPR, так как некоторые породы земли имеют относительно высокое содержание калия (по массе). Некоторые образцы включают сильвин (54% К), поташ (45% К), калиевый полевой шпат (10-20% К), аркозовый песчаник (5% К), а другие типичные породы земли имеют намного более низкое содержание К, включая известняк (0.27% К), базальт (1.4% К) и ортокварцитовый песчаник (0.08% К). Около 0.012% всего природного калия является радиоактивным, и 20% естественного скважинного сигнала от глинистых сланцев обусловлено 40K, оставшийся радиоактивный отклик обусловлен сериями элементов урана и тория. Уран При поисках урана гамма-излучение первично возникает от продуктов радиоактивного распада 238 U. 235 U также существует в природе, но он составляет только 0.72% от общего природного урана. 238 U с периодом полураспада 4.51109 лет распадается, по крайней мере, 14 раз прежде, чем образуется конечный стабильный продукт 206 Pb (элемент 83). Некоторые из этапов распада в этом ряду приводят к эмиссии гамма лучей, но не сам 238 U. Гамма-излучение полезное при поиске урана порождается 214 Pb и 214 Bi, 8-ым и 9-ым продуктами радиоактивного распада в радиоактивном ряду. 226 Ra испускает гамма лучи при энергии 0.186 MeV и является также частью уранового ряда. (c) 2008 EAGE www.firstbreak.org Специальная тема First Break том 26, Август 2008 Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика Глубинный зонд Описание Обычный ряд К-фактора (0.24 eU3O8 Model) HLP-2375 Диаметр зонда 26 мм с люминесцентным кристаллом NaI 13 мм диам. 38 мм длины. Аналоговый импульсный элемент имеет электрод SP SPR HLP-2375 2PGA-1000 Диаметр зонда 29 мм с люминесцентным кристаллом NaI 13 мм диам. 38 мм длины. Аналоговый импульсный элемент имеет электрод SP SPR 2SNA-1000 Диаметр зонда 38 мм с люминесцентным кристаллом NaI 22 мм диам. 72 мм длины. Аналоговый импульсный элемент Пальцеобразная скважина; одновременно измеряет SP SPR по естественному гамма излучению. Пальцевидный элемент 2MGA-1000 Комбинированный модем gamma элемент, использующий 13 мм диам. 72 мм длины люминесцентный кристалл. Цифровой 2GHG-1000 Измеряет естественное гамма излучение по люминесцентному кристаллу NaI 13 мм диам. x 38 мм длины и пару туб ZP1320 High-Flux Geiger-Muller с антисовпадающими электронными схемами, приводящие к тройному естественному гамма каротажу, одновременно полученному. Группа кристаллов NaI является самой чувствительной, в то время как пара туб G-M используется для определения качества руды с очень высокой концентрацией eU3O8. Антисовпадающие электронные схемы позволяют в реальном времени собрать и зарегистрировать данные каждой тубы G-M, наряду с их суммой, в виде геофизической каротажной диаграммы. Могут быть измерены точные концентрации в урановой руде, располагая по сортам от менее 0.1% до 20% e wt_U3O8. 3 x 10-6, 2.25" заполненная воздухом скважина 3 x 10-6, 2.25" заполненная воздухом скважина 1 3 x 10-6, 4.5" заполненная водой скважина 2 4 x 10-6, 4.5" заполненная водой скважина 3 x 10-6, 2.25" заполненная воздухом скважина NaI: 4.75 x 10-6 G1320; 1.1 x 10-6 4.5" заполненная водная скважина Таблица 1 Каротажные устройства Mount Sopris Instruments для естественного гамма излучения, используемы при поисках урана. Окно статистических спектральных данных по 1024 каналам данных спектрального гамма зонда для модели U1 (2.6 eU3O8) Grand Junction, CO, USA. Если вы проводите каротаж с MSI гамма пространство. Диаметр скважины, присутствие или отсутствие флюидов, тип обсадной трубы и толщина наряду с углом падения рудной зоны (и мощностью) по отношению к скважине оказывают влияние на табуляцию. Скорость каротажа и вертикальный отбор образцов также регистрируются. Все эти факторы используются для формирования "К-фактора", который является значением, применяемым к необработанным гамма данным, и дающим эквивалентное содержание wt U3O8. Торий Существующий в природе радиоактивный торий (232 Th) с периодом полураспада 1.391010 лет распадается до стабильного 232 Pb. Аналогично урану, эти данные могут быть понятны. Если известен урановый сценарий, то связь между эмиссиями продуктов радиоактивного распада и исходным элементом (238 U) может быть оценена концентрация урана, и излучение, которое может быть измерено зондами естественного гамма каротажа для оценки содержания тория в породах. Самый главный источник гамма 208 рассмотрено вещество, которое находится в излучении в ториевом радиоактивном ряду Tl. В длительном равновесии излучение, испускаемое изотопами радиоактивного ряда, представляет количество присутствующего урана. Оценки концентрации урана улучшаются, когда операторы рассматривают околоскважинное пространство и неуравновешенность влияют на оценки eU3O8. Продукты радиоактивного распада в ториевом радиоактивном ряду обычно имеют более короткий период полураспада по сравнению с урановым рядом. 94 www.firstbreak.org (c) 2008 EAGE First Break том 26, Август 2008 специальная тема Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика Данные тройного гамма зонда по урановым моделям U1 и U3 в Grand Junction, CO, USA. особенности околоскважинного пространства и неуравновешенность влияют на оценки eU3O8. В моделях Grand Junction часть GT уравнения взята по 50-ти 0.5-футовым образцам (суммированным для получения А), поэтому окончательная оценка eU3O8 найдена перемножением кфакторCPS10. Во многих случаях использованы другие эмпирические коэффициенты и скалярные величины. В последние годы некоторые производители стали использовать полиномиальные уравнения 2-го порядка, связывающие CPS с уровнем. Эти графики созданы в WellCAD или Excel, аналогично приведенному примеру. Уран Стандартная калибровка ряда cps WT eU3O8 Гамма каротажные расчеты при поисках Калибрование: К-фактор Гамма зонды с суммарным импульсом Аппаратура производственный процесс В некоторых работах по урановому каротажу, использующих аналогичные импульсные гамма зонды, понятие "время задержки" является важным для точной оценки ур' Ключевые слова: геологический, таблица, урановый, импульсный, производитель, источник, мм, фактор, кфактор, выщелачивание, специальный тема, гамма, отложение, большинство, последний, геофизический каротаж, рудный тело, оператор, уровень, период полураспад, место, спектральный гамма, тело, эквивалентный, флюид, радиоактивный, окружающий среда, длительный равновесие, должный, каротаж, равновесие, элемент, месторождение, показанный, диам, август, инженерный, геофизик окружающий, мир, ? мм, спектральный, обычный, урановый отложение, тема, тип, уран, разведка, воздух, распадаться, порода, газ, водопроницаемый, условие, поверхность, диаграмма, станция, песчаник, зона, пространство, луч, окружающий, период, многий, импульс, геофизический, гамма луч, исследование, специальный, регистрировать, гамма излучение, тема геофизик, продукт радиоактивный, установка, геофизик, аналоговый импульсный элемент, грунтовая воды, испускать, наряд, природа, краткий сводка, гамма зонд, кристалл, естественный гамма, скважина, грунтовый, естественный, импульсный элемент, портативный, концентрация, задержка, заполненный вода, полураспад, глубинный зонд, ложа, сводка, продукт, залегание, получение, раствор, радиоактивный ряд, зонд, модель, излучение, длина, скважинный, среда, поиск уран, сланец, оценка, процесс, использование, среда инженерный, метод, год, информация, ряд, особенность, пористый, каротажный, диаметр зонд, фронтальный, вода, эмиссия, качество, инженерный геофизик, заполненный воздух, фронтальный отложение, рудный, воды, коэффициент, уравнение, диаметр, органический, каротажный диаграмма, грунтовый вода, люминесцентный, радиоактивный распад, торий, скорость, реагент, конгломерат, свет, люминесцентный кристалл, поиск, содержание, калий, обнаруженный, распад