Ocena dokładności interpretacji otworowej spektrometrii naturalnego promieniowania gamma w wybranych rejonach poszukiwań naftowych w Polsce

Abstract

The spectral natural gamma ray logs are commonly applied to geology for computing potassium, thorium and uranium concentrations of rocks. Those concentrations are usually used for quantitative well logs analysis and determination of lithology and further pore fluids. As all measurements, the spectral natural gamma ray logs are affected by measurement uncertainty of elements computation. The uncertainty depends mainly on statistical fluctuation of radiation. The measured potassium, uranium and thorium concentrations have different amount of statistical error, which is related to concentration (activity) of given element in a rock, number of energy windows applied to concentration calculation, type of data filtration and filter length. During logging other additional components of total measurement error are also present, e.g. borehole environment, measurement technique, the kind of tool applied, geology conditions. All those factors cause uncertainty of petrophysical interpretation results obtained using calculated potassium, thorium and uranium concentrations. In this thesis the accuracy of spectral natural gamma ray logs from different tools were analyzed, the measurement errors of potassium, uranium and thorium for given tools were determined as well as the influence of measurement accuracy on well logs interpretation results obtained from ULTRA program.

Otworowe spektrometryczne profilowania naturalnego promieniowania gamma są powszechnie stosowane w geologii w celu wyznaczenia koncentracji potasu (K), uranu (U) i toru (Th) w skałach. Wyznaczone koncentracje wykorzystywane są m.in. do kompleksowej interpretacji otworowych profilowań geofizycznych w celu ilościowego określania składników litologicznych badanych skał oraz nasycających je mediów złożowych. Jak wszystkie pomiary, spektrometryczne profilowania naturalnego promieniowania gamma obarczone są błędem wyznaczenia poszczególnych pierwiastków, który związany jest głównie z fluktuacjami statystycznymi promieniowania. Pomierzone zawartości potasu, uranu i toru cechują się różną wielkością błędu statystycznego, zależną m.in. od koncentracji (aktywności) danego pierwiastka w skale, ilości zastosowanych do obliczeń okien energetycznych, rodzajem filtracji danych i długością filtru. Do całkowitego błędu pomiaru swój wkład mają również warunki otworowe, technika wykonywania pomiarów, rodzaj użytego urządzenia pomiarowego, czynniki geologiczne i in. Powoduje to niepewność wyników ilościowej interpretacji litologiczno-złożowej uzyskanej przy użyciu wyznaczonych koncentracji potasu, uranu i toru. W niniejszej pracy, na podstawie dostępnych profilowań wykonanych przez Geofizykę Toruń, przeanalizowano dokładność spektrometrycznych pomiarów naturalnego promieniowania gamma skał zarejestrowanych różnymi przyrządami, określono wielkość błędu wyznaczenia koncentracji potasu, uranu i toru dla poszczególnych urządzeń oraz przeanalizowano wpływ dokładności i powtarzalności pomiarów zawartości potasu i toru na wyniki kompleksowej interpretacji litologiczno-złożowej profilowań geofizycznych przy użyciu programu ULTRA.