7 Registros Litologicos GR Material
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Registro Litológicos
- Registro Gamma Ray- Radioactividad - Instrumentos que realizan las medidas de estas propiedades de los átomos
- Registro Potencial Espontáneo
Fuente: Material Profesores Victor Casas (UCV), Yaraixa Pérez (UCV) , M. Batzle (Colorado school of Mines) y Jorge Mendoza (USB).
¿DE QUÉ ESTÁN HECHAS ¿DE QUÉ ESTÁN HECHAS LAS COSAS?LAS COSAS?
QuarksNeutrónElectrón
MATERIA ~ 10-9 m ÁTOMO ~ 10-10 m NÚCLEO ~ 10-14 m NUCLEÓN ~ 10-15 m
ProtónÁtomo
RADIOACTIVIDADGAMMA RAYGAMMA RAY
Se define como la desintegración de átomos acompañada por la emisión de radiación.
RADIOACTIVIDAD
Los átomos más simples tienen núcleos estables.
Existen tres tipos básicos de radiación que un átomo emite al desintegrarse y se conocen comúnmente como:
-Rayos alfa (-Rayos beta (-Rayos gamma ()
Partícula Alfa
Partícula Beta menos(electrón)
Antineutrino
Partícula Beta más(positrón)
Neutrino
Rayo Gamma(Fotón)
A, Z A, Z-1
A, Z+1
A-4, Z-2A, Z
A, Z
A, Z A, Z
DE
SIN
TE
GR
AC
IÓN
AL
FA
DE
SIN
TE
GR
AC
IÓN
BE
TA
ME
NO
SD
ES
INT
EG
RA
CIÓ
NB
ET
A M
ÁS
DE
SIN
TE
GR
AC
IÓN
GA
MM
A
Rayos alfa (a).
- Son los de más alta energía. - Relativa poca penetración. - Son fácilmente detenidos; bastaría unas cuantas hojas de papel para lograrlo.
TIPOS DE RADIACIÓN
Rayos beta (b)
- Son electrones libres emitidos por el núcleo del átomo y son de mucha menor energía que los rayos alfa;- No son detenidos tan fácilmente como los rayos alfa, pues en este caso sería necesario algunos milímetros de acero o un cierto espesor de agua para
detenerlos.
Rayos gamma (G)
- Son ondas electromagnéticas. También se llaman fotones. - Este tipo de radiación es el de mayor penetración - Se necesitan varios centímetros de plomo o varios decímetros de concreto para detenerlos.
¿Qué es Capaz¿Qué es Capazde Atravesar la Radiación?de Atravesar la Radiación?
ALFA α
BETA β
GAMMA γ
NEUTRÓN
Papel Cobre HormigónPlomo
p+
p+
n
n
RADIOACTIVIDAD
1
NUCLEO
Carga + 1.6 x 10 Coul-19
p = protones Masa 1 uma -- 1.67 x 10 Kg
-27
n = neutrones Carga neutra
Masa 1 umaHe4
2
X Z
A
Notación
Z = Número atómico o de protones
A = Z + N = Peso Atómico
N = Número de neutronesH
Pb
11
82207
Hidrógeno
Plomo
2
E l n ú m ero d e n eu tro n es au m enta en m ay or p rop orc iónqu e e l n ú m er o d e p rot on e s p ar a qu e e l n ú c leo se a e st ab le
H H e K B a
P b
U
1
1
4
2
3 9
19 5 6
13 7
8 2
2 0 7
E lem ento sIn estab les
9 2
2 3 8
L o s n eu tr on e s act iv an la in t er a cc ión fu ert e qu econ tr arr e st a la s fu erz a s d e r ep u ls ión cou lom b ian a s
Si Z > 82 e l n ú c leo se v u e lv e in e st ab le
D ecae em it ien d o en erg ía R A D IO A C T IV ID A D
Existen tres formas naturales en que el núcleo decaiga
RADIACION
( I ) : Emisión de una partícula alfa He42
U Th + He238 234 4
( II ) : Emisión de una partícula beta e { +
C N + e14
614
7
92 90 2
3
( III ) : Emisión de una partícula gammafotón o radiación electromagnética de alta energía
Tabla de los Elementos
LAS 4 INTERACCIONES DE LA LAS 4 INTERACCIONES DE LA NATURALEZANATURALEZA
¿ ?Masa
GRAVITACIONAL
Gravitón
Muón
NUCLEAR DÉBIL
Bosón Z
Positrón
Intensidad : 10–13 - 10–18 Alcance : 2 · 10 –18 m
Intensidad : 10–38
Alcance : Infinito
Electrón Antimuón
LAS 4 INTERACCIONES DE LA LAS 4 INTERACCIONES DE LA NATURALEZANATURALEZA
Electrón
ELECTROMAGNÉTICA
Fotón
Electrón Quark
NUCLEAR FUERTE
Gluón
Quark
Intensidad : 1Alcance : 1.5 · 10 –15 m
Intensidad : 10 –2 Alcance : Infinito
ABUNDANCIA DE RADIOACTIVIDAD EN SEDIMENTOS
DISTRIBUCIÓN DE RADIOACTIVIDAD RELATIVA PARA VARIOS TIPOS DE ROCAS
(from Bigelow, 1995 after Russell, 1944).
Minerals: Composition API◦ Calcite CaCo3 0
◦ Dolomite CaMg(CO3)2 0
◦ Quartz SiO2 0Lithology:
◦ Limestone 5-10◦ Dolomite 10-20◦ Sandstone* 10-60*◦ Shale 80-140
Evaporites◦ Halite NaCl 0
◦ Anhydrite CaSO4 0
◦ Polyhalite K2SO4 180
Minerals: Composition API◦ Calcite CaCo3 0
◦ Dolomite CaMg(CO3)2 0
◦ Quartz SiO2 0Lithology:
◦ Limestone 5-10◦ Dolomite 10-20◦ Sandstone* 10-60*◦ Shale 80-140
Evaporites◦ Halite NaCl 0
◦ Anhydrite CaSO4 0
◦ Polyhalite K2SO4 180
Dínodos
Ánodo
Fotomulti-plicador
Electrodos
Luz incidente
Foto-electrón
Fotocátodo
El Contador de centelleo sirvepara detectar rayos X y rayos γ.
Un fotón incide sobre un cristal centelleador cediendo total o parcialmente su energía, la cuál es reemitida en forma de luz visible.
Ésta luz es transformada en corriente eléctrica, la cuál medimos fácilmente.
CONTADOR DE CENTELLEOCONTADOR DE CENTELLEO
DETECTORES DE RADIACIÓN
ELEMENTOS RADIOACTIVOSPRESENTES EN SEDIMENTOS
POTASIO 1.46 MeV.
TORIO 0.68 MeV.
URANIO 1.12 MeV.
UTILIDAD DEL GAMMA RAY ESPECTRAL
URANIO (UO22+ ion uranile):
• Se adhiere a arcillas
•Se encuentra en materia orgánica
•Es soluble en agua
POTASIO (K40 0.01% de todo el K):
•Parte de la estructura de silicatos arcillosos (2% potasio total)
•No está presente en todos los tipos de arcillas
•Está presente en Fedespatos y algunas evaporitas
TORIO (Th 232 ):
•Forma parte de la red cristalina de las arcillas
•No es soluble, permanece en las arcillas
UU
fallafalla
lutitaslutitas
permeablepermeable
Elementos radioactivos de importancia en petrofísica.
NGS Log Example
Thorium (ppm)Uranium (ppm)Potassium (%)CGR =
Total GR – UraniumTotal GR
Function of:◦CK (wt%)◦CU (ppm)◦CTh (ppm)
Thorium (ppm)Uranium (ppm)Potassium (%)CGR =
Total GR – UraniumTotal GR
Function of:◦CK (wt%)◦CU (ppm)◦CTh (ppm)
APLICACIONES DEL REGISTRO GAMMA RAY
Correlaciones estratigráficas Correlaciones entre el registro y el núcleo Límites de capas y espesores de capa. Determinación del volumen de arcilla.
◦ Cálculo effective= total - Vsh.shale
◦ Evaluación de arenas arcillosas. Estimación de la arena neta (NET PAY) Identificación del mineral de arcilla* Control de la profundidad
Correlaciones estratigráficas Correlaciones entre el registro y el núcleo Límites de capas y espesores de capa. Determinación del volumen de arcilla.
◦ Cálculo effective= total - Vsh.shale
◦ Evaluación de arenas arcillosas. Estimación de la arena neta (NET PAY) Identificación del mineral de arcilla* Control de la profundidad
Baker, 2006
FACTORES QUE AFECTAN LA RESPUESTA DE LA SONDA
DE RAYOS GAMMA
LINEA
BASE
Y
TOPE
ESTIMACIÓN DEL VOLUMEN DE ARCILLA
P= fracción de lutita
s=deflexión de la curva de rayos gamma frente al intervalo cuyo contenido de lutita se trata de determinar.
L=deflexión de la curva de rayos gamma frente de una arena que se pueda considerar como límpia.
sh=deflexión de la curva de rayos gamma frente a la lutita.
Lsh
LsP
INDICE DE GAMMA RAY Y VOLUMEN DE INDICE DE GAMMA RAY Y VOLUMEN DE ARCILLA (vshale)ARCILLA (vshale)
4350
4350
4300
4300
CORE GAMMA RAY SCAN (Counts/sec)
GAMMA RAY LOG (API)
Figure 13.7.8 A measured core gamma ray profile versus logged data inA carbonate section. Comparison of peaks shows the offset in measured depth ( Adapted from Core Labs data).