Improvement spectrometric gamma measurements on shale cores with the use of the BGO scintillation detector

• Autorzy: Skupio R. , Dohnalik M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG2015.11.06

Warianty tytułu

PL

Udoskonalanie spektrometrycznych pomiarów gamma na rdzeniach skał łupkowych z wykorzystaniem detektora scyntylacyjnego BGO

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Spectrometric gamma measurements carried out on rock cores of shale formations belong to standard petrophysical analyses. The paper presents the work performed to improve the possibilities of recording natural gamma radiation on cores. The performed work was related to the modification of a gamma logger device, creating calibration standards and developing new computer software to calculate real element concentrations from the measured spectra. Results obtained from various methods have been compared in order to choose a methodology which is as good as possible. The final conclusions were based on the comparison of gamma measurements on the core with measurement results from a logging SGR logging probe and with the results of laboratory measurements.

PL

Spektrometryczne pomiary gamma prowadzone na rdzeniach wiertniczych formacji skał łupkowych należą do standardowych analiz geofizycznych. W niniejszej publikacji przedstawione zostały prace wykonane w celu poprawy możliwości rejestracji naturalnego promieniowania gamma na rdzeniach. Prowadzone prace dotyczyły modyfikacji urządzenia gamma logger, stworzenia wzorców kalibracyjnych oraz napisania nowego programu komputerowego do przeliczania widm spektrometrycznych na rzeczywiste koncentracje pierwiastków. Wyniki otrzymywane z różnych metod zostały porównane między sobą, w celu wyboru jak najlepszej metodyki. Końcowe wnioski oparte zostały o zestawienie pomiarów gamma na rdzeniu wraz z wynikami pomiarów z sondy geofizycznej SGR i wynikami pomiarów laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

gamma spectrometry; BGO crystal; clay content; gamma logging; shale rocks

PL

spektrometria gamma; kryształ BGO; zailenie; profilowanie gamma; skały łupkowe

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 11
• Strony: 847--855
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Skupio R.

• Department of Well Logging Oil and Gas Institute – National Research Institute ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Dohnalik M.

• Head of the Department of Well Logging Oil and Gas Institute – National Research Institute ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] BGO Bismuth Germanate Scintillation Material; www.crystals.saint-gobain.com/uploadedFiles/SG-Crystals/Documents/BGO%20data%20sheet.pdf (access on: October 2015).
• [2] Blum P., Rabaute A., Gaudon P., James F. Allan: Analysis of natural gamma-ray spectra obtained from sediment cores with the shipboard scintillation detector of the ocean drilling program: example from leg 1561. Shipley T. H., Ogawa Y., Blum P., Bahr J. M. (Eds.): Proceedings of the Ocean Drilling Program. Scientific Results 1997, vol. 156.
• [3] Bolesta F., Galazka A.: Profilowanie gamma – przeliczanie jednostek. Nafta-Gaz 2014, no. 8, pp. 493–501.
• [4] Ellis D. V.: Well Logging for Earth Scientists. Elsevier NY, 1987.
• [5] Hesham A. Yousef, Gehad M. Saleh: Measurement of the Natural Radioactivity in Cataclastic Rock Samples using RS-230 Spectrometer. Greener Journal of Physical Sciences 2013, vol. 3(5), pp. 165–176.
• [6] Jarzyna J., Bała M., Zorski T.: Metody geofizyki otworowej – pomiary i interpretacja. Wydawnictwa AGH, Kraków 1997.
• [7] Kowalska S., Lewandowska A., Buniak A.: Przyczyny powstawania anomalnych wskazan profilowania gamma (sPG) w skalach czerwonego spagowca z rejonu wyniesienia wolsztynskiego. Nafta-Gaz 2010, no. 6, pp. 425–440.
• [8] Lüning S., Kolonic S.: Uranium spectral gamma-ray response as a proxy for organic richness in black shales: applicability and limitations. Journal of Petroleum Geology 2003, vol. 26(2), pp. 153–174.
• [9] Radulescu I., Rigollet C., Van der Graaf E. R., de Meijer R. J.: Towards sub-centimetre resolution in bore–core logging. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 2007, A 580, pp. 675–678.
• [10] Rider M.: The Geological Interpretation of Well Logs. Second Edition, Whittles Publishing 1996, reprinted 2000.
• [11] Skupio R.: Accuracy assessment of the determination of radioactive elements concentration on shale cores. Nafta-Gaz 2015, no. 6, pp. 390–399.
• [12] Van der Graaf E. R., Rigolleta C., Malekaa P. P., Jonesb D. G.: Testing and assessment of a large BGO detector for beach monitoring of radioactive particles. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 2007, A 575, pp. 507–518.
• [13] Vasiliev M. A., Blum P., Chubarian G., Olsen R., Bennight C., Cobine T., Fackler D., Hastedt M., Houpt D., Mateo Z., Vasilieva Y. B.: A new natural gamma radiation measurement system for marine sediment and rock analysis. Journal of Applied Geophysics 2011, vol. 75, pp. 455–463.

Uwagi

EN

The article is the result of research conducted in connection with the project: The methodology for determining sweet spots on the basis of geochemical, petrophysical, geomechanical properties based on the correlation of laboratory test results with geophysical measurements and 3D generating model, co-funded by the National Centre for Research and Development as part of the programme BLUE GAS – POLISH SHALE GAS. Contract No. BG1/MWSSSG/13.