RU2256200C1 - Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2256200C1
RU2256200C1 RU2004115717/28A RU2004115717A RU2256200C1 RU 2256200 C1 RU2256200 C1 RU 2256200C1 RU 2004115717/28 A RU2004115717/28 A RU 2004115717/28A RU 2004115717 A RU2004115717 A RU 2004115717A RU 2256200 C1 RU2256200 C1 RU 2256200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axis
well
gamma
downhole tool
neutron
Prior art date
Application number
RU2004115717/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Р.Т. Хаматдинов (RU)
Р.Т. Хаматдинов
В.Г. Черменский (RU)
В.Г. Черменский
В.А. Велижанин (RU)
В.А. Велижанин
С.Н. Саранцев (RU)
С.Н. Саранцев
А.В. Кузнецов (RU)
А.В. Кузнецов
О.И. Осетров (RU)
О.И. Осетров
Е.П. Боголюбов (RU)
Е.П. Боголюбов
Т.О. Хасаев (RU)
Т.О. Хасаев
Original Assignee
Закрытое Акционерное общество Научно-производственная фирма "Каротаж"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное общество Научно-производственная фирма "Каротаж" filed Critical Закрытое Акционерное общество Научно-производственная фирма "Каротаж"
Priority to RU2004115717/28A priority Critical patent/RU2256200C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2256200C1 publication Critical patent/RU2256200C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Изобретение относится к проведению томографии в нефтяных и газовых скважинах. Технический результат: повышение точности измерений. Сущность: облучают горные породы в скважине нейтронами. Регистрируют альфа частицы, вылетевшие с нейтронной мишени в направлении, противоположном направлению вылета с мишени быстрого нейтрона. При этом скважинный прибор ориентируют относительно скважины таким образом, что конус распространения быстрых нейтронов направлен из скважины так, что плоскость, проведенная через ось скважинного прибора, ось прижима к стенке скважины и ось конуса, перпендикулярна к касательной плоскости, проведенной через линию соприкосновения скважинного прибора и стенки скважины. Угол между осью конуса и осью скважинного прибора стороны детектора лежит в пределах 10-60 градусов. Регистрируют амплитудные спектры индуцированного гамма-излучения в n-временных окнах. Рассчитывают координату места неупругого рассеяния быстрого нейтрона. На основании этого выделяют спектры гамма-излучения неупругого рассеяния от различных зон скважины. Устройство содержит скважинный прибор, имеющий нейтронный генератор, детектор альфа-частиц, расположенный на некотором расстоянии от оси скважинного прибора и включенный последовательно с соответствующим усилителем-дискриминатором, детектор гамма-квантов, включенный последовательно с соответствующим усилителем, многоканальный амплитудный анализатор, усилитель-дискриминатор канала гамма-квантов, временной анализатор совпадений, селектор. Скважинный прибор имеет прижим к стенке скважины, расположенный в одной плоскости с осью скважинного прибора и осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора и центр детектора альфа-частиц. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к ядерной геофизике и может быть использовано для проведения томографии нефтяных и газовых скважин.
Известны способы и устройства неразрушающего радиационного анализа вещества по времяпролетной технологии исследования. Наиболее широкое применение данная технология нашла в системах определения взрывчатого вещества (поиск мин, просвечивание багажа на наличие взрывчатки в аэропортах и т.д.), поиска наркотиков в перевозимых контейнерах, в животноводстве для определения жирности мяса на растущих овцах, в геофизике для определения содержания углерода и кислорода вблизи буровой скважины.
С применением изотопных источников известны способ и устройство [1], предназначенные для использования при каротаже скважин. В основу способа положен тот факт, что скорость быстрого нейтрона в зависимости от энергии составляет 0.01÷ 0.05 м/нс, скорость гамма-кванта - 0.3 м/нс. Регистрация быстрых совпадений рассеянных нейтронов и гамма-квантов в 10-и наносекундном интервале позволяет выделить спектр неупругого рассеяния с характерными линиями углерода и кислорода. Т.е. если в течение 5-10 нс после регистрации гамма-кванта происходит регистрация быстрого нейтрона, то с большой долей вероятности допускается, что зарегистрированные частицы есть результат неупругого рассеяния быстрого нейтрона на ядре породы. Способ реализуется устройством, использующим изотопный источник активностью не более 108 н/с и схему совпадений с временем разрешения 10 нс.
Недостатком данного способа является то, что низок коэффициент полезного действия, т.е. доля гамма-квантов неупругого рассеяния быстрых нейтронов, попавшая во временное окно совпадения к общему количеству зарегистрированных гамма-квантов. В первом приближении вероятность того, чтобы после неупругого взаимодействия быстрого нейтрона с ядром окружающей породы рассеянный нейтрон и индуцированный при этом гамма-квант попали в соответствующие детекторы и тем самым вызвали эффект совпадения, определяется произведением телесных углов, под которыми смотрятся детекторы из точки неупругого рассеяния, и вероятностью нейтрона и гамма-кванта быть не рассеянными на пути из точки неупругого рассеяния к соответствующим детекторам. При реальных размерах скважинных приборов 40-90 мм и, соответственно, при реальных диаметрах используемых в них детекторов, для типичных горных пород коэффициент полезного действия такой системы не превышает 5· 10-8 и, соответственно, не позволяет проводить измерения, пригодные для промышленного применения. Кроме того, отсутствие возможности определения места неупругого рассеяния нейтрона не позволяет отделить гамма-излучение неупругого рассеяния на ядрах интересующего объекта от гамма-излучения неупругого рассеяния на ядрах окружающей среды, представляющей фон (жидкость внутри скважины, конструкция скважины, цементный камень и т.д.). Возможности по увеличению интегральной загрузки нейтронного детектора и детектора гамма-квантов ограничены их пропускной способностью. Отсутствие информации об угле вылета нейтрона исключает возможность направленного зондирования. Таким образом, изменение содержания углерода и кислорода вблизи скважинного прибора, например изменение заполнения флюида скважины, неконтролируемо и приводит к дополнительным ошибкам.
Наиболее близким к заявляемому способу каротажа является [2] (подробно описанный в [3]). Здесь в качестве источника нейтронов используется нейтронный генератор с нейтронами энергией 14 Мэв. Для генерации нейтронов в этом случае используется D-T реакция (1Н2+1H3→  2He4+0n1), в результате которой образуются альфа-частица и нейтрон с энергией 14 МэВ. Вылет нейтрона и альфа-частицы происходит в противоположных направлениях. Таким образом, если разместить рядом с источником нейтронов альфа-детектор, то регистрация им альфа-частицы будет свидетельствовать о том, что в противоположном направлении вылетел быстрый нейтрон. Скорость распространения быстрых нейтронов и гамма-квантов в веществе различна и соответствует ≈ 0.01÷ 0.05 м/нс для нейтрона и ≈ 0.3 м/нс для гамма-кванта. Таким образом, если в течение некоторого времени после регистрации альфа-частицы (8-10 нс по [2]) детектор гамма-излучения регистрирует гамма-квант, то очень велика вероятность того, что это гамма-квант неупругого рассеяния вылетевшего быстрого нейтрона. Сцинтилляционные детекторы альфа-частиц установлены кольцом около мишени нейтронной трубки. Геометрия установки детекторов альфа-частиц и временное окно совпадений сигналов альфа-частиц и гамма-квантов выбраны таким образом, чтобы регистрируемая время-пролетной системой область формирования гамма-квантов неупругого рассеяния была близка к изометричной объемной фигуре.
Наиболее близким к заявляемому устройству является [2] (подробно описанное в [3]). Устройство носит название APTF-C/О-WLA, и содержит детектор альфа-частиц и детектор гамма-квантов, последовательно соединенные с соответствующими дискриминаторами и линиями задержек. Сигналы с линий задержек поступают на преобразователь “время-амплитуда”. Причем сигнал с линии задержки тракта детектора альфа-частиц инициализирует нарастание амплитуды, а сигнал с тракта детектора гамма-квантов - убывание. С выхода преобразователя “время-амплитуда” колоколообразный импульс напряжения подается на формирователь для вырабатывания временного импульса наличия события совпадения для многоканального амплитудного анализатора, на который подается сигнал с детектора гамма-квантов, предварительно усиленный соответствующим усилителем. Линии задержки и формирователь предназначены для выравнивания во времени процессов распространения сигналов по усилительным трактам и в многоканальном амплитудном анализаторе. Те сигналы с детектора гамма-квантов, которые попали во временное окно совпадения, формируются в спектр неупругого рассеяния из зондируемого участка.
К недостаткам данного способа и реализующего его устройства следует отнести отсутствие возможности проведения томографического зондирования, что снижает точность проведения исследований. Например, при увеличении зоны проникновения бурового раствора в породу, изменении диаметра скважины и, соответственно, толщины цементного камня, в силу того, что сектор регистрации гамма-излучения неупругого рассеяния время-пролетной системой остается неизменным, вклады фоновой и полезной составляющих будут меняться неконтролируемым образом. К недостаткам используемого устройства следует также отнести конструкцию используемой нейтронной трубки с сцинтилляционными детекторами альфа-частиц. В силу конструктивных особенностей фотоэлектронных умножителей, а именно их минимального диаметра и длины, диаметр нейтронной трубки не может быть менее 50 мм, что делает невозможным изготовление скважинных приборов для работы через насосно-компрессорные трубы - в этом случае диаметр самого скважинного прибора не должен превышать 43 мм.
Предлагаемые способ и устройство для проведения каротажа решают задачу повышения точности проводимых измерений.
Поставленная задача решается введением в способ, включающий облучение горных пород в скважине нейтронами, генерированными в скважинном приборе, регистрацию альфа-частиц, образовавшихся в результате реакции 1Н2+1H3→  2He4+0n1 и вылетевших с нейтронной мишени в заданном направлении, противоположном направлению вылета с мишени быстрого нейтрона, регистрацию амплитудных спектров индуцированного гамма-излучения детектором в заданном временном интервале после момента регистрации альфа-частицы, дополнительно ориентации скважинного прибора относительно скважины таким образом, что конус распространения быстрых нейтронов, направление вылета которых контролируется регистрируемыми альфа-частицами, направлен из скважины таким образом, что плоскость, проведенная через ось скважинного прибора, ось прижима к стенке скважины и ось конуса, перпендикулярна к касательной плоскости, проведенной через линию соприкосновения скважинного прибора и стенки скважины, при этом угол между осью конуса и осью скважинного прибора со стороны детектора лежит в пределах 10÷ 60 градусов, регистрируют амплитудные спектры индуцированного гамма-излучения в n-временных окнах, рассчитывают координату места неупругого рассеяния быстрого нейтрона, на основании этого выделяют спектры гамма излучения неупругого рассеяния от различных зон скважины.
Это позволяет провести томографию нефтяных и газовых скважин. В результате решения поставленной задачи повышается точность проводимых измерений.
Поставленная задача в устройстве решается введением в устройство, состоящее из скважинного прибора, имеющего нейтронный генератор, центр мишени которого расположен на оси скважинного прибора, детектор альфа-частиц, центр которого установлен в непосредственной близости от мишени нейтронного генератора на некотором расстоянии от оси скважинного прибора и включенный последовательно с соответствующим усилителем-дискриминатором, детектор гамма-квантов, включенный последовательно с соответствующим усилителем, первый выход которого соединен с первым входом многоканального амплитудного анализатора, усилитель-дискриминатор канала гамма-квантов, временной анализатор совпадений, дополнительно селектора, выходная шина данных которого подключена на второй вход многоканального амплитудного анализатора, второй выход усилителя канала гамма-квантов подключен на вход усилителя-дискриминатора канала гамма квантов, выходы усилителя-дискриминатора канала альфа-частиц и усилителя-дискриминатора канала гамма-квантов подключены соответственно на первый и второй входы временного анализатора совпадений и параллельно на первый и второй входы селектора, временной анализатор совпадений соединен по выходу шиной данных с шинным входом селектора, а скважинный прибор имеет прижим к стенке скважины, расположенный в одной плоскости с осью скважинного прибора и осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора и центр детектора альфа-частиц, при этом угол со стороны детектора гамма-излучения между осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора с центром детектора альфа-частиц и осью скважинного прибора, лежит в пределах 10-60 градусов.
Это позволяет создать устройство для проведения томографии скважин. В результате решения поставленной задачи повышается точность проводимых измерений.
Новым по отношению к прототипу в способе ядерного каротажа является то, что в способе ядерного каротажа, включающем облучение горных пород в скважине нейтронами, генерированными в скважинном приборе, регистрацию альфа-частиц, образовавшихся в результате реакции 1H2+1H3→  2He4+0n1 и вылетевших с нейтронной мишени в заданном направлении, противоположном направлению вылета с мишени быстрого нейтрона, регистрацию амплитудных спектров индуцированного гамма-излучения детектором в заданном временном интервале после момента регистрации альфа-частицы, скважинный прибор ориентируют относительно скважины таким образом, что конус распространения быстрых нейтронов, направление вылета которых контролируется регистрируемыми альфа-частицами, направлен из скважины таким образом, что плоскость, проведенная через ось скважинного прибора ос прижима к стенке скважины и ось конуса, перпендикулярна к касательной плоскости, проведенной через линию соприкосновения скважинного прибора и стенки скважины, при этом угол со стороны детектора между осью конуса и осью скважинного прибора лежит в пределах 10÷ 60 градусов, регистрируют амплитудные спектры индуцированного гамма-излучения в n-временных окнах, рассчитывают координату места неупругого рассеяния быстрого нейтрона, на основании этого выделяют спектры гамма-излучения неупругого рассеяния от различных зон скважины.
Регистрация амплитудных спектров гамма-излучения неупругого рассеяния в n-временных окнах (n>1) после момента регистрации альфа-частицы позволяет рассчитывать координату места неупругого рассеяния нейтрона и на основании этого проводить томографическое зондирование. Т.е. выделять спектры неупругого рассеяния от различных зон: конструкции скважины и породу (n=2), конструкции скважины, ближней зоны породы, дальней зоны породы (n=3) и т.д. Ориентация скважинного прибора относительно оси скважины позволяет производить ориентацию контролируемых зон неупругого рассеяния нейтронов.
Новым по отношению к прототипу в устройстве ядерного каротажа, включающем скважинный прибор, имеющий нейтронный генератор, центр мишени которого расположен на оси скважинного прибора, детектор альфа-частиц, центр которого установлен в непосредственной близости от мишени нейтронного генератора на некотором расстоянии от оси скважинного прибора и включенный последовательно с соответствующим усилителем-дискриминатором, детектор гамма-квантов, включенный последовательно с соответствующим усилителем, первый выход которого соединен с первым входом многоканального амплитудного анализатора, усилитель-дискриминатор канала гамма-квантов, временной анализатор совпадений, является дополнительно введенный селектор, выходная шина данных которого подключена на второй вход многоканального амплитудного анализатора, второй выход усилителя канала гамма-квантов подключен на вход усилителя дискриминатора канала гамма-квантов, выходы усилителя-дискриминатора канала альфа-частиц и усилителя-дискриминатора канала гамма-квантов подключены соответственно на первый и второй входы временного анализатора совпадений и параллельно на первый и второй входы селектора, временной анализатор совпадений соединен по выходу шиной данных с шинным входом селектора, а скважинный прибор имеет прижим к стенке скважины, расположенный в одной плоскости с осью скважинного прибора и осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора и центр детектора альфа-частиц, при этом угол со стороны детектора гамма-излучения между осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора с центром детектора альфа-частиц и осью скважинного прибора, лежит в пределах 10-60 градусов.
Техническая сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен скважинный прибор, находящийся в скважине, ориентированный прижимным устройством и зондирующий горную породу.
На фиг.2 изображен скважинный прибор, находящийся в скважине, ориентированный прижимным устройством и зондирующий горную породу и флюид, заполняющий скважинное пространство.
На фиг.3 изображена блок схема устройства.
На фиг.4 изображена временная работа предложенного устройства.
На фиг.5 приведен спектр гамма-излучения неупругого рассеяния, рассчитанный по методу Монте-Карло.
Скважинный прибор 1 ориентирован относительно стенки скважины прижимным устройством 2. Источником нейтронов является мишень 3 нейтронного генератора. Направление зондирования задают детекторы альфа-частиц 4. Детектирование гамма-квантов осуществляется сцинцилляционным детектором 5. Скважина обсажена обсадной колонной 6. Между породой и колонной расположен цемент 7. Внутри скважина заполнена флюидом 8. В представленных вариантах в результате зондирования исследуются четыре зоны: 9 - зона колонны и цементного камня, 10 - ближняя зона породы, 11 - дальняя зона породы, 12 - зона флюида, содержащегося внутри скважины.
Устройство для томографии содержит несколько детекторов альфа-частиц 4, включенных последовательно с усилителями-дискриминаторами каналов альфа-частиц 13, детектор гамма-квантов 5, включенный последовательно с усилителем 14, первый выход которого соединен с входом усилителя-дискриминатора канала гамма-квантов 15, а второй выход соединен с входом многоканального амплитудного анализатора 16, выходы всех усилителей-дискриминаторов 13 и усилителя 14 соединены с соответствующими входами временного анализатора совпадений 17 и параллельно соединены с соответствующими входами селектора 18, выходная шина которого соединена с входом многоканального амплитудного анализатора 16, выходная шина временного анализатора совпадений 17 соединена с входом селектора 18. На спектре гамма-излучения неупругого рассеяния, рассчитанном методом Монте-Карло, приведены: 19 - водонасыщенный пласт чистого песчаника пористостью 20% (0.2× H2O+0.8× SiO2), поры заполнены водой; 20 - нефтенасыщенный пласт пористостью 20% (0.2× CH+0.8× SiO2), поры заполнены нефтью.
Скважинный прибор выполнен в диаметре, обеспечивающем его прохождение через конструкцию буровой скважины и, при необходимости, через насосно-компрессорные трубы. Для ориентирования скважинного прибора 1 относительно оси скважины служит прижим 2, выполненный в виде рессоры. Прижим может быть выполнен как пассивным элементом, так и открывающимся/закрывающимся по командам управления сверху (например, как в [4, 5]). На фиг.1 показана предпочтительная ориентация детектора 4 альфа-частиц для зондирования горных пород. Исследуемая зона в этом случае представляет из себя конус с центром на нейтронной мишени 3 и направлением под определенным углом, например 30° , в противоположную от прижимного устройства 2 направлении. Проведенные расчеты с данной фокусировкой показали возможность выделения не менее 3-х зон взаимодействия неупругого рассеяния нейтронов с веществом. Временное разрешения системы регистрации при этом должно составлять порядка 3 нс. Эти три зоны 9 - зона колонны и цементного камня, 10 - ближняя зона породы, 11 - дальняя зона породы. На фиг.2 показан еще один вариант ориентации детекторов 4 альфа-частиц для зондирования горных пород. В этом случае два детектора 4 альфа-частиц определяют две конические исследуемые зоны. Первая, как в предыдущем случае - исследуемая зона, представляет из себя конус с центром на нейтронной мишени 3 и направлением под определенным, например 30° , в противоположную от прижимного устройства 2 направлении в сторону расположения детектора гамма-квантов 5. Вторая зона представляет собой конус с центром на нейтронной мишени 3 и направлением под определенным углом, например 10° , в сторону прижимного устройства 2. В этом случае при работе в скважинах большого диаметра, например 150÷ 250 мм, наличие второго зондирующего конуса позволяет выделять дополнительно спектр гамма-излучения неупругого рассеяния от 12 - зоны флюида, заполняющего скважину.
Предложенное для реализации способа устройство работает следующим образом. В начальный момент времени код адреса временного, поступающий с выхода временного анализатора совпадений 17, и код адреса позиционного, поступающего с выхода селектора 18, соответствуют бинарным кодам 00В. Результирующий код, получаемый в результате, например, двойного сдвига влево кода адреса позиционного и последующего сложения с кодом адреса временного, соответственно равен 0000В. Результирующий код определяет область памяти в многоканальном амплитудном анализаторе 16. Таким образом, если в этот момент в многоканальный амплитудный анализатор 16 с детектора гамма-квантов 5 поступит информационный импульс, то он будет помещен в блок памяти с адресом 0000В, и в этом блоке будет происходить накопление спектров гамма-излучения, не привязанных к альфа-частицам. В случае если любой из детекторов 4 зарегистрирует альфа-частицу, то сигнал с соответствующего усилителя-дискриминатора канала альфа-частиц 13 и т.д. стартует многоканальный временной анализатор совпадений 17. В результате работы многоканального временного анализатора совпадений 17 каждые несколько нс, например 3-4 нс, будет последовательно меняться в сторону увеличения код адреса временного - 00В→ 01В→ 10В→ 11В. Одновременно, если любой из детекторов 4 зарегистрирует альфа-частицу, сигнал с соответствующего усилителя-дискриминатора канала альфа-частиц 13 определяет в селекторе 18 код адреса позиционного. Например, позиционный код первого детектора альфа-частиц 00В, позиционный код второго детектора альфа-частиц 01В и т.д. Время инкрементирования кода адреса временного ограничено, например, 16 нс. Если в течение этого времени в многоканальный временной анализатор совпадений 17 и селектор 18 не поступит сигнал с усилителя-дискриминатора 15 канала гамма-квантов, то это означает, что факта совпадения не зарегистрировано и устройство возвращается в исходное состояние. В случае если за время анализа, например 16 нс, гамма-квант зарегистрирован, то сигнал с усилителя-дискриминатора 15 канала гамма-квантов стробирует текущие значения кодов адреса временного и адреса позиционного. Например, в результате регистрации гамма-кванта во временном окне, соответствующем III интервалу, будут застробированы код адреса временного 11В и код адреса позиционного 01В. Результирующий код, получаемый в результате, например, двойного сдвига влево кода адреса позиционного и последующего сложения с кодом адреса временного, соответственно равен 0111В. Зарегистрированный гамма-квант будет помещен в блок памяти с адресом 0111В, т.е. в этом блоке будет происходить накопление спектров гамма-излучения, пришедших из зоны III. Сброс устройства в исходное состояние в случае фиксирования факта совпадения событий происходит по сигналу окончания преобразования многоканального амплитудного анализатора 16.
Приведен спектр гамма-излучения неупругого рассеяния, рассчитанный методом Монте-Карло для следующих условий:
19 - водонасыщенный пласт чистого песчаника пористостью 20% (0.2× H2О+0.8× SiО2), поры заполнены водой;
20 - нефтенасыщенный пласт пористостью 20% (0.2× CH+0.8× SiО2), поры заполнены нефтью.
Значения плотностей сред σ (Н2О)=1 г/см3, σ (Si2О)=2.65 г/см3, σ (СН)=0.85 г/см3. Скважина диаметром 216 мм. Цементное кольцо внешним диаметром 216 мм, внутренним диаметром 162 мм, состав: 0.3× SiО2+0.3× CaO+0.4× H2О, плотность σ (СаО)=2.0 г/см3. Скважина обсажена обсадной колонной внутренним диаметром 146 мм и толщиной стенки 8 мм, состав 100% Fe, σ (Fe)=7.8 г/см3. Заполнение пространства между скважинным прибором и обсадной колонной 100% Н2О. Как показывают расчеты, эффект изменения насыщенности не меньше эффекта, измеряемого скважинными приборами диаметром 89 мм.
Источники информации
1. Патент Великобритании №2212264, МПК G 01 N 23/222, 1989 г.
2. Патент Китая №1047237, МПК Е 21 В 47/00, по заявке №93109244, 1995 г.
3. Патент США №6297507, МПК G 01 T 1/24, 2001 г.
4. Ю.А.Гулин. Гамма-гамма-метод исследования нефтяных скважин. М.: Недра, 1975 г., стр.17, 28, 75.
5. А.А.Молчанов, В.В.Лаптев, В.Н.Моисеев, Р.С.Челокьян. Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1987 г., стр.110.
6. Патент РФ №1653437, МПК G 01 V 5/04.

Claims (2)

1. Способ ядерного каротажа, включающий облучение горных пород в скважине нейтронами, генерированными в скважинном приборе, регистрацию альфа-частиц, образовавшихся в результате реакции 1H2+1H3→  2He4+0n1 и вылетевших с нейтронной мишени в заданном направлении, противоположном направлению вылета с мишени быстрого нейтрона, регистрацию амплитудных спектров индуцированного гамма-излучения детектором в заданном временном интервале после момента регистрации альфа-частицы, отличающийся тем, что скважинный прибор ориентируют относительно скважины таким образом, что конус распространения быстрых нейтронов, направление вылета которых контролируется регистрируемыми альфа-частицами, направлен из скважины таким образом, что плоскость, проведенная через ось скважинного прибора, ось прижима к стенке скважины и ось конуса, перпендикулярна к касательной плоскости, проведенной через линию соприкосновения скважинного прибора и стенки скважины, при этом угол между осью конуса и осью скважинного прибора со стороны детектора лежит в пределах 10÷ 60° , регистрируют амплитудные спектры индуцированного гамма-излучения в n-временных окнах, рассчитывают координату места неупругого рассеяния быстрого нейтрона, на основании этого выделяют спектры гамма-излучения неупругого рассеяния от различных зон скважины.
2. Устройство для ядерного каротажа, включающее скважинный прибор, имеющий нейтронный генератор, центр мишени которого расположен на оси скважинного прибора, детектор альфа-частиц, центр которого установлен в непосредственной близости от мишени нейтронного генератора на некотором расстоянии от оси скважинного прибора и включенный последовательно с соответствующим усилителем-дискриминатором, детектор гамма-квантов, включенный последовательно с соответствующим усилителем, первый выход которого соединен с первым входом многоканального амплитудного анализатора, усилитель-дискриминатор канала гамма-квантов, временной анализатор совпадений, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит селектор, выходная шина данных которого подключена на второй вход многоканального амплитудного анализатора, второй выход усилителя канала гамма-квантов подключен на вход усилителя дискриминатора канала гамма-квантов, выходы усилителя-дискриминатора канала альфа-частиц и усилителя-дискриминатора канала гамма-квантов подключены соответственно на первый и второй входы временного анализатора совпадений и параллельно на первый и второй входы селектора, временной анализатор совпадений соединен по выходу шиной данных с шинным входом селектора, а скважинный прибор имеет прижим к стенке скважины, расположенный в одной плоскости с осью скважинного прибора и осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора и центр детектора альфа-частиц, при этом угол со стороны детектора гамма-излучения между осью, соединяющей центр мишени нейтронного генератора с центром детектора альфа частиц и осью скважинного прибора, лежит в пределах 10÷ 60° .
RU2004115717/28A 2004-05-26 2004-05-26 Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления RU2256200C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115717/28A RU2256200C1 (ru) 2004-05-26 2004-05-26 Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115717/28A RU2256200C1 (ru) 2004-05-26 2004-05-26 Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2256200C1 true RU2256200C1 (ru) 2005-07-10

Family

ID=35838480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004115717/28A RU2256200C1 (ru) 2004-05-26 2004-05-26 Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256200C1 (ru)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110062319A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-17 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for well logging utilizing associate particle imaging
RU2457469C1 (ru) * 2011-06-23 2012-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Нейтронные технологии" Мобильное устройство для идентификации скрытых веществ (варианты)
RU2475783C2 (ru) * 2007-08-16 2013-02-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Определение пористости из длины замедления тепловых нейтронов, сечения захвата тепловых нейтронов и объемной плотности пласта
RU2476864C1 (ru) * 2011-12-06 2013-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Нейтронные технологии" Переносной обнаружитель опасных скрытых веществ
RU2502986C1 (ru) * 2012-09-07 2013-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" Способ нейтронной радиографии
RU2503954C1 (ru) * 2012-08-27 2014-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Детекторы взрывчатки и наркотиков" Устройство для обнаружения и индентификации скрытых опасных веществ под водой (варианты)
RU2503955C1 (ru) * 2012-07-27 2014-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Детекторы взрывчатки и наркотиков" Устройство для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ под водой
RU2505801C1 (ru) * 2012-09-07 2014-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" Устройство нейтронной радиографии

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475783C2 (ru) * 2007-08-16 2013-02-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Определение пористости из длины замедления тепловых нейтронов, сечения захвата тепловых нейтронов и объемной плотности пласта
US20110062319A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-17 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for well logging utilizing associate particle imaging
US8338777B2 (en) * 2009-09-09 2012-12-25 Bake Hughes Incorporated Apparatus and method for well logging utilizing associate particle imaging
GB2485948B (en) * 2009-09-09 2014-05-14 Baker Hughes Inc Apparatus and method for well logging utilizing associate particle imaging
RU2457469C1 (ru) * 2011-06-23 2012-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Нейтронные технологии" Мобильное устройство для идентификации скрытых веществ (варианты)
RU2476864C1 (ru) * 2011-12-06 2013-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Нейтронные технологии" Переносной обнаружитель опасных скрытых веществ
RU2503955C1 (ru) * 2012-07-27 2014-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Детекторы взрывчатки и наркотиков" Устройство для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ под водой
RU2503954C1 (ru) * 2012-08-27 2014-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Детекторы взрывчатки и наркотиков" Устройство для обнаружения и индентификации скрытых опасных веществ под водой (варианты)
RU2502986C1 (ru) * 2012-09-07 2013-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" Способ нейтронной радиографии
RU2505801C1 (ru) * 2012-09-07 2014-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" Устройство нейтронной радиографии

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8847149B2 (en) Determining formation characteristics
US8338777B2 (en) Apparatus and method for well logging utilizing associate particle imaging
US9599743B2 (en) Density measurements using detectors on a pulsed neutron measurement platform
US6781115B2 (en) Subsurface radiation phenomena detection with combined and azimuthally sensitive detectors
US9575189B2 (en) Segmented radiation detector and apparatus and method for using same
EP0484244A2 (en) Method and apparatus for borehole correction in capture gamma ray spectroscopy measurements
SA98181077B1 (ar) طريقة لتحديد كثافة تكوين أرضي
MXPA06001345A (es) Herramienta de diagrafia integrada para pozos de sondeo.
US4342911A (en) Focused nuclear interface survey instrument and method of determining density changes in mining and storage wells
RU2397513C1 (ru) Способ нейтронного гамма-каротажа и устройство для его осуществления
US4169979A (en) Method and apparatus for measuring azimuth and speed of horizontal fluid flow by a borehole
RU2256200C1 (ru) Способ ядерного каротажа и устройство для его осуществления
US3925659A (en) Inelastic gamma ray logging system
WO2011109182A2 (en) Real-time lithology and mineralogy interpretation
RU2427861C2 (ru) Способ одновременного исследования методами радиоактивного каротажа и устройство для его осуществления
US3752984A (en) Methods and system for detecting subsurface minerals
RU2672782C1 (ru) Комплексная спектрометрическая аппаратура импульсного нейтронного каротажа
KR102064557B1 (ko) 중성자 선원 종류 및 차폐재의 두께 조절이 가능한 암석구성성분검층 존데 개발용 플랫폼
JP2009236635A (ja) 窒素含有物質の検知方法およびその検知装置
Grdeń Non-classical applications of chemical analysis based on nuclear activation
US3214587A (en) Radioactivity well logging apparatus utilizing a scintillation detector
KR102064562B1 (ko) 감마선 검출기 종류 및 위치 가변용 암석구성성분검층 존데 개발용 플랫폼
Bystritsky et al. Study of the Associated Particle Imaging technique for the hidden explosives identification
RU2178190C2 (ru) Способ ядерно-физического каротажа скважины при разведочном бурении на алмазы
Keys et al. Well logging with californium-252