170521. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fúrólyuk környezetében lévő talajrétegek radiológiai vizsgálatára

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. VI. 18. (TE-721) Amerikai Egyesült Államok-beli elsőbbsége: 1972. VI. 19.(264106) Közzététel napja: 1977.1. 28. Megjelent: 1978. II. 28. 170521 Nemzetközi osztályozás: G01V S/00 //' i: •: r. a Feltaláló: Pitts Robert William villamosmérnök, Houston, Texas, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Texaco Development Corporation, New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás és berendezés fúrólyuk környezetében levő talajrétegek radiológiai vizsgálatára 1 A találmány tárgya radiológiai fúrólyukszelvényezési eljárás és berendezés azaz geológiai képződményeknek fúrólyuk segítségével történő vizsgálata, amelynél továbbfejlesztett neutron-gamma sugaras szelvényezést alkalmazunk. Ismeretes, hogy kőolaj és földgáz előfordulása sokkal nagyobb valószínűséggel várható porózus és nagy áteresztőképességű rétegekben, mint a tömörebb kőzetrétegekben. Az is ismert, hogy az olajat vagy földgázt tartalmazó rétegek helyét meg lehet határozni úgy, hogy a fúrólyukon keresztül egy neutronforrást eresztünk le és mérjük a neutronsugárzás hatására keletkező szekunder gamma sugárzás intenzitását a mélység függvényében. 10 15 A klór atomok, amelyeknek nagyon nagy a termikus neutron befogási hatáskeresztmetszetük (sokkal nagyobb mint a többi közönséges elemé), jól indikálják a sós víz jelenlétét. Ezért sós vízzel 20 telített mészkő vagy homokkő rétegek nagyobb termikus neutron befogási hatáskeresztmetszetet mutatnak, mint a kőolajjal telített rétegek. A porózitásra vonatkozó egyéb információval kiegészítve, kőolaj jelenléte detektálható a kőzegrétegek klór- 25 tartalmának meghatározásával. A klórtartalom meghatározása pedig a klóratom magok neutronbefogásánál keletkező gamma sugarak mérésével vagy a kőzetrétegben a neutronélettartam mérésével történik. 30 Ezek a módszerek nagyon használhatónak bizonyultak kőolaj és földgáz tartalmú rétegek felkutatására. Mindazonáltal félrevezető eredmények is adódtak e szelvényezési technika alkalmazása során annak következtében, hogy a módszer a kőzetrétegekben levő vízben nagymennyiségű oldott nátrium- vagy más kloridot tételez fel. Eddig nem ismeretes olyan gyakorlatban alkalmazható szelvényezési módszer, amellyel megbízhatóan lehetne megkülönböztetni az olajat a víztől, ha a kérdéses víz .sótartalma alacsony. Például ahhoz, hogy az előbb említett klórszelvényezési vagy neutron élettartam szelvényezési módszerek a kőzetrétegek pórusaiban elhelyezkedő olajat a víztől meg tudják különböztetni, a víznek legalább 30 g/liter nátriumkloridot vagy más kloridot kell tartalmaznia. Ezért a nukleáris geofizika területén felmerült annak szükségessége, hogy a rugalmatlan neutronszóródás révén keletkező gamma sugarak energia spektrumát felhasználják a fúrólyuk környezetébe levő anyagok kimutatására. Ez különösen szén és oxigén esetén előnyös, mivel ennél a két elemnél jelentős nagyságú rugalmatlan ütközési hatáskeresztmetszettel aránylag kis befogási hatáskeresztmetszet párosul. így a fúrólyuk környezetében levő oxigén és szén atommagok számottevő rugalmatlan ütközési kölcsönhatásba léphetnek a bombázó neutronokkal. A rugalmatlan neutron szóródási kölcsönhatásokban keletkező gamma sugarakat a következőkben rugalmatlan gamma sugaraknak fogjuk 170521