Особливості використання методу гамма-каротажу в умовах забруднення стінок свердловин

Abstract

При будівництві фундаментів нового безпечного конфайнмента було пробурено велику кількість свердловин для шпунтового огородження. Ці свердловини було використано для проведення гамма-каротажу з метою оцінки забрудненості ґрунтів радіонуклідами, прогнозу кількості радіоактивних відходів, які утворяться при видаленні ґрунту з котловану, та дозових навантажень на персонал при розкритті активного шару ґрунтів. Вимірювання гамма-поля проводилися майже в 500 свердловинах. При обробці даних гамма-каротажних вимірювань у цих свердловинах було виявлено збільшені значення потужності експозиційної дози нижче активного шару і на вибої деяких свердловин. Таке явище могло свідчити про наявність додаткового забруднення нижче активного шару, яке могло бути пов’язане як із перенесенням радіоактивних частинок вниз по стовбуру свердловини у процесі буріння, так і з об’ємним забрудненням грунтів. У зв’язку з цим було розроблено й використано новий підхід для інтерпретації результатів, а саме використовувалось нормування на максимум гамма- каротажної діаграми. Такий прийом дав змогу порівнювати результати гамма-каротажу в різних свердловинах, а також проаналізувати природу та походження надлишкового забруднення на вибої свердловин. У результаті було встановлено, що надлишкове випромінювання нижче активного шару в більшості свердловин повністю пояснюється просипанням уздовж стінок на вибій радіоактивного грунту з верхніх шарів.

Известно, что радиационное загрязнение грунтов около объекта «Укрытие» сосредоточено, в основном, на доаварийной поверхности земли, которая была закрыта чистым грунтом при ликвидации последствий аварии. При строительстве фундаментов нового безопасного конфайнмента было пробурено большое количество скважин для шпунтового ограждения. Эти скважины были использованы для проведения гамма-каротажа с целью оценки загрязненности грунтов радионуклидами, прогноза количества радиоактивных отходов, которые образутся при удалении грунта из котлована, и дозовых нагрузок на персонал при раскрытии активного слоя грунтов. Измерения гамма-поля проводились почти в 500 скважинах. При обработке данных, полученых в ходе гамма-каротажных измерений в этих скважинах, были выявлены увеличенные значения мощности экспозиционной дозы ниже активного слоя и на забое некоторых скважин. Такое явление могло свидетельствовать о наличии дополнительного загрязнения ниже активного слоя, которое могло быть связано как с объемным загрязнением грунтов вокруг скважины, так и с перенесением радиоактивных частиц вниз по стволу скважины в процессе бурения или с миграцией радионуклидов вглубь грунта от активного слоя. В связи с этим был разработан и использован новый подход для интерпретации результатов, а именно использовалось нормирование на максимум гамма-каротажной диаграммы. Такой прием позволил сравнивать и исследовать результаты гамма- каротажа в разных скважинах, в том числе проанализировать природу и происхождение избыточного загрязнения на забое скважины. В результате было установлено, что избыточное излучение ниже активного слоя в большинстве скважин полностью объясняется прямым излучением от активного слоя, а также просыпанием на забой радиоактивного грунта из верхних слоев.

It is known that the radioactive contamination of soil around «Ukryttya» object is concentrated basically on pre-accident surface, which was closed by clean soil layers during liquidation of the accident consequences. During building of foundations for New Safe Confinement a lot of boreholes were drilled for sheet piling. These boreholes were used for gamma-logging to assess soil contamination with radionuclides, forecast of radioactive waste quantities, which will appear after deleting soil from the pit, and doses to the staff at the reaching the active layer of soil. Measurements of a gamma-field have been carried out almost in five hundred boreholes. In processing of gamma-logging data in these boreholes increased values of exposure dose rate below the active layer and on the bottom of some boreholes were discovered. Such phenomenon could indicate on availability of additional contamination below active layer, which can be associated with moving of radioactive particles down through a borehole or with migration of radionuclides deep into the soil from active layer. In this regard the new approach for interpretation of results was developed and applied, namely unification of all gamma-logging chart by dividing each of them on its maximal value. Such method allowed to examine and compare of the gamma-logging results in different boreholes, including analyzing the nature and origin of additional contamination on the bottom of boreholes. As a result, it was found that the additional radiation below the active layer in most part of boreholes is completely explained by the strait radiation from active layer and by pouring out radioactive soil from upper layers to the bottom of boreholes