152
5.3.5.2.1. Các loại máy giếng dùng trong các phơng pháp nơtron

Mỗi công ty dịch vụ có thiết kế riêng máy giếng (Zond) để đo các phơng pháp
nơtron. Sau đây là một số kiểu máy đo trong giếng khoan của công ty Schlumberger:
- GNT (Gamma-ray/Neutron Tool) có một detector đo các gamma chiếm giữ -
có màng Cadmi ngăn ảnh hởng của sự thay đổi độ khoáng hoá nớc vỉa, bắt giữ các
nơtron nhiệt biến chúng thành các tia gamma. Phép đo dùng đơn vị API.
- SNP (Sidewall Neutron Porosity Tool) đo các nơtron trên nhiệt. Nguồn và
detector gắn trên tấm đệm để tỳ vào thành giếng khoan. Thiết bị tính chuyển đổi trực
tiếp từ đơn vị xung/giây ra đơn vị độ rỗng đá vôi.
- CNT (Compensated Neutron Tool) dùng máy giếng có hai detector để loại trừ
ảnh hởng của giếng khoan và thờng đợc đo áp sờn. Số đếm (xung/giây) từ các
detector xa và gần đợc đa lên máy trên mặt đất và tính chuyển thành đơn vị độ rỗng
theo bản chuẩn riêng hoặc tự động tính theo công thức thực nghiệm cho các nền xơng
đá khác nhau (cát kết, vôi, dolomit,). Thiết bị này có hai biến thể: CNT-A (cả hai
detector đều đo nơtron nhiệt) và CNT-G (các detector đo cả nơtron nhiệt và trên nhiệt).
- TDT (Thermal Decay Time) dùng máy phát xung nơtron chiếu xạ vào môi
trờng đất đá các nơtron có năng lợng cao (14MeV). Trong khoảng thời gian giữa hai
xung phát, tiến hành đo các nơtron nhiệt và tính thời gian sống trung bình của chúng.
Ta biết rằng, thời gian sống trung bình của một nơtron trong chân không dài tới 13
phút, còn trong đất đá thì ngắn hơn rất nhiều. Ví dụ: Trong muối mỏ, thời gian đó chỉ
là 5
às, trong thạch anh là 900às. Trong vỉa nghiên cứu đời sống của nơtron chủ yếu
phụ thuộc vào hàm lợng nguyên tố clore là nguyên tố có tiết diện bắt giữ nơtron nhiệt
lớn hơn nhiều, vì vậy có thể dùng để phân biệt chất lu bo hoà trong thành hệ ở sau
ống chống là dầu hay nớc. Trong nớc vỉa có chứa clore, còn trong dầu thì không.
Chuẩn khắc độ cho Zond đo và đơn vị đo của các phơng pháp nơtron: Trớc đây,
mỗi công ty dịch vụ đều có hệ thống đơn vị đo của riêng mình đối với nơtron. Ví dụ: xung/s,
cps (Schlumberger), đơn vị nơtron chuẩn (PGAC), đơn vị môi trờng (Lane Well),

Học viện dầu khí Mỹ đ chuẩn hoá đơn vị nơtron API và trở thành đơn vị nơtron
dùng chung cho tất cả các công ty dịch vụ đo Địa vật lý giếng khoan.
ở
trờng đại học Houston, ngời ta lập một mô hình chuẩn khắc độ đơn vị
nơtron nh hình 5.21.
Mô hình đợc cấu tạo gồm các khối khác nhau và ở giữa có khoan một lỗ khoan
đờng kính 7
7/8
inch. Trong lỗ khoan chứa nớc ngọt. Mỗi khối trụ có chiều dày là 6
feet, đờng kính 6 feet. Các khối này đợc đặt trong hầm bêtông, nằm dới một lớp
nớc ngọt sâu 6 feet và trên cùng có đậy nắp bằng thép.
Từ dới lên lần lợt là khối đá vôi Austin có độ lỗ rỗng 26%, khối đá vôi
ấ
n độ,
chỉ số độ rỗng 19% bên trên là khối đá cẩm thạch (đá vôi biến chất) có chỉ số độ rỗng
1,9% và trên cùng là lớp nớc ngọt có chỉ số độ rỗng là 100%.

153
Đặt Zond đo nơtron không có nguồn S vào vị trí chính giữa khối trụ đá vôi có
chỉ số độ rỗng 19%, lấy số đo thứ nhất (không có nguồn)(I
nn
(1)
). Lắp nguồn S vào Zond
đo và cũng đặt ở vị trí đo ban đầu, lấy số đo thứ hai (có nguồn)(I
nn
(2)
). Đơn vị API
(nơtron) đợc định nghĩa:
)33.5(
1000

1
)1()2(
nnnn
II
API

=

Các phơng pháp đo nơtron trong giếng khoan hiện đại đều tính trực tiếp ra độ
lỗ rỗng

N
hay đơn vị chỉ số hydro. Phép tính chuyển đổi từ API ra các tham số vừa
nêu đều đợc thực hiện tự động theo một hàm số hồi quy thực nghiệm hoặc một phần
mềm theo thời gian thực có tính đến sự phù hợp giữa máy giếng và máy trên mặt đất.
Thiết bị máy giếng đo nơtron đợc chuẩn hoá trong đá vôi và nớc l. Các phép
hiệu chỉnh có thể đợc thực hiện trong thời gian đo ghi hay muộn hơn nhờ sự giúp đỡ
của các bản chuẩn tơng ứng với nền của pha cứng và độ mặn (Xem hình 5.22).
5.3.5.2.2. Chiều sâu nghiên cứu và độ phân giải

Chiều sâu đâm xuyên của các nơtron vào đất đá ở thành giếng khoan thay đổi tỷ
lệ nghịch với độ lỗ rỗng của đá. Độ rỗng của đá tăng thì chiều sâu đâm xuyên của
nơtron trong đá giảm. Chiều sâu nghiên cứu của Zond đo nơtron trong giếng khoan vì
vậy cũng phụ thuộc vào độ rỗng của đất đá. Ngoài ra còn phụ thuộc vào kích thớc của
Zond (chiều dài từ nguồn S đến detector D).
Theo định nghĩa chiều sâu nghiên cứu của phép đo nơtron là khoảng chiều sâu
tính từ thành giếng khoan đến khoảng L để phần đất đá trong môi trờng nghiên cứu
bao bởi chiều sâu đó có đóng góp 90% tín hiệu toàn phần của phép đo. Đặc trng đó
của mỗi Zond đo nơtron đợc thể hiện qua một tham số gọi là yếu tố tích luỹ giả hình
học (Intergrated pseudo - geometrical factor) của nó (Hình 5.23).

Nắp đậy
Nớc n
gọ
t
Bêtông
ố
ng thép
Đá cẩm thạch
(

= 1,9%)
Đá vôi
ấ
n Độ
(
= 19%
)
Đá vôi Austin
( = 26%)
Bê tôn
g

ống trụ, đờng kính
1/8 bộ đặt trong đá vôi
H
ình 5.21. Mô hình chuẩn khắc
đ
ộ
nơtron


Đ
á vôi
Cát kết
Dolomit
Chỉ số H
y
dro biểu kiến theo nơtron của các phơn
g
pháp CNL và SNP
Chỉ số Hydro thực theo nơtron
H
ình 5.22. Xác định chỉ số hydro cho các đá nền
khác nhau (theo Schlumberger)


154
Chiều sâu nghiên cứu của
Zond đo nơtron CNT khoảng 0,3m
(12), còn của Zond SNP là 0,2m
(8).
Khả năng phân giải lát cắt theo
phơng thẳng đứng của các thiết bị đo
nơtron trong giếng khoan thờng khá
cao, đặc biệt là đối với các Zond đo
có hai detector khoảng từ 0,25m (10)
đến 0,5m (20). Với độ phân giải cao
nh thế hoàn toàn đáp ứng các yêu
cầu nghiên cứu. Thông thờng, trong
các phép đo yêu cầu phát hiện các lớp
có chiều dày từ 1,0 - 1,25m (3 - 4ft).

5.3.5.2.3. Các yếu tố ảnh hởng lên kết quả đo nơtron

- Hydro: hydro là nguyên tố có khả năng làm mất nhiều năng lợng của nơtron
sau mỗi lần va chạm với nó. Nguyên tố Hydro có rất sẵn trong tự nhiên. Các phơng
pháp nơtron trong giếng khoan vì thế là những phơng pháp có nội dung đo hàm lợng
hydro có trong môi trờng. Chỉ số hydro của một chất đợc định nghĩa bằng tỷ số hàm
lợng các nguyên tố hydro trong 1cm
3
vật liệu đó so với hàm lợng hydro trong thể
tích tơng đơng nớc nguyên chất ở 75
0
F; nghĩa là nớc nguyên chất có chỉ số hydro
(HI) bằng 1,0.
Chỉ số của hydro thay đổi trong khoảng từ 0,0 (ở áp suất thấp) đến trên 1,0 (dầu
nặng) phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất và loại phân tử.
Chỉ số hydro của phần lớn các hạt đá sạch (thạch anh, canxit,) bằng không.
Chỉ số hydro của chất lu (dầu, nớc) thì xấp xỉ bằng 1.0.
- Sét, mica: Có nhiều khoáng vật, điển hình là nhóm các khoáng vật sét hay
ngậm nớc trong mạng tinh thể của chúng dới dạng nớc kết tinh hoặc nớc ở dạng
phân tử bám trên bề mặt các hạt sét. Các dạng nớc này không có liên quan đến độ lỗ
rỗng nhng chúng lại vẫn đợc thể hiện trên kết quả đo bằng các phơng pháp nơtron.
Thông thờng các hạt sét hút bám các phân tử nớc trên cấu trúc mạng của chúng. Ta
thờng thấy rất rõ là độ lỗ rỗng xác định đợc bằng các phép đo nơtron (

N
) ở các vỉa
sét là rất cao. Vì vậy, trong các đá cát sét, cần phải hiệu chỉnh số đo để loại bỏ ảnh
hởng của sét:
HI = HI
đo

- V
Sh
HI
Sh
(5.34)
Trong đó:
HI
Sh
là chỉ số hydro của sét.
V
Sh
là tỷ phần thể tích của sét trong đá.
Bảng 5.5 cho biết hàm lợng hydro và chỉ số HI của một số chất.
Khoảng cách tính từ thanh giếng khoan
Yếu tố
g
iả hình h
ọ
c
H
ình 5.23. Yếu tố giả hình học của các
thiết bị đo SNP, CNL và FDC


155
Bảng 5.5
Vật liệu, chất
Số ntử hydro trong
1cm
3

(*10
23
)
Chỉ số hydro (HI)
Nớc ròng
60
0
F; 14,7psi
200
0
F; 7000 psi

0.669
0.667

1
1
Nớcbo hoà muối 200.000ppm (NaCl)
60
0
F; 14,7psi
200
0
F; 7000 psi

0.614
0.602

0.92
0.90

Methane CH
4

60
0
F; 14,7psi
200
0
F; 7000 psi

0.0010
0.329

0.0015
0.49
Khí tự nhiên
60
0
F; 14,7psi
200
0
F; 7000 psi

0.0011
0.363

0.0017
0.54
n-Nonane C
9

H
20

68
0
F; 14,7psi
200
0
F; 7000 psi

0.675
0.645

1.01
0.97
n-Decane C
10
H
22

68
0
F; 14,7psi
200
0
F; 7000 psi

0.680
0.653


1.02
0.98
Than, bitum 0,8424(C); 0,0555(H)
Ximăng
Thạch cao
Kaolinite
0.42
0.334
0.325
0.250
0.66
0.5
0.49
0.37
Glauconite
Montmorilonite
Illite
0.127
0.115
0.059
0.19
0.17
0.09
- Nền khoáng vật: Mặc dù chỉ số hydro của nhiều loại khoáng vật nh: thạch
anh, canxit, dolomit, đợc coi nh bằng không nhng các nguyên tố có trong khoáng
vật đó cũng góp phần làm chậm thậm chí còn bắt giữ nơtron. Kết quả tính độ rỗng
thờng theo chuẩn đơn vị đá vôi (limestone) nên cần hiệu chỉnh đối với nền khoáng vật
trong pha cứng cho mỗi loại Zond đo nơtron.
- Có mặt các nguyên tố bắt giữ nơtron: Trong các trờng hợp đo nơtron, số đếm
ở các detector chịu ảnh hởng của các nguyên tố có tiết diện bắt giữ cao nh: Cl, Li,

B, Clore có tiết diện bắt giữ nơtron rất cao,vì vậy các phép hiệu chỉnh sẽ đợc tiến
hành đối với các số đo độ rỗng để loại trừ ảnh hởng của muối hoà tan trong dung dịch
khoan, filtrat và nớc vỉa.
Đối với phép đo nơtron trên nhiệt thì ảnh hởng của các nguyên tố nêu trên có
thể ít hơn.
- Độ khoáng hoá: Ta biết rằng các số đếm nơtron nhiệt có liên quan đến tiết
diện bắt giữ nơtron của chất lu bo hoà trong không gian lỗ rỗng. Độ khoáng hoá của
nớc vỉa tăng làm cho tiết diện bắt giữ vĩ mô của đá cũng tăng theo do sự có mặt của
nguyên tố Clore. Muối NaCl hoà tan choán chỗ của H và làm giảm chỉ số hydro của
chất lu. Schlumberger đề xuất biểu thức tính chỉ số HI
fl
của chất lu sau đây đối với
các đới (trong giếng khoan, đới ngấm, đới nguyên,):

156
(HI)
fl
=

fl
(1-P) (5.35)
Trong đó:


fl

là mật độ của chất lu (g/cm
3
)
P là độ khoáng hoá (ppm.10

-6
).
- Hydrocacbon: Có nhiều trờng hợp dầu bo hoà trong vỉa có chỉ số HI <1.0.
Sự xuất hiện của chúng sẽ làm giảm hiệu ứng lên các phép đo nơtron. Dầu và khí nhẹ
có thể làm thay đổi các chỉ số đo nơtron vì chúng có chỉ số HI thấp.
Trong cùng một vỉa, đới bo hoà hydrocacbon nhẹ sẽ cho giá trị độ rỗng

N
nhỏ
hơn ở đới bo hoà nớc.
Trong các trờng hợp đơn giản, ta có thể thấy rõ là độ rỗng

N
đo đợc trong
vỉa cát sạch bo hoà khí:

N
=

(HI
hv
S
hr
+ HI
w
S
xo
) (5.36)
Trong đó:
S

hr
, S
xo
lần lợt là độ bo hoà dầu dính và độ bo hoà nớc trong đới rửa
(S
hr
+ S
xo
= 1).
HI
hv
là chỉ số hydro của hydrocacbon nhẹ. Nó phụ thuộc vào mật độ

hv
,
nhiệt độ và áp suất vỉa.


là độ rỗng hiệu dụng.
Nhng mặt khác, vì số đo

N
nhạy với chỉ số HI mà tham số này của khí thì nhỏ
hơn của dầu và nớc nên mỗi khi xuất hiện khí trong vỉa chứa là gây ra sai số do hiệu
ứng hụt hẫng nên biểu thức (5.36) cần thay đổi:

N
=

[ HI

gas
(1 - S
XO
) + HI
f
S
XO
] -

Nex
(5.37)
Trong đó:
HI
f
là chỉ số hydro của filtrat.


N
là sai số do hiệu ứng hụt hẫng gây ra.
Có một cách tính gần đúng

Nex
nh sau:

Nex
= K [2

2
S
WH

+ 0,04

] *(1 - S
WH
) (5.38)
Với K là hệ số thạch học (K=1 đối với cát kết; K=1,046 đối với đá vôi và
K=1,171 đối với dolomit) và S
WH
= HI
gas
(1 - S
XO
) + HI
f
S
XO
.

157
Ngoài các yếu tố nêu trên, các yếu tố môi trờng và kỹ thuật cũng ảnh hởng
mạnh mẽ lên các kết quả đo nơtron trong giếng khoan nh: loại dung dịch, đờng kính
giếng khoan, chiều dày vỏ sét, ống chống,
Tất cả các yếu tố đó đều phải đợc tính toán, hiệu chỉnh khi phân tích các tài
liệu đo nơtron trong giếng khoan.
5.3.5.2.4. Phân tích kết quả đo nơtron trong giếng khoan

a) Đối với các Zond đo nơtron trớc đây (đơn vị đo API):
- Giá trị đo đợc bằng các Zond đo nơtron có mối quan hệ với chỉ số hydro biểu
kiến của đất đá ở thành giếng khoan bằng một biểu thức gần đúng:
logN

for
= log(N
a
- N
t
) = C- K(HI)
N
(5.38)
Trong đó:
N
for
: số đo nơtron (theo đơn vị API) ở chiều sâu của vỉa.
N
a
: chỉ số biên độ của số đo đọc trên đờng cong (API).
N
t
: biểu hiện phần đóng góp của giếng khoan, ống chống, vành
ximăng, lên số đo N
a
.
C: hệ số phụ thuộc vào cấu hình của Zond đo (nguồn, detector,
spacing,) và đặc tính truyền dẫn nơtron của đá.
K: hằng số tính đến các đặc tính truyền dẫn của hydro và đất đá trên một
đơn vị chiều dài trong khoảng từ nguồn đến
detector (spacing).
Biểu thức (5.38) đợc biểu diễn trên hình
5.24 cho các trờng hợp khác nhau về đờng
kính giếng.
- Phơng trình chỉ số đo nơtron có thể

đợc viết dới dạng tiện ích hơn:
()
)39.5(
'
)(
ta
HIK
NNCe
N
=


Với C

cũng là hệ số tính đến ảnh hởng
của các vùng gần (giếng khoan, ống chống,
ximăng,) tơng tự nh hệ số C.
N
t
là một hằng số đối với một Zond đo và
điều kiện môi trờng quang giếng khoan.
Hình 5.25 biểu thị quan hệ giữa số đo
nơtron (API) với logarit độ lỗ rỗng(log

) của
Độ
rỗn
g

(

%
)
Chỉ số biên độ đờng cong (API)
H
ình 5.24. Đồ thị biểu diễn
quan hệ LogNa với độ rỗng



158
môi trờng. Phơng trình
(5.39) có u điểm là (khi biểu
diễn trên hình 5.25) các đờng
biểu diễn đều gặp nhau ở điểm
fluid (

= 100%) nếu dung
dịch khoan và nớc vỉa có chỉ
số HI gần nh nhau. Nhờ vậy
mà ta dễ dàng vạch các đờng
biểu diễn khác cho các trờng
hợp đờng kính giếng khoan
thay đổi và môi trờng có cùng
nền khoáng vật vì điểm
=
100% đ biết trớc.
b) Đối với phép đo bằng các Zond hiện đại
Những năm gần đây, vấn đề chuẩn định cỡ đơn vị nơtron API và làm giảm sai
số của phép đo đ đợc kết hợp giải quyết đối với các Zond đo nơtron. Số đo của Zond
đo nơtron phần lớn đ tự động loại trừ ảnh hởng của các phần gần giếng (đờng kính,

vỏ sét, mật độ dung dịch,) nên giá trị của phép đo có quan hê phụ thuộc trực tiếp với
độ rỗng biểu kiến. Thờng bây giờ chỉ còn yêu cầu một vài hiệu chỉnh về thạch học, độ
mặn, nhiệt độ mà thôi.
c) Phơng trình biểu diễn số đo nơtron
Chỉ số hydro biểu kiến (HI)
N
đo đợc bởi phép đo nơtron có quan hệ với độ rỗng
hiệu dụng

e
nh sau:
() ()
(
)
(
)
(
)()
)40.5(1
i
ma
i
Sh
ShXO
h
eXO
mf
e
N
HIVHIVSHISHIHI


+++=
Với

=++ 1
iShe
VV
Phơng trình (5.40) chỉ bao quát cho vùng đới rửa của vỉa chứa.
Trong đó:
V
i
là tỷ phần thể tích của các khoáng vật tạo đá trong pha cứng (i =
1,2,,n);
()
i
ma
HI
là chỉ số hydro của khoáng vật thứ i tơng ứng.

e
là độ rỗng hiệu dụng.
(HI)
Sh
là chỉ số hydro của nớc màng và nớc tự do trong mạng tinh thể
của sét.
(HI)
mf
là chỉ số hydro của filtrat.
(HI)
h

là số đo chỉ số của dầu dính trong đới rửa.
Đ
ộ rỗng (%)
Số đ
ọ
c trên biểu đồ nơtron
(
API
)
Đ
ờn
g
kính
giếng
H
ình 5.25. Bảng chuẩn xác định độ rỗng
nơtron theo luật hàm số mũ


159
(HI)
N
là số đo chỉ số hydro sau khi đ tính toán các hiệu chỉnh ảnh hởng
của môi trờng.
5.3.5.2.5. Phạm vi ứng dụng của các phơng pháp nơtron - nơtron

Ta có thể kể ra đây các ứng dụng của các phép đo nơtron và chúng sẽ đợc
nghiên cứu kỹ hơn ở phân hai của giáo trình:
- Đánh giá độ rỗng của các thành hệ.
- Phân biệt các phần chứa khí hay hydrocacbon nhẹ trong vỉa sản phẩm.

- Tính toán mật độ hydrocacbon (có kết hợp với các phơng pháp khác).
- Phân định và nhận biết các lớp đá trong cột địa tầng giếng khoan.
- Liên kết giữa các giếng khoan (đặc biệt ở những vùng sét không chứa các
nguyên tố phóng xạ và có đo đờng cong gamma ray tự nhiên).
5.3.5.3. Phơng pháp xung nơtron
5.3.5.3.1. Nguyên lý chung

Từ khi có các máy phát nơtron, chúng có thể thay cho các nguồn nơtron hoá
học. Ưu điểm của máy phát nơtron là có thể làm việc ở chế độ xung, nhờ đó mà ngời
ta tiến hành đợc các phơng pháp xung nơtron. Các phơng pháp xung nơtron có
nhiều u điểm mà những phơng pháp nơtron thông thờng không có.
Nguyên tắc chung của các phơng pháp xung nơtron là dùng máy phát các xung
nơtron năng lợng cao (14 MeV) vào môi trờng nghiên cứu. Các xung nơtron đợc
phát có bề rộng 20-30
à
s và lặp lại với các tần số chọn trớc.
ở
khoảng giữa hai xung
liên tiếp, các nơtron tơng tác với các hạt nhân trong môi trờng và sinh ra:
- Trờng phóng xạ gamma do các va chạm không đàn hồi của các nơtron.
- Trờng nơtron có năng lợng giảm dần đến năng lợng dễ bị chiếm giữ.
- Trờng gamma chiếm giữ đối với các nơtron nhiệt.
ở
chế độ xung, về nguyên tắc có thể tiến hành ba phép đo nghiên cứu giếng khoan:
1. Đo bức xạ gamma phát xạ do các nơtron nhanh va chạm không đàn hồi với
hạt nhân.
2. Theo dõi biến thiên theo thời gian sự phân bố của các nơtron trong qúa trình
giảm năng lợng để trở thành nơtron nhiệt. Thực chất là quan sát sự tơng tác của các
nơtron với môi trờng nghiên cứu ở khoảng thời gian giữa hai xung liên tiếp.
3. Do các bức xạ gamma phát xạ từ kết quả bắt giữ các nơtron ở một thời điểm

nhất định trong khoảng thời gian giữa hai xung phát ở môi trờng nghiên cứu. Số lần
bắt giữ tỷ lệ với số nơtron nhiệt.

160
Trong hai phép đo sau cùng, các thiết bị đo làm việc theo chế độ luân phiên
đúng vào các khoảng thời gian giữa hai xung phát để đo mật độ nơtron nhiệt hoặc bức
xạ gamma chiếm giữ.
Ta có nhận xét là thời gian các nơtron nhiệt có mặt trong giếng khoan và vành
ximăng là rất ngắn so với thời gian chúng tồn tại trong vỉa. Nói khác đi là ở trong giếng
khoan và đới gần sát giếng khoan (ống chống và vành ximăng) các nơtron nhiệt cha
đợc sinh ra, chúng chỉ đợc sinh ra nhiều khi đ đi sâu vào thành giếng qua vành
ximăng.
ở
đó các nơtron nhiệt sẽ bị bắt giữ bởi các hạt nhân của các nguyên tố. Điều
nhận xét trên cho thấy các phơng pháp xung nơtron có chiều sâu nghiên cứu lớn hơn
các phơng pháp nơtron cổ điển dùng nguồn hoá học.
Ngày nay, trong sản xuất sử dụng khá rộng ri phơng pháp xung nơtron chủ
yếu là đo cờng độ bức xạ gamma chiếm giữ trong khoảng thời gian giữa hai xung phát
nơtron liên tiếp. Các công ty dịch vụ gọi phép đo nh vậy bằng những tên thơng mại
khác nhau: thời gian sống của nơtron nhiệt - Neutron Lifetime Log (Dresser Atlas) hay
thời gian phân r nơtron - Neutron Decay Time Log (Schlumberger). Dới những cái
tên khác nhau, nhng cuối cùng phơng pháp đều là đo ghi để tính tiết diện bắt giữ vĩ
mô đối với các nơtron nhiệt của môi trờng nên nó còn có một tên gọi khác là phơng
pháp tiết diện bắt giữ các nơtron nhiệt.
5.3.5.3.2. Phơng pháp tiết diện bắt giữ nơtron

a) Cơ sở lý thuyết
Sau khi bắn ra khỏi máy phát,
các nơtron bị mất năng lợng rất nhanh
bởi sự va chạm với hạt nhân của các

nguyên tố trong môi trờng và rơi vào
trạng thái nhiệt. Tại mỗi điểm trong môi
trờng, các nơtron nhiệt dần dần bị bắt
giữ. Trong mỗi đơn vị thời gian số lợng
nơtron bị bắt giữ phụ thuộc vào tích
v.

abs
, với v là tốc độ của nơtron nhiệt (v
không đổi ở nhiệt độ cho trớc) và

abs

là tiết diện bắt giữ vĩ mô của môi
trờng tại điểm quan sát. Nếu sự bắt
giữ nơtron nh mô tả thì số các
nơtron bị bắt giữ giảm theo luật hàm
mũ nh hình 5.26.
Thời gian (
à
s)
Xung đếm
Thời gian phân rã 256
à
s
Hình 5.26. Số nơtron nhiệt sống sót
giảm theo thời gian

Thời gian từ sau xung nơtron (
à

s)
Nớc
Dầu Xun
g
quanh
(Phông)
Phân rã tron
g
vùn
g

g
iến
g
Phân rã tron
g
vùn
g
đất đá
Tốc độ đếm xung
H
ình 5.27. Biểu đồ thể hiện số nơtron giảm
nhanh trong nớc so với trong dầu


161
Hình 5.27 thể hiện mức độ suy giảm số các nơtron nhiệt trong vỉa nớc nhanh
hơn trong vỉa chứa dầu vì nớc có tiết diện

abs

lớn hơn dầu thô.
Tại thời điểm t
1
số nơtron nhiệt còn sống sót N
1
trong một đơn vị thể tích của
môi trờng tại điểm quan sát đợc tính:
)41.5(
1
01

=
tv
abs
eNN

Trong đó:
N
0
là số nơtron nhiệt trong một đơn vị thể tích ở thời điểm t = 0.


abs
là tiết diện bắt giữ vĩ mô của môi trờng (đất đá) trong đơn vị thể
tích nói trên đối với nơtron nhiệt khi tốc độ trung bình của nơtron nhiệt v=2200m/s (ở
75
0
F).
Tơng tự, ở thời điểm t
2

, số nơtron nhiệt còn lại trong một đơn vị thể tích sẽ là:
)42.5(
2
02

=
tv
abs
eNN

Sự suy giảm mật độ các nơtron nhiệt từ t
1
đến t
2
có thể đợc tính:
)43.5(
)(
12
12

=
ttv
abs
eNN

Từ đó ta có:
()
)44.5()ln(
1
2

1
12
N
N
ttv
abs

=


Đổi sang logarit cơ số 10, lấy v=2200m/s,

t = (t
2
- t
1
) tính bằng
à
s, và

abs
tính
bằng cm
-1
, ta có:
)45.5()
2
N
1
N

log(
t
5,10
abs

=


Vì sự suy giảm mật độ các nơtron nhiệt trong môi trờng theo luật hàm mũ nên
ta có thể biểu thị nó bằng cách đa vào một tham số mới:

int
là thời gian cần thiết để
số nơtron ban đầu N
0
trên 1 cm trong đất đá mất đi 63% hay chỉ còn lại 37% (1/e =
0,37) của N
0
. Khi đó ta có một biểu thức thể hiện đơn giản hơn:
)46.5(
int
0

t
t
eNN

=

N

t
sẽ là số nơtron trong 1cm
3
(mật độ nơtron) ở thời điểm t. Nếu đối chiếu với
(5.41) ta có phơng trình tơng đơng:
(
)
)47.5(
1
ln
1
11
int

=


=


=
abs
v
t
N
Nt
N




162
Thời gian suy giảm

không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trờng. Nó biểu thị
khoảng thời gian sống trung bình của nơtron nhiệt trong môi trờng. Với

tính bằng
às, v = 0,22 cm/às thì từ (5.47) ta có:
(
)
)48.5(
55,4
3
2
int
cm
cm
abs

=


thờng hay đợc tính bằng đơn vị 10
-3
cm
-1
(gọi là đơn vị chiễm giữ (c.u) hoặc
đơn vị sigma (s.u)) nên biểu thức (5.48) trở thành:
()
)49.5(

.
4550
int
uc
abs

=


Trong môi trờng có nhiều thành phần bắt giữ các nơtron nhiệt thì tiết diện bắt giữ vĩ
mô

abs
của môi trờng đợc tính nh là tổng của tiết diện bắt giữ của các thành phần đó:
)50.5(
1

=
n
iiabs
V

Trong đó:
V
i
là tỷ phần thể tích của thành phần thứ i trong môi trờng.


i
là tiết diện bắt giữ của thành phần thứ i.

n là số thành phần có trong môi trờng.
Tiết diện bắt giữ của thành phần

i
là khoáng vật hay chất lu sẽ đợc tính theo
thành phần hoá học của nó:
(
)

++++= )51.5(
2,602
jjbbaai
nnn
GM
W


Trong đó:


j
là tiết diện bắt giữ vi mô của nguyên tố j trong thành phần khoáng vật.
n
j
là số nguyên tử j có trong phân tử.
GMW là trọng lợng phân tử gam.
Bảng 5.6 là tiết diện bắt giữ vi mô đối với nơtron nhiệt (

) của một số nguyên tố
thờng gặp (đơn vị tính barn = 10

-24
cm
2
).

163
Bảng 5.6
Ký
hiệu
Trọng lợng
ng.tử
Tiết diện vĩ mô
(barn)
Ký
hiệu
Trọng lợng
ng.tử
Tiết diện vĩ mô
(barn)
H 1.00800 0.33200 Cl 34.45300 33.20000
B 10.81000 759.000 K 39.10000 2.10000
C 12.01100 0.00340 Ca 40.08000 0.43000
N 14.00700 0.00000 Ti 47.90000 6.41000
O 16.00000 0.00027 Mn 54.93800 13.30000
F 19.00000 0.00980 Fe 55.84700 2.55000
Na 22.99000 0.53060 Cu 63.54600 3.82000
Mg 24.30500 0.06300 Zn 65.38000 0.50490
Al 26.98200 0.23000 Sr 87.62000 0.086000
Si 28.08600 0.16000 Zr 91.22000 0.29000
P 30.97400 0.01900 Ba 137.34000 0.06500

S 32.06000 0.52000 Pb 207.20000 0.18800
b) Sự khuyếch tán nơtron
ở trạng thái nhiệt, các nơtron có đặc điểm chuyển động chậm, lệch hớng và
suy giảm năng lợng cũng chậm hơn. Sự di chuyển nh vậy gọi là sự khuyếch tán
nơtron nhiệt trong môi trờng. Sự khuyếch tán nơtron nhiệt diễn ra cho đến khi chúng
bị bắt giữ. Giả sử trong một đơn vị thể tích nhỏ của môi trờng nghiên cứu (đất đá) các
nơtron có thể vừa bị bắt giữ vừa khuyếch tán mất đi làm cho số lợng nơtron nhiệt ban
đầu giảm đi, nhng cũng trong cùng thời gian đó có thể các nơtron nhiệt từ các thể tích
thành phần bên cạnh khuyếch tán vào phần thể tích này. Ví dụ luồng các nơtron nhiệt
đi ra khỏi một thể tích thành phần nhiều hơn số đi vào sẽ dẫn đến sự thất thoát ngày
một tăng và mật độ các nơtron nhiệt trong thể tích đó ngày càng kiệt đi:
Sự khuyếch tán các nơtron nhiệt nh thế trong môi trờng đất đá có thể biểu
diễn qua phơng trình khuyếch tán:
)52.5(
1
2
N
N
D
D

=


Trong đó:
D - Hệ số khuyếch tán nơtron của môi trờng đất đá.


2
N - Laplacien của mật độ nơtron.


164


D
- Thời gian suy giảm số nơtron nhiệt do khuyếch tán.
Ta có thể đo thời gian suy giảm thực tế theo cách đếm tổng các nơtron nhiệt đ bị
mất đi do khuyếch tán. Tuy nhiên, mỗi detector của máy giếng cũng chỉ có vùng ảnh
hởng rất nhỏ so với toàn bộ không gian và nó không thể kiểm soát hết toàn bộ chùm
nơtron. Các số đo thời gian suy giảm thực tế là do ảnh hởng chủ yếu bởi sự khuyếch tán.
Phơng trình (5.52) có thể bằng không, âm hoặc dơng. Trờng hợp bằng
không, giá trị
đo đợc phải bằng
int
(điều này hiếm khi xảy ra).
c) Thực hiện phép đo theo cửa sổ thời gian:
Có thể đo mật độ hay phân bố của các nơtron bằng cách đếm trực tiếp số nơtron
hoặc đo bức xạ gamma chiếm giữ theo các cửa sổ thời gian hẹp bằng máy phổ Gamma
(GST) (Hình 5.28).
Sơ đồ thời gian GST
Số lợng tử gamma chiếm giữ tỷ lệ với
số nơtron nhiệt bị bắt giữ hoặc tỷ lệ nghịch
với số nơtron nhiệt còn sót lại. Cả hai gần
đúng này gần tơng đơng với nhau.
Việc đặt các cửa sổ thời gian đo bức xạ
gamma chiếm giữ chọn ở thời điểm phù hợp
với thời gian mà ảnh hởng của giếng khoan
lên kết quả đo là ít nhất, bảo đảm phép đo có
chiều sâu nghiên cứu lớn nhất.
Trong kỹ thuật, cờng độ bức xạ

gamma chiếm giữ đợc đo bằng đơn vị CPS
(xung/sec) hoặc tỷ số giữa số đo ở các cửa sổ
I và II.
Sơ đồ khối của máy giếng trong
Xun
g
nơtron
Phôn
g







Phơn
g
trình TDT
chiếm giữa
Đ
o phổ

Số đo
H
ình 5.28. Biểu đồ phổ Gamma bắt giữ GS
T

1
2

3
4
5
6 7
H
ình 5.29. Sơ đồ khối máy đo tiết
diện nơtron nhiệt


165
phơng pháp đo tiết diện bắt giữ nơtron nhiệt đợc thể hiện trong hình 5.29.
Trong sơ đồ: 1- khối mạch điện tử, 2- detector, 3- máy phát xung nơtron, 4- cáp
dẫn tín hiệu. Các giá trị đo mật độ nơtron ở các cửa sổ thời gian I và II đợc sử dụng để
tính tiết diện bắt giữ vĩ mô

abs
tại điểm đo theo biểu thức (5.45).
Trong các biểu thức trên đây,

t là
khoảng thời gian tính bằng
às từ giữa cửa
sổ I đến giữa cửa sổ II.
Cuối cùng tiết diện bắt giữ vĩ mô
đợc biểu diễn trên đờng cong biểu thị sự
thay đổi tiết diện bắt giữ nơtron nhiệt của
các lớp đất đá trong lát cắt ở thành giếng
khoan.
Khi đo trong các giếng khoan có
ống chống thì phép đo


abs
đợc tiến
hành đồng thời với các phép đo GR và đo
xác định vị trí đầu nối ống chống.
Hình 5.30 là một ví dụ biểu diễn
kết quả đo

abs
và tỷ số N
1
/F
1
là số đếm
(xung/s) ở các detector gần và xa trong
cửa sổ thời gian 1. Đờng tỷ số (ratio)
thể hiện sự thay đổi của độ lỗ rỗng hoặc
ảnh hởng của khí (thiên về bên phải, thể
hiện độ rỗng giảm hoặc khí tăng, trái -
tăng hoặc khí giảm). Đờng

(sigma)
cùng có ý nghĩa tơng tự đồng thời để
phân biệt chất lu bo hoà dầu/nớc.
Bảng 5.7 là các giá trị tiết diện bắt
giữ nơtron nhiệt

abs
và thời gian sống
trung bình


của các nơtron nhiệt trong
các loại đá thờng gặp.
Có thể dựa vào các giá trị
và
trong bảng 5.7 khi phân tích định tính và
định lợng kết quả đo.
Độ khoáng hoá của nớc vỉa có
ảnh hởng rất mạnh đến giá trị đo

abs
và

của các lớp đá bo hoà nớc. Độ mặn
trong nớc vỉa càng cao thì

abs
càng tăng
cao và
càng giảm.
Dầu thô khi không hoà tan khí sẽ
H
ình 5.30. Một thí dụ biểu diễn kết
quả đo

abs


166
có đặc tính nơtron giống nh nớc ngọt vì chỉ số HI của chúng là xấp xỉ bằng nhau, vì

vậy các giá trị


và

trong nớc và trong dầu sẽ nh nhau.
Bảng 5.7
Tên đá, khoáng vật

abs
(10
21
barn/cm
3
) (às)
Thạch anh 3.5 - 4.3 1060
Cát kết 9.0 500
Dolomit 6.8 - 7.2 630
Đá vôi 1.0 - 14.0 325 - 650
Anhydrit 12.1 360
Acgilit 20 - 40 215 - 108
Nớc ngọt 22.2 210
Dầu thô 22.2 210
Ximăng (Portland) 13.0 335
Vỉa chứa khí có giá trị

abs
và

phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và thành phần khí.

Trong tự nhiên ta có thể gặp một số các nguyên tố có tiết diện bắt giữ nơtron
nhiệt cao hơn Clore nh: Bore (750 barn), Liti (70 barn).
d) Phạm vi ứng dụng các phơng pháp đo

abs
và
int

Phơng pháp tiết diện bắt giữ nơtron đợc áp dụng để giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Xác định ranh giới dầu/nớc, khí/nớc trong các giếng khoan khai thác.
- Đánh giá tiêu hao năng lợng vỉa trong tầng khai thác khí, dựa vào sự thay đổi

abs
của khí theo áp suất.
- Khoanh định phần chứa khí trong tầng cát có nớc vỉa là nớc ngọt.
- Giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong giếng khoan: Trám ximăng, cách ly vỉa,
xác định vị trí mở vỉa khai thác.
- Xác định S
W
trong tầng chứa ở các giếng khoan khai thác.
Dễ dàng nhận ra sự giống nhau giữa đờng cong đo thời gian sống trung bình
của các nơtron nhiệt với đờng cong đo điện trở suất R
a
. Có nh vậy là vì trong vỉa
chứa cả hai đại lợng
và Ra đều tăng theo hàm lợng hydrocacbon và giảm khi độ
khoáng hoá nớc vỉa và độ sét trong đá tăng.
Ưu điểm của phép đo

là có thể tiến hành cả trong các giếng khoan có ống

chống và cho phép tính nhanh các tham số vật lý của đá chứa.

167
Hạn chế của phơng pháp này là phép đo rất nhạy với sự thay đổi độ lỗ rỗng và
hàm lợng các nguyên tố có tiết diện bắt giữ lớn. Vì thế nó kém hiệu quả khi nghiên
cứu các đối tợng đá chứa có độ khoáng hoá của nớc vỉa thấp (<25g/l).
5.3.5.4. Phơng pháp quang nơtron
Phơng pháp đo quang nơtron hay còn gọi là phép đo gamma - nơtron là phơng
pháp bắn phá môi trờng nghiên cứu bằng chùm tia gamma mềm và đo mật độ các hạt
nơtron mới đợc hình thành do kết quả va chạm của các lợng tử gamma với một số
nguyên tố nhất định. Một trong các phản ứng đó là sự va chạm của tia gamma với
nguyên tố Be:
)53.5(666,1
1
0
8
4
9
4
MeVnBeBe +++
+


Loại va chạm này gây phản ứng và cho phổ năng lợng rất đặc trng đối với
từng nguyên tố.
Sơ đồ và máy thiết bị đo quang nơtron đợc cấu tạo tơng tự nh khi tiến hành
đo phơng pháp gamma - gamma tán xạ, chỉ khác là ở đây dùng detector đếm nơtron
chứ không phải đếm các lợng tử gamma tán xạ. Nguồn phóng xạ gamma khí tiến
hành phơng pháp này là đồng vị
124

Sb, có công suất 50 - 60
à
C
i
. Khoảng cách từ
nguồn đến detector là L

30 - 40cm.
Phơng pháp quang nơtron có đặc điểm là rất nhạy với sự có mặt của Berium
trong đá dù chỉ với hàm lợng thấp.
5.3.5.5. Phơng pháp kích hoạt phóng xạ
5.3.5.5.1. Cơ sở lý thuyết

Môi trờng đất đá tạo thành từ các khoáng vật có chứa nhiều nguyên tố khác
nhau. Khi chiếu xạ vào môi trờng đó bằng một chùm hạt nơtron không đơn năng phát
ra từ một nguồn nơtron có công suất đủ lớn ta có đợc một trờng phóng xạ mới.
Có nhiều trong số các nguyên tố có mặt trong các lớp đất đá, khi va chạm hoặc bắt
giữ nơtron chúng sẽ bị kích thích và trở thành nguyên tố đồng vị phóng xạ và chúng
thờng bức xạ ra gamma. Các đồng vị phóng xạ sinh ra theo cách đó có các đặc trng
riêng về chu kỳ bán r và phổ năng lợng khi phát xạ gamma. Thông thờng chúng là các
nguyên tố đồng vị ngắn ngày, có chu kỳ bán r tính bằng giờ, bằng giây hoặc ngắn hơn.
Năng lợng phát xạ gamma cũng thay đổi từ nguyên tố này đến nguyên tố khác.
Về nguyên tắc, biết chu kỳ bán r, phổ năng lợng sự hiện diện của một đồng vị phóng
xạ mới tạo thành, ta có thể xác định đợc các nguyên tố mẹ (ban đầu) đ sinh ra chúng, do đó
có thể biết đợc thành phần khoáng vật trong các lớp đất đá ở thành giếng khoan.
Mặt khác, mỗi nguyên tố trong môi trờng có tiết diện kích hoạt riêng. Nói cách
khác, xác suất để một nguyên tố trong tự nhiên bị kích hoạt trở thành một đồng vị
phóng xạ có tính đặc thù riêng cho nguyên tố đó. Các nguyên tố hay gặp trong các
khoáng vật tạo đá ở vỏ quả đất có tiết diện kích hoạt cao khi bị bắn phá bằng chùm hạt


168
nơtron là:
Al
27
13
,
Si
28
14
,
Cl
37
17
,
Mg
26
12
,
Mn
55
25
,
Na
23
11
,
Fe
56
26
,

Cu
65
29
,
F
19
9
,
V
51
23
,
O
16
8
,
Si
30
14
.
Chúng có phản ứng hạt nhân khi bắt giữ nơtron:

++ MnnMn
56
25
1
0
55
25



++ VnV
52
23
1
0
51
23


++ NanNa
24
11
1
0
23
11

)7,1(
20
9
1
0
19
9
MeVFnF

++

+++ HMnnFe

1
1
56
25
1
0
56
26


+++ HAlnSi
1
1
28
13
1
0
28
14


+++ HNnO
1
1
16
7
1
0
16
8


Hoạt tính kích hoạt của các nguyên tố có thể khác nhau khi va chạm với nơtron
nhiệt hay nơtron nhanh. Chẳng hạn
Al
28
13
là kết quả kích hoạt bằng nơtron nhiệt đối với
đồng vị
Al
27
13
(có tiết diện kích hoạt bằng 0,215 barn) nhng cũng có thể là sản phẩm
của
Si
28
14
(có tiết diện bằng 0,250 barn) khi bị bắn phá bằng nơtron nhanh; Na
23
11
có tiết
diện bằng 0,530 barn đối với nơtron nhiệt, còn trong các phản ứng (n,p) của nguyên tố
sắt thì chỉ có tiết diện bằng 0,150 barn,
Hoạt tính gamma kích hoạt tạo ra do chiếu xạ bằng nơtron có quan hệ với liều
chiếu nơtron và đặc trng của hạt nhân có mặt trong môi trờng và các sản phẩm sau
kích hoạt theo biểu thức sau:
















= )54.5(
693,0
exp1
0
T
t
NA
i

Trong đó:
A - Hoạt độ gamma do chiếu xạ nơtron (xung/s).
N
0
- Số nguyên tử bị kích hoạt có trong môi trờng.


- Tiết diện ngang (cm
2
).
- Luồng nơtron (nơtron/cm

2
/s).
t
i
- Thời gian chiếu xạ.
T - Chu kỳ bán r của nuclid tạo thành.
Kết quả đo kích hoạt còn phụ thuộc vào sự lựa chọn thời gian chiếu xạ nơtron và
thời điểm đo bức xạ gamma kích hoạt sao cho phù hợp với nguyên tố nghiên cứu.

169

5.3.5.5.2. Sơ đồ Zond đo kích hoạt phóng xạ

Hình 5.31 là một thí dụ của sơ đồ máy
giếng đo kích hoạt phóng xạ đối với nguyên tố
Flore (
F
19
9
) có tiết diện kích hoạt bằng 2,4.10
-
37
cm
2
. Khi hạt nhân F bắt giữ nơtron nhiệt thì
có kết quả sinh ra đồng vị
F
20
9
, có chu kỳ bán

r là 11,7 sec và bức xạ gamma kích hoạt có
năng lợng

1,7MeV.
Trong sơ đồ:
1- Nguồn phát nơtron (PoBe)
2- Màn hấp thụ nơtron bằng
parafin.
3- Khối sơ đồ điện tử.
4- Detector đo bức xạ gamma.
Ta biết rằng nguyên tố đồng vị
F
19
9
cũng có thể gây phản ứng sau đây khi va
chạm với nơtron:
(
)
)55.5(65
16
7
20
9
1
0
19
9
MeVNFnF +=+



Nuclid mới tạo thành
N
16
7
có chu kỳ bán r bằng 7 giây. Vì vậy, nếu chọn thời
gian đo là

t = 7 sec sau khi kích hoạt thì ta đo đợc các gamma kích hoạt có năng
lợng cao (5-6MeV) nhng chỉ chiếm 25%. Nếu chọn thời gian đo là 12 sec thì các
gamma kích hoạt chỉ có năng lợng khoảng 1,7MeV nhng chúng chiếm tới 75% tổng
số các gamma kích hoạt.
5.3.5.5.3. Phân tích kết quả

Với sơ đồ máy giếng nh hình 5.31 khi nghiên cứu giếng khoan thăm dò quặng
fliorit (CaF
2
) ngời ta chọn khoảng cách L = 1m. Tốc độ kéo thả cáp đo là 300m/h để
cho phù hợp với chu kỳ bán r của
F
20
9
là T = 12 giây.
Khi thả máy giếng từ trên xuống (ghi đờng cong thứ nhất) phép đo là tổng của các
giá trị: Gamma tự nhiên (GR), Gamma kích hoạt (GKH) và Gamma - Nơtron (GN):
1 = GR + GN + GKH (đờng cong 1)
Khi kéo máy giếng từ dới lên (ghi đờng cong thứ 2).
2 = GR + GN (đờng cong 2)
Khi chập hai đờng cong 1 và 2 lên nhau ta dễ dàng nhận ra vị trí thân quặng
CaF
2

là đoạn đờng cong 1 lớn hơn đờng cong 2 đúng bằng giá trị GHK (Hình 5.32).
L = 1m
4
3
2
1
H
ình 5.31. Sơ đồ máy giếng
đo kích hoạt phóng xạ


170
Bằng cách tơng tự ta có thể
chọn kích thớc L, tốc độ kéo cáp v,
thời gian chiếu xạ t
i
, thời điểm đo
gamma kích hoạt, năng lợng nơtron
và công suất nguồn, sao cho phù hợp
với chu kỳ bán r T của đối tợng
nghiên cứu mới.
Chẳng hạn đối với nguyên tố
đồng vị nhôm (
Al
28
13
) có T = 2,27 phút,
Vanadi
)(
52

23
V có T = 3,9 phút, Để
bắn phá vào bia Clore (Cl), theo
phơng pháp Clore thì nơtron đạn
phải có năng lợng 6,7MeV, còn đối
với Oxy theo phơng pháp kích hoạt
phóng xạ Oxygen thì năng lợng đó
phải

10MeV,
5.2.5.5.3. Phạm vi ứng dụng của phơng pháp

Ngày nay, trong công nghiệp dầu khí phơng pháp kích hoạt phóng xạ nh
phơng pháp Clorin hay phơng pháp oxygen áp dụng trong các trờng hợp nớc vỉa
khoáng hoá cao và khoáng hoá thấp để theo dõi sự thay đổi và xác định vị trí của ranh
giới dầu/nớc ở các giếng khoan có ống chống. Các phơng pháp này dựa trên cơ sở
vỉa chứa nớc thì có Oxy và Cl trong các muối khoáng là hai nguyên tố có thể bị kích
hoạt phóng xạ, trong khi đó ở vỉa dầu thì chúng gần nh vắng mặt.
Trong thăm dò quặng, phơng pháp kích hoạt phóng xạ sử dụng để tìm kiếm và
thăm dò các quặng đa kim có chứa các nguyên tố trong nhóm sau đây: Al, Mn, F, Cu,
Fe, Ag, Au,

1 = GR + GN + GKH
2 = GR + GN
1-2 = 0 0 + GKH
-




































CaF
2

1
2
GKH
X
ung/giây
H
ình 5.32. Mô phỏng dáng điệu
đờng cong đo kích hoạt phóng xạ
nghiên cứu quạng CaF
2