Mühazirə Kursa giriş Quyuların geofiziki tədqiqatı

Mühazirə 5

Radioaktiv karotaj. Təbii və süni radioaktivlik

Təbii radioaktivlik ilk dəfə 1896-cı ildə fransız fiziki Bekkerelem tərəfindən kəşf edilmişdir. Aparılmış son tədqiqatlar nəticəsində Pier və Mariya Kürilər öz-özünə bəzi elementlərin atomlarının nüvəsinin dicər elementin atomlarının nüvəsinə çevrilməsi və bu zaman , ,  hissəciklərinin şüalanmasının baş verməsini kəşf etmişlər. Əksər təbii radioaktiv elementlər radioaktiv ailə yaradırlar ki, bu ailədə hər bir radioaktiv element özündən əvvəlki radioaktiv elementdən yaranır və öz növbəsində sonrakı radioaktiv elementə çevrilir. Çevrilmələr o vaxta qədər davam edir ki, son məhsu bir dayanaqlı elementin izotopu olur. Təbiətdə ele radioaktiv elementlər də mövcuddur ki, bu çevrilmə ancaq bir dəfə baş verir (məsələn, ⁴⁰K, ⁸⁷Rb, ¹⁵²Sm və s.).

1934-cü ildə fransız alimləri İren və Fredrik Joluo- Küri  hissəcikləri ilə aliminium, bor və marqansı şüalandıraraq fosfor, azot və kremni elementlərinin izotoplarını almışlar ki, təbiətdə bu elementlərin izotopları mövcud deyil. Bu cür radioaktivlik süni radoaktivlik adını almışdır. Sonralar isə məxtəlif elementləri proton, deytiron və neytron hissəcikləri ilə şüalandıraraq Mendelyev cədvəlindəki bütün kimyəti elementlərin izatoplarını almışlar.

 hissəciklərinin maddələrlə qarşılıqlı əlaqəsi

Nüvənin həyəcanlanması bir və ya bir neçə mərhələdə baş verir. Müxtəlif atomların (eyni element ailəsinə aid olan) parçalanması bir və ya bir neçə  -kvantının şüalanması ilə bəzi hallarda isə -kvantsız baş verir. Nəticədə, ayrılan  -kvantların sayı bir parçalanma üçün tam sayıla bilməz.

-şüalanma mühitdən yaxşı keçən şüalanmadır. Buna səbəb onun yüksüz hissəcik olmasıdır. Onun tam tutulması üçün bir-neçə on santmetrlərlə qalınlığa malik süxur qatı lazımdır. -kvant süxurlarla müxtəlif təsir etməsinə baxmayaraq, onun sönməsi əsasən üç formada baş verir: fotoeffekt, kompton effekti və elektron-pozitron buxarı (şəkil 5.1.).

Şəkil 5.1.-kvantın maddələrlə qarşılıqlı təsirinin əsas növləri.

a - fotoeffekt; b - kompton effekti; c - elektron-pozitron cütü; 1 - elektron; 2 - nüvə;

Şəkil 1.-kvantın maddələrlə qarşılıqlı təsirinin əsas növləri.

a - fotoeffekt; b - kompton effekti; c - elektron-pozitron cütü; 1 - elektron; 2 - nüvə;

3 - qarşılıqlı təsirə qədər -kvant; 4 - səpələnmiş -kvant; 5 - elektron və ya pozitron

Qamma kvantların maddələrlə qarşılıqlı təsiri zamanı səpələnmiş qamma şüalanma intensivliyi ölçülür ki, bu intensivlik qamma-qamma karotajını ifadə edir. Qamma-qamma karotajı iki yerə bölünür: səxlığa görə və selektiv

Qamma kvantların maddələrlə qarşılıqlı təsiri zamanı 3 hadisə baş verir 1) elektron-pozitron cütlərinin yaranması 2) fotoeffekt hadisəsi 3) kompton effekti

1. 
   Elektron-pozitrin cütlərinin yaranması. Yüksək enerjiyə malik (5-10meV) Qamma kvantlar mühitin atom nüvələri ilə qarşılıqlı təsiri zamanı atomun elektron bludunda elektron-pozitron cütləri yaranır. Bu zaman yüksək enerjili qamma kvantları mühitin atom nüvələri tərəfindən udulur və cütlərin yaranmasına səbəb olur.
   
2. 
   Fotoeffekt. Fotoeffekt qamma kvantları enerjisinin əksər hissəsini mühitin atom örtüyündəki elektronlardan birinə verir və özü tamamiləudulur. Fotoeffekt baş verməsi üçün əsasən qamma kvantın enerjisinin az olması və atomun sıra nomrəsinin isə yüksək olması əsas şərtdir. Belə bir şəraitdə fotoeffekt hadisəsi daha kəsgin olur.
   
3. 
   Kompton effekti. Fotoeffektdən fərqli olaraq kompton effektində qamma kvantları udulmur, yalnız öz enerjisinin bir hissəsini atomun elektron buludundakı elektronlardan birinə verir və öz istiqamətini ( yəni səpələnir) dəyişir. Mühitdə yüngül elementlər (z˂20) əksəriyyət təşkil etdikdə və şüalanma enerjisi 0,5-1 EV olduqda kompton effekti daha asan baş verir. Belə bir hadisə qamma kvantlar mühitdə 6-8 səpələnmə etməklə enerjinin tam udulması halına qədər davam edir. Nəticədə fotoeffekt nəticəsində enerji mühit tərəfindən tamam udulur. Mühitin elektron sıxlığı ilə həcmi sıxlığı arasında müəyyən bir əlaqə mövcuddur ki, bu əlaqə aşağıdakı şəkildə ifadə olunur.
   

N_e=N_A Zδ/ A (1)

Burada N_e- mühitin elektron sıxlığıdır.

N_A- Avaqadro ədədidir. 6,23 10²³

Z- Eelementin sıra nömrəsidir

δ – Süxurun həcmi sıxlığıdır.

A-elementin atom kütləsidir

Neytronun süxurlarla qarşılıqlı əlaqəsi

Neytron nüvə hissəciyi olub, elektrik yükünə malik deyil. Neytronun kütləsi protonun kütləsindən o qədər də fərqlənməyir, lakin elektronun kütləsindən 1835 dəfə böyükdür. Enerjisinə görə bir neçə qruppa bölünür: soyuq, isti, yavaş, rezonans, aralıq, sürətli. Enerjisi istilik neytronlarından böyük olan neytronlar istilik üstü neytronlar adlanır. Neytronun enerjisi artdıqca onun sürəti artır.

Neytronların süxurlarla qarşılıqlı təsiri üç cür olur: elastiki əksolma, qeyri elastiki əksolma, neytronun udulması.

Elastiki əks olma zamanı neytronla nüvə arasında knetik enerjinin yenidən bölüşdrülməsi baş verir ki, bu zaman nüvə daxili vəziyyət dəyişilməz qalır. Nəticədə neytron enerjisinin müəyyən bir hissəsini itirir və əvvəlki hərəkət istiqamətindən kənarlaşır. Ən çox enerjini neytron hidrogen atomunun nüvəsi ilə qarşılaşdıqda itirir ki, bunada səbəb hidrogenin atom çəkisinin neytronun çəkisinə bərabər olmasıdır.

Qeyri elastiki əksolma ancaq sürətli neytronların əsasən ağır elementlərin nüvəsi ilə qarşılaşdıqda baş verir. Qeyri elastiki əksolma zamanı nüvənin tərkibi dəyişilmir, lakin o həyacanlanır. Bu zaman neytron özünün kinetik enerjisinin bir hissəsini nüvəyə verir ki, bu enerjidə onun həyacanlanmasına imkan yaradır. Nüvə öz əvvəlki vəziyyətinə qayıdan zaman bir və ya bir neçə qamma kvant şüalandırır.

Neytronun udulması, onun hərəkəti üçün sonuncu mərhələ olur. Yavaşımış istilik neytronu öz hərəkətini davam etdirir, lakin enerjisində dəyişiklik baş vermir. Hərəkətinin ikinci fazası diffuziya adlanır. Bu faza diffuziya uzunluğu ilə səciyyələnir. Bu uzunluq istilik neytronunun yaranması nöqtəsi ilə onun hər hansı bir elementinin nüvəsi tərəfindən udulması nöqtəsinə qədərki məsafədir.

Quyularda radioaktiv karotaj

Radioaktiv karotaj üsullarının təsnifatı
Quyu sütunu boyunca süxurların təbii və süni olaraq yaradılmış radioaktiv sahələrinin ölçülməsinə Radioaktiv Karotaj deyilir. Radioaktivlik cismin özündən şüa buraxma xassəsidir. Hissəciklərin növündən asılı olaraq RK üsulları 2 qrupa bölünür:

1. γ hissəciklərlə əlaqədar olan üsullar

2. neytron hissəciklərlə əlaqədar olan üsullar .

γ - hissəciklərlə ilə əlaqədar olan üsullar da 2 yerə bölünür:

1. QK üsulu (Qamma Karotajı)- bu üsul süxurların təbii şüalanma intensivliyinin quyu sütunu boyunca ölçülməsinə əsaslanır.

2. QQK üsulu (Qamma Qamma Karotajı) – bu üsul γ kvantların maddələrlə qarşılıqlı təsiri zamanı səpələnən γ şüalanma intensivliyinin ölçülməsinə əsaslanır. Üsul 2 modifikasiyada tətbiq olunur:

a. Sıxlığa görə QQK-süxurların həcmi sıxlığının ölşülməsi məqsədilə tətbiq edilir.

b. Selektiv QQK- süxurların maddi tərkibinin öyrənilməsi məqsədilə tətbiq edilir

Neytronlarla əlaqədar olan üsullar da 2 yerə bölünür

a) Stasionar neytron üsulları – buraya NQK (Neytron Qamma Karotajı) aiddir. Bu üsul neytron mənbə ilə süxurları şüalandıran zaman yaranan 2-ci dərəcəli γ şüalanma intensivliyinin ölçülməsinə əsaslanır.

NQK –dan başqa neytron karotajının istiliyə görə və istilik üstü modifikasiyaları da tətbiq olunur.

b) Qeyri-stasionar NK üsulları. Bu üsulun 2 modifikasiyası var.

1. İmpuls neytron-neytron karotaj üsulları mühitdə istilik neytronlarının sıxlığının ölçülməsinə əsaslanır.

2. İmpuls neytron γ karotaj üsulu- istilik neytronlarının udulması nəticəsində yaranan γ kvantlarının intensivliyinin ölçülməsinə əsaslanır.

Hazırda RK –nın digər modifikasiyalarından – radioaktiv izotoplar üsulu, törədilmiş RK üsulu (QK üsulu), və.s tətbiq olunur. Radioaktiv karotajın hazırda aşağıdakı növləri quyu kəsilişinin öyrənilməsində istifadə edilir: qamma-karotaj (QK); neytron-qamma karotajı (NQK); neytro-neytron karotajı (NNK); impulus neytron karotajı (İNK); qamma-qamma karotajı (QQK) və s..


MÜHAZİRƏ 6

QAMMA VƏ QAMMA-QAMMA KAROTAJI ÜSULLARI
Qamma karotajı üsulu (QK)

Qamma karotajı üsulu süxurların təbii qamma şüalanma intensivliyinin quyu sütunu boyunca ölçülməsinə əsaslanır. Süxurların təbii radioaktivliyi onların tərkibində olan Uran (U), Torium (Th), Akti-Uran (A_cU) radiaktivlik ailələrinin izotoplarının və K⁴⁰ izotopunun olması ilə əlaqələndirilir.Süxurların tərkibində digər radioaktivlik izotoplarının payı çox az olduğundan nəzərə alınmır.Radioaktiv elementlər süxurlarda səpələnmiş halında olurlar ki, bu da süxurların nə dərəcədə radioaktiv olub – olmamasına öz təsirini göstərmiş olur.Radioaktivliyinə görə süxurlar 3 yerə ayrılır.

1. 
   Yüksək radioaktivlikli süxurlar – Dərin kontinental gillər, gilli şistlər və s. aiddir.Gillər ən yüksək radiaktivliyə malik olan süxurlardır. Bu gillərin absorbsiya qabiliyyəti ilə əlaqələndirilir.
   
2. 
   Orta radioaktivlikli süxurlar – Bura daxildir: Gilli qumdaşı, gilli əhəngdaşı və gil qarışığı olan süxurlar.
   
3. 
   Zəif radiaktivliyə malik süxurlar – Xalis qumdaşları, əhəngdaşları, Dolomit vəs. bura aiddir.
   

Bu üsul süxurların quyu boyu təbii radioaktivliyinin öyrənilməsi ilə məşğul olur.

Təbii radioaktivlik süxurlarda uran və onun prçalanması zamanı alınan izatopların miqdarı ilə təyin olunur.

Böyük radioaktivlik gilə, kiçik radioaktivlik isə anhidridlərə aiddir.

Quyuda təbii radioaktivliyi ölçmək üçün quyuya bir qəbuledicidən – sayğacdan ibarət quyu cihazı buraxılır (şək. 6).

Şəkil 6. QK cihazının sxematik quruluşu

Sayğac kimi Heyger-Müller sayğacından və ya son dövürlərdə geniş tətbiq edilən stintilyasiya sayğacından istifadə edilir. Sayğac qamma-kvantları qəbul edərək onu implus şəklində gücləndrciyə göndərir və oda öz növbəsində alınan siqnalı gücləndirərək yer üstü cihazlara ötürür.

Son dövürlərd QK-ın bir növü olan spektral qamma-karotajından da istifadə edilir ki, bu cihazlar vasitəsilə radioaktiv elementlərin şüalanma spektrəri təyin edilərək süxurun tərkibindəki radioaktiv elementin növü və miqdarı müəyyənləşdirilir.

Ölçü zamanı QK əyrilərinə quyu diameti, qoruyucu kəmər, sement həlqəsi əks təsir göstərirlər, yəni süxurdan şüalanan radioaktiv hissəciklərin intensivliyi azalır.

Qamma Karotajı Əyrilərinin Kəmiyyət İnterpretasiyası

Qamma Karotajı (QK) kəmiyyət nterpretasiyasına əsasən bir sıra məsələlər həll edilir. Beləki, radiaktiv karotaj əyrilərini interpretasiya edərkən layların sərhədlərini, qalınlıqlarını, gilliliyini, keçiriciliyini bəzi hallarda isə məsaməliliyinin təyinində istifadə olunur.Qamma karotajı əyrisi ayrı – ayrı süxurlar qarşısında özünəməxsus göstərici ilə səciyyələnir. Şəkildəndə göründüyü kimi qamma karotajı əyrisi təbii qamma şüalanma intensivliyinin dərinlikən asılılıq funksiyası olub uyğun süxurlar qarşısında aşağıdakı kimi səciyyələnir.

Gilli laylar qarşısında qamma karotajı əyrisi maksimum göstərici ilə, kollektor laylar qarşısında orta minimum göstərici ilə, bərk süxurlar qarşısında isə minmum göstərici ilə xarakterizə olunur. Orta radioaktivliyə malik süxurlar qarşısıda aralıq göstərici ilə səciyyələnir.Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi qamma karotajı əyrisinin kəmiyyət interpretasiyasında kollektor layların gilliliyinin və keçiriciliyinin qiymətləndirilməsində istifadə olunur. Qamma karotajı məlumatlarının kəmiyyət interpretasiyası intensivliyin nisbi qiyməti ilə qiymətləndirilir və aşağıdakı şəkildə ifadə olunur.

Burada:

ΔJ_γ – tədqiq etdiyimiz kollektor lay qrşısında qamma-aktivliyin nisbi intensivliyidir (qamma aktivliyinin şiddətliliyidir):

J_γ – seçilmiş lay qarşısında qamma intensivliyinin qiymətidir.Kəsiliş üzrə hər 200-300 m-dən bir təyin olunur.

J_γ^max – istinad qum layı qarşısında qamma intensivliliyinin qiymətidir.Hər 200-300 metrdən bir təyin olunur kəsiliş üzrə eyni qaydada.Yuxarıdakı düsturlardan istifadə etməklə hər bir kollektor lay üçün qamma aktivliyinin intensivliyinin qiyməti ilə təyin olunur və

Qamma karotaj ilə kollektorların gilliliyinin təyini. Süxurların kollektorluq xüsusiyyətini öyrəndikdə daima onların gilliyini, yəni tərkiblərində pelit hissəciklərinin faizini təyin etmək lazım gəlir. Qamma-karotaja əsasən süxurun gilliliyinin təyin edilməsi, süxurların gilliliyi və onların radio-aktivliyi arasında korrelasiya əlaqəsi olması ilə izah edilir. Yəni,

ΔJ_γ = f(C_gil) əlaqəsindən süxurları həcmi gilliliyi təyin olunur.

Şəkil 7. QK-na əsasən -in təyini paletkası

(3.2)

burada, - tədqiq edilən lay qarşısında QK-nin qiyməti, - istinad-gil layı qarşısında QK-nin qiyməti; - istinad-qum layı qarşısında QK-nin qiymətidir. Nisbi intensivliklə ilə C_g arasında asılılıq (paletka) şəkil 7-də verilir.

Qamma-qamma karotajı üsulu (QQK)

Qamma-qamma metod səpələnən qamma şüaların intensivliyinin qeyd edilməsinə əsaslanır. Bu intensivlik süxurları ilkin qamma şüalar seli ilə şüalandırdıqda baş verir.

Quyuda tədqiqat aparmaq məqsəsi ilə quyuya buraxılan cihaz qamma karotaj cihazından onunla fərqlənir ki, cihazın quyruğunda qamma şuaları şüalandıran mənbə yerləşdirilir. Mənbə ilə qəbul edici arasında qurğuşun ekran yerləşdirilir ki, bu da qamma kvantların birbaşa mənbəyə çatmasına mane yaradır.

QQK-ın iki növü tətbiq edilir: qamma-qamma sıxlıq ölçən və qamma-qamma sellektiv.

QQK-S-da mənbə kimi şüalandırdığı qamma kvantın enerjisi 1.33 MeV və ya 1.37 MeV olan mənbələrdən istifadə edilir. Bu zaman qamma kvant süxurlarla qarşılıqlı təsirdə olduqda əsasən kompton effekti baş verir. Bu effektin yaranma ehtimalı birbaşa süxurun sıxlığı ilə proporsional olur.

QQK-Sel. – də isə enerjisi 0.5 MeV-dən kiçik olan qamma kvant şüaları buraxan mənbələrdən istifadə edilir. Bu zaman əsas proses fotoelektrik udulma hesab edilir. Bu zaman qamma kvantın süxurlardan səpələnmə xüsusiyyəti onun tərkibindən asılı olur (şəkil 8).

Şəkil 8. Selektiv qamma-qamma karotajında istifadə edilən quyu cihazının quruluşu.

1 - kabel; 2 - kanal; 3 - qurğuşun ekran; 4 - mənbə; 5 - dedektor

QQK-ın tədqiqat radiusu 10-15 sm olur. Bu səbəbdən də quyu cihazı bir tərəfli tessor vasitəsi ilə quyu divarına sıxılır.

Hər iki halda alınan məlumatların interpretasiyası zamanı bir neçə amil (quyu diametri, quyunu dolduran gil məhlunun xüsusiyyəti, zondun uzunluğu, istifadə edilən mənbənin xüsusiyyətləri və s.) nəzərə alınmalıdır.

QQK əyrilərinin geoloji interpretasiyası. QQK əyrilərinin forması QK əyriləri ilə müqayisədə bir qədər mürəkkəb olur. Buna baxmayaraq, praktiki məsələlərin həllində QQK əyrilərinin formalarını təhrif edən səbəblər QK əyrilərin formalarını təhrif edən səbəblərlə eyniləşdirilir.

QQK əyrilərinin xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, layın sərhədləri yaxınlığında səpələnmiş  şüalanma intensivliyi düz xətli dəyişmir. Nisbətən böyük qalınlıqlı bircinsli laylar qarşısında QQK əyriləri simmetrik anomaliyalar şəklində alınır. Əksər hallarda layların sərhədləri «simmetrik anomaliya» prinsipinə görə müəyyənləşdirilir.

Quyuların geofiziki tədqiqatı təcrübəsində QQK diaqramlarına görə layların sərhədlərini və qalınlıqlarını təyin etdikdə, eləcə də əyrilərin formasına inteqrallayıcı konturun (. düzəlişi) təsirinə görə düzəliş verdikdə QK üsulunda tətbiq edilən universal qaydalardan istifadə olunur.

Səpələnən  şüalanma intensivliyinin qiyməti süxurun elektron sıxlığı (_e) ilə müəyyən olunur. Eyni atomla təmsil olunan mühitin elektron və həcmi sıxlıqları () arasındakı əlaqə aşağıdakı kimidir:

Burada - elementin atom nömrəsi; -nisbi atom çəkisidir.

Çökmə süxurların əsas süxur törədən minerallarında nisbəti vahidə yaxın olduğundan olur və -nın qeyd olunan qiyməti süxurun həcmi sıxlığını () səciyyələndirir. Digər elementlərdən fərqli olaraq hidrogen üçün - dir. Ona görə də məsamələri neft, qaz və su ilə doymuş yüksək məsaməli süxurların elektron sıxlığı həcmi sıxlıqlarından bir qədər fərqlənir

Səpələnmiş şüalanma intensivliyinin qiyməti ilə süxurların həcmi sıxlıqları arasında tərs əlaqə mövcuddur. Süxurun sıxlığı nə qədər böyük olarsa səpələnmə də bir o qədər çox, qeyd olunan səpələnmiş şüalanma intensivliyi isə bir o qədər az olur.

Terrigen və karbonat süxurların sıxlığı əsasən onların məsaməliyi ilə müəyyən edilir və geniş diapazonda () dəyişir. Odur ki, QQK diaqramlarında sıx süxurlar – bərk dolomit və əhəngdaşları, anhidritlər minimal göstəricilərlə, sıxlığı bir qədər az olan süxurlar – gillər, gips, daş duz, yüksək məsaməli əhəngdaşları, dolomitlər, qummdaşları maksimal göstəricilərlə, gilli əhəngdaşları və qumdaşları isə orta yaxud aşağı göstəricilərlə qeyd olunurlar. Sıxlığa görə QQK diaqramlarının interpretasiyasında son məqsəd adətən süxurların sıxlıqlarının deyil, onunla əlaqədar olan məsaməliyin təyinindən ibarətdir.
Törədilmiş QK üsulu

Mühit hər hansı bir radioaktiv elementlə şüalandırılanzaman mühit radioaktivləşir. Bu radioaktivlik törədilmiş və yaxud süni radioaktivlik adlanır. Törədilmiş radioaktivlik dedikdə bəzi elementlərin radioaktiv izotopları əmələ gəlir ki, bunlar da özündən QK şüalandırır. Əgər şüalandırma zamanı yarımparçalanma periodu kiçik olan radioaktiv elementlər əmələ gəlirsə, bu zaman quyuda fasiləsiz olaraq törədilmiş qamma karotajı cihazı ilə tədqiqat işləri aparılır. Bu cihazın quruluşu aşağıdakı şəkildədir.

Burada 1-karotaj kabeli, 2-radioaktiv mənbə, 3-detektor

Detektorla mənbə arasındakı məsafəyə zond uzunluğu deyilir. Törədilmiş QK cihazı vasitəsilə quyuda ilk növbədə təbii qamma intensivliyi ölçülür. Bu məqsədlə cihaz quyuya ya neytron mənbəsiz ya da neytron mənbə işlək olmayan halda salınır. Təbii qamma intensivliyi isə cihaz quyuya endirilən andan ölçülür. Cihaz quyu dibinə çatdıqda radioaktiv mənbənin işlək halında aşağıdan yuxarı ölçü işləri aparılır. Bu zaman həm təbii qamma intensivliyi, həm də törədilmiş qamma intensivliyi birgə qeyd olunur. Beləliklə əvvəl ölçülmüş qamma intensivliyinin qiymətini birgə ölçülmüş təbii və törədilmiş qamma intensivliyinin cəm halındakı qiymətindən çıxmaqla törədilmiş qamma intensivliyinin qiymətini almış oluruq.

Törədilmiş QK üsulunda neft-qaz hövzələrində su-neft kontaktının yerinin təyinində habelə istismar quyularında oksigen izotopundan istifadə etməklə suyu təyin etmək olar. Oksigenin izotopu yarımparçalanma periodu 7 san və enerjisi 4 Mev-a bərabərdir. Bu üsuldan kəsilişdə alüminium elementinin müəyyən edilməsində istifadə olunur. Quyularda törədilmiş QK işləri zamanı cihazın sürəti sabit saxlanılır. Törədilmiş QK intensivliyinin qiyməti cihazın sürətindən və zondun uzunluğundan asələ olaraq kəskin artır.
Mühazirə 7

Neytron hissəciklərlə əlaqədar olan üsullar

Neytron-qamma karotajı üsulu (NQK)

NQK ikinci dərəcəli qamma kvantların intensivliyinin qeyd edilməsinə əsaslanır. İkinci dərəcəli qamma-kvantlar süxurlar sürətli neytronlarla qarşılıqlı əqaqədə olduqda yaranır.

NQK zamanı quyuya buraxılan cihaz indikator və neytron mənbəyindən ibarət olur. İndikator kimi bir stintilyasiya sayğacından istifadə edilir. Mənbədən çıxan neytronun bir başa indikatora çatmaması üçün bunlar arasında qurğuşun ekran və ya parafin təbəqə yerləşdirilir. Bu iki element arasındakı məsafə zondun uzunluğu adlanır və tədqiqat radiusu bu uzunluqdan asılı olur. Zondun uzunluğu artdıqca tədqiqat radiusu da artır və maksimum qiymətə çatdıqdan sonra azalır. Cihazın tədqiqat radiusuna süxurların litoloji tərkibi və məsamələrdəki hidrogen, xlor, natrium ionlarının miqdarı təsir edir. Belə ki, bu elementlərin ionları neytronu intensiv udmaq qabliyyətinə malikdirlər. Müxtəlif tərkibli süxurlarda tədqiqat radiusu müxtəlifdir: terrigen tərkibli süxurlarda maksimal qiymət 45-50, karbonat süxurlarda isə 60-70 sm-dir.

NQK cihazlarının tətbiqi zamanı inersiya zonası yaranır ki, bu zaman zondun uzunluğu inersiya məsafəsindən kiçik olur. Belə zandlarla tədqiqat apaılan zaman hidrogenin süxurda miqdarı artdıqca qeyd edilən intensivlik artır. Praktikada əsasən inersiyadan kənar zondlar istifadə edilir ki, belə zondların uzunluğu təxminən 60 sm-ə bərabər olur.

NQK ilə kəmərli quyularda tədqiqat apardıqda kəmər və sement həlqəsi intensivliyin qiymətinin təxminən 30-40 faiz azalmasına səbəb olur.

Neytron-qamma karotajı üsulu quyu kəsilişi boyunca ikinci dərəcəli ᵞ şüalanma intensivliyinin ölçülməsinə əsaslanır. İkinci dərəcəli ᵞ şüalanma intensivliyi istilik neytronlarının ətraf mühitin atom nüvələri tərəfindən udulması nəticəsində yaranır. İstilik neytronlarının ətraf mühitin atom nüvələri tərəfindən udulması, mühitdəki hidrogenin miqdarından asılı olur. Belə ki, hidrogen neytronları daha çox yavaşıtma xassəsinə malikdirlər. Bu onunla izah olunur ki, neytronun kütləsi hidrogen atomunun kütləsinə demək olar ki, bərabər olsuğundan onlar toqquşan zaman neytron enerjisini tamamitirə bilir. Hətta hidrogenin miqdarı süxurda az olsa belə, iti sürətli neytronların yavaşıması əsasən ,,H” atomu ilə toqquşmada baş verir . Bu səbəbdən də, litologiyanın təyinində NQK əyrisinin göstəriciləri mühitin ,,H”- dən asılı olur. H-nın miqdarı çox olan mühitlərdə NQK-nın göstəriciləri aşağı, H-nın miqdarı az olan mühitlərdə isə NQK-nın göstəriciləri yüksək olur.

İstilik neytronlarını zəpt edən yüksək anomal en kəsiyinə malik elementlər də vardır ki, bura xlor (Cl), bor(Br) , litium(Li) , dəmir(Fe) və s. elementləri daxildir. Hər bir element bir ədəd istilik neytronu zəbt edildikdə, elementin anomal en kəsiyin sahəsindən asılı olaraq müxtəlif miqdarda ᵞ kvant şüalandırır. Məsələn H, O₂, C hər bir ayrı-ayrılıqda bir ᵞ kvant şüalandırdığı halda , Na elementi 3,09; Zn elementi isə 2,36 ᵞ kvant şüalandırır. Bu səbəbdən də neftli-qazlı cəhətdən prespektivli kəsilişləri tədqiq edərkən , kollektor laylara ən böyük təsiri xlor elementi göstərir.

Ümumiyyətlə, ən çox istifadə edilən NQK cihazının zondunun uzunluğu 60 sm olur. Belə quyu cihazı vasitəsilə alınan kəmiyyətin qiyməti daha dəqiq olur. Tədqiqat zamanı qeyd edilən J_{n γ} ümumi γ şüalanmanın cəmidir, yəni bunu düstur şəklində yazsaq, aşağıdakı düsturu yaza bilərik.