Pomiar gamma-gamma oraz komputerowa tomografia rentgenowska na rdzeniach wiertniczych skał osadowych

• Autorzy: Skupio R. , Dohnalik M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2017.08.04

Warianty tytułu

EN

Gamma–gamma measurements and X-ray computed tomography applied to sedimentary rock cores

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metody badawcze wykorzystujące absorpcję promieniowania elektromagnetycznego zostały zastosowane do ciągłych pomiarów gęstości rdzeni wiertniczych pobranych ze skał różniących się litologią oraz właściwościami petrofizycznymi. Pomiary gamma-gamma oraz tomografia komputerowa pozwalają na rejestrację profilu zmian gęstości z dużą rozdzielczością, bez ingerencji w analizowany materiał – metody nieinwazyjne. Zastosowanie badań całych rdzeni pozwoli na wprowadzenie oszczędności w budżetach firm poszukiwawczych, które często ograniczają rdzeniowanie, a przez to pomiary laboratoryjne do minimum. W przypadku występowania w badanych rdzeniach cienkich wkładek skał o odmiennej litologii, szczelin oraz żyłek kalcytowych – analizy wykonane na całym dostępnym materiale znacznie zwiększą możliwości interpretacyjne geofizyki otworowej. Do przeprowadzenia badań wykorzystano spektrometr gamma z aplikacją do pomiarów gęstości elektronowej (gamma logger core density – GLCD) oraz medyczny tomograf komputerowy z aplikacją konwertującą pliki graficzne na ciągły profil zmian gęstości wyrażonej w jednostkach Hounsfielda (computed tomography core density – CTCD). W pracy przedstawiono metodykę rejestracji parametrów oraz interpretację otrzymanych wyników.

EN

Methods based on electromagnetic radiation absorption were applied to continuous density measurements, on rock cores of diverse lithology and petrophysical properties. Non-destructive techniques such as gamma-gamma and computed tomography measurements, allow for high resolution density core logging. Application of the proposed methods to whole core studies, helps with saving budget of companies, that reduces coring and laboratory measurements to minimum. In case of the occurrence of thin layers with different lithology, fractures or calcium veins, analysis performed on the entire available material will significantly increase the capabilities of well logging interpretation. To perform the tests, gamma spectrometer with bulk density application (gamma logger core density – GLCD) and medical tomography with an application which converts image files to continuous profile of density changes expressed in Hounsfield units (computed tomography core density – CTCD) were used. In this study the measurement method and the results interpretation technique were presented.

Słowa kluczowe

PL

promieniowanie gamma; gęstość objętościowa; tomografia komputerowa; analiza rdzeni wiertniczych; skały osadowe

EN

gamma radiation; bulk density; computed tomography; core analyze; sedimentary rocks

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 73, nr 8
• Strony: 571--582
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Skupio R.

• Zakład Geofizyki Wiertniczej, Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Dohnalik M.

• Zakład Geofizyki Wiertniczej, Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Abel R.L.,Laurini C.R., Richter M.: A palaeobiologist's guide to 'virtual' micro-CT preparation. Palaeontologia Electronica 2012, vol. 15, nr 2, art. 6T, 17 s.
• [2] Ashi J.: Computed tomography scan image analysis of sediments. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results 1997, vol. 156, s. 151-158.
• [3] Bosco G.L.: Development and application of portable, handheld X-ray fluorescence spectrometers. James L. Waters Symposium 2012 Report. Trends in Analytical Chemistry 2013, vol. 45, s. 121-134.
• [4] Brown E.T.: Rock Characterization Testing and Monitoring - ISRM Suggested Methods. Pergamon Press, 1981, 211 s.
• [5] Chan A.M.C., Banerjee S.: Design aspects of gamma densitometers for void fraction measurements in small scale two-phase flows. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 1981, vol. 190, nr 1, s. 135-148.
• [6] Freifeld B.M., Kneafsey T.J., Tomutsa L., Pruess J.: Development of a portable X-Ray computed tomographic imaging system for drill site investigation of recovered core. Report Number: LBNL-52088 Abs, 2003.
• [7] Jussiani E.I., Appoloni C.R.: Effective atomic number and density determination of rocks by X-ray microtomography. Micron 2015, vol. 70, s. 1-6.
• [8] Lisieski W.: Praktyczna spektrometria promieniowania gamma w badaniach technicznych. Nowa Technika, zeszyt 70, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1967.
• [9] Nakashima Y., Komatsubara J.: Seismically induced soft-sediment deformation structures revealed by X-ray computed tomography of boring cores. Tectonophysics 2016, vol. 683, s. 138-147.
• [10] Park H.-S., Chung C.-H.: Design and application of a single-beam gamma densitometer for void fraction measurement in a small diameter stainless steel pipe in a critical flow condition. Nuclear Engineering and Technology 2007, vol. 39, nr 4, s. 349-358.
• [11] Ross P.-S., Bourke A.: High-resolution gamma ray attenuation density measurements on mining exploration drill cores, including cut cores. Journal of Applied Geophysics 2017, vol. 136, s. 262-268.
• [12] Schlieper G.: Principles of gamma ray densitometry. Metal Powder Report 2000, vol. 55, s. 20-23. [13] Skupio R.: Wykorzystanie przenośnego spektrometru XRF do pomiarów składu chemicznego skał. Nafta-Gaz 2014, nr 11, s. 771-777.
• [14] Skupio R., Dohnalik M.: Improvement spectrometric gamma measurements on shale cores with the use of the BGO scintillation detector. Nafta-Gaz 2015, nr 11, s. 847-855. DOI: 10.18668/NG2015.11.06.
• [15] Strona internetowa http://www.medipment.pl (dostęp: wrzesień 2016).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).