SU486709A1 - Способ проведени импульсного нейтронного каротажа - Google Patents

Description

1

Изобретение относитсй к  дерной геофиэике .предложенный способ может быть ис йользбван дл  проведени  импульсного нейгipoHHoro каротажа.

Известные способы проведени  импульсного 5 HeflTpOHHcro каротажа состо т в облучении горных пород в скважине и шульсами быстрык нейтронов с последующей регистрацией спадающей интенсивности тепловых и, над-т-епловых нейтронов и гамма-квантов. При 10 |:этом измерени  начинают спуст  некоторый промежуток времени (врем  задержки) пос- |Шв импульса нейтронов.

ji При этом информативность импульсного Цнейтронного каротажа существенно повышает -15 ;СЯ с расширением диапазона исследуемых jjnoTOKOB измерений и соответствующих вре- мен задержки .

Известные способы расширени  диапазона измерени  аппаратуры нейтронного карол 20 тажа состо т в увеличении интенсивности : источников быстрых нейтронов, в соответствующем подборе величины и закона изменени  эффективности регистрации детекторов вторичных излучений и в повышении т избиратель- 25

ности путем э1фанировани  от мешающих иэ мерений . В аппаратуре импульсного нейтрон-: кого каротажа (ИНК) эти пути нашли свое вь ражение в сушествейном увеличении нейтронйого выхода скьажинных генераторов нейтронов (СГН) типа . 107, ИГН-4-1-1О7

{ИГН«6- 5.10 н/сек и эффективности реги страции примен емых детекторов.(, С;НМ-1 8 - 8О%). Однакб дальнейшее расши рение диапазона измерени  указанными способами ограничилось из--за малой пропускной Ьпособнойтйсуществующих типов кapoтaжныk кабелей, мертвое врем С которых трудно сделать менее 5-10 мксек. Дл  преодолени  трудностей, св занных с низким временteiM разрешением кабел , был, в частности, Предложен способ измерени  и передачи по каротажному кабелю временных спектров , исследуемых при импульсном нейтрон нейтронном каротаже. По этому способу с йелью разгрузки каротажного кабел  как каI hana СВЯЗИ эффективность счета тепловы : j нейтронов в регистрирующем блоке скважш 1 його снар5Ща регулируют таким образом, что.

3

е . .

бы минимальна  эффективность соответство вала по времени максимальным потокам тепповых нейтронов через детектор, а макоммальна  эффективность «« минимальным пото-. кам. При этом закон изменени  эффективно- сти задают заранее соответствующим упраа-« ;лением порогом дискриминации амплитудноно дискриминатора при посто нных напр  не., мии на детекторе и коэффициенте усилени  усилител  импульсов счета либо путем из- j менени  коэффициента усилени  усилител  ИЛИ коэффициента газового усилител  про; порционального счетчика нейтронов модул цией по закону напр жени  питани  детек- ;

тора,.. . J

Однако эти способы управлени  эффектив-.

ностью регистрации отличаютс  трудностью ЦХ.Лзеализации в скважинном приборе аппгэра туры MHF, с одной стороны,-ayo-.обусловле но противоречием между малым, временным : интервалом измерени  слада потоков излу- чений (несколько, миллисекунд) и инерциониостыо объектов упрвлёни  (источника высоковольтного питани5зг детектора, усилител  ;и дискриминатора), а с другой - нелосто нicTBOM скважиннык условий измерений и, в , .частности, значительными колебани ми тем- пературы .окружающей среды (от 20 до 120°С и выще) и величины напр жени  пи™ :тающей сети, которые могут заметно превы шать заданные пределы изменени  (+10 и , от номинала).

В результате действий указанных факто ров возникают трудноучитываемые (и даже не поддающиес  контролю) отклонени  фак тического закона изменаии  эффективности регистрации от заданного, внос ише сушест венную погрешность в результаты измерений .

; Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измерени  при проведении импуль« рного .каротажа.

Сущность предложенного способа заклю;чаетс  в увеличении эффективности регист-. ;раши при спаде потока излучений путем поЬледовательног .о подключени  параллельно Шруг к другу все большего  исла детекто- .: ipOB, начина  с детектора с минимальной эф .фективностью и максимальным врек-генным разрешением и конча  детекторами с наи-™ (большей эффективностью, .J Предлагаемый способ позвол ет расши- JiHTb диапазон измерени  до 10- 10 :Н/сек, т, ё до 9 пор дков:, уже при исполь зовании многодетекторного устройства (муль тидетектора), срсто ш.его из трек счетчиков с эффективностью регистрации О, О1; ,1 и 8О«90%, разрешающим временем 1 ;мксек, собственным фоном имп/сек и максимальной скоростью сч.ета 10 .

При этом нижний предел измерени  (0,1н/се принимаетс  равным л/5 - красному фону ( имп/мин) детектора с максимальной э4 фективностью ( 100%), а верхний предел (1О° н/сек) определ етс  как частное от делени  максимальной (из соображений допустимого процента просчетов).скорости : счета (v 10 имп/сек) на минимальную эффективность регистрации (0,01%), Одновременно возникает воаможность повыше ц.It

НИН достоверЕюсти и точности реэуль - . j татов измерений, в частности, статической точности при малык величинах потоков.иэлучений . Снижаетс  вли ние скважинных : условий измерений.

Предлагаемый способ позвол ет исполызовать детекторы с различными принципа ш действи , чувствительные к различным видам излучений, в частности детекторы тепловых нейтронов и гамма квантов. Последнее дает возможность примен ть предложенный способ дл  проведени  комплекса импульсного нейтрон-нейтронного и. импуль:Сного нейтронного гамма.-каротажа в идентичных услови х: одновременно при одинаковой длине зондов; что еще больше повы-

-сит информативность и надежность результатов . Наконец использование высокоэффектив

ных детекторов нейтронов дл  экранировки детекторов гбимма-квантов позволит обео течить работоспособность мультидетектора в мошных пол х тепловых нейтронов, способству  тем самым расширению его рабочего диапазона.

На фиг. 1., показана схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа; на

фиг, 2 « схема, по сн юща  данный способ. i Устройство содержит детектор нейтронов 1, детектор г-амма-квантов 2, поглотитель

нейтронов 3 и блок управлени  эффективностью регистрапии 4..

Claims (2)

1. Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. Подбором значений питак . щих на.пр жений, сопротивлений нагрузки, : перекодных еглксстей и пр. дл  каждого де-« тектора подбирают оптиме.льный рабочий режим , который в течение всего времени измерений поддерживают посто нным. Сигналы с выхода детекторов 1 н 2 подают на вкоды усиш телей, а с выходов последнихна соответствующие входы блока 4 управлени  эффективностью регистрации. С помощью блока 4, представл ющего собой . управл емый электронный коммутатор, по мере спа-: да потока кзл;учений последовательно подключают к общему а.ыхо, параллельно друг другу все большее число выходов детекторов , начина  со счетчиков с минимальной .эф1})ективн1х:тыо и конча  счетчиками с максимальной эффективностью (см фиг. 2). Подбором эффективности отдельных счетчиков , их числа и момента подключени  по-« лучают любой закон изменени  эффективности , например, (, где Г. посто нна  времени спада плотности потока излучений. Истинна  форма спада во времени пло-рности и потока излучений (временной спектр находитс  из соотношени : TTtJ где т (t) - измеренный временной спект р; (t) - закон изменени  эффективности регистрации во времени;t. Расширение диапазона измерени  дости- |гают применением при больших значени х потоков излучений детекторов с эффектив ностью регистрации ( 0,01%) примерно :на четыре пор дка ниже эффективности регистрадии ( 90%) детекторов, работающих .при малых значени х потоков, которые к тому же включают по нескольку штук в па;раллель . Последнее дает возможность исполь зовать высокоэффективные детекторы нейтipOHOB дл  экранировки детекторов гамма; .Квантов от мошных потоков тепловых нейтро )нов. Дл  этого детекторы нейтронов разме-« шают вокруг;детекторовгамма-квантов вплотную друг другу, образу  Из них надеж :ный экран от полей тепловых нейтронов (фиг. 1). Применением высокоэффективных длинных гелиевых счетчиков типа СНМ-17, СНМ-18 и других обеспечивают в ысокую степень экра1- , нировки.. I Экранирующие детекторы нейтронов могут подключать с помощью блока 4 как всё .сразу, так и последовательно по одному, В последнем случае вследствие гаснмметрич-. |ного расположени  счетчиков отнобительно 1стенок скважины (например, в случае, ког- ||да прибор лежит на станке) может наблку атьс  зависимость показаний йрибора от его поворота вокруг своей оси. Дл  (Исключени  этого  влени  в каждом такте измерений опрос высокоэффективности дете начинают с детектора, соседнего по отношеш1ю с опрошенному в предыдущем ||такте. Другими словами, точка начала опрО() jca непрерывно вращаетс  по кругу. Детек- JTop. с которого начинают считывание покам Лазаний, могут также выбирать по случайно му закону. ||- Работу блока управлени  эффектквнооти ;регистра осуществл ют либо по заранее за iданной программе, которую- включают спуо| (г  определенное врем  после импульса бысту рых нейтронов, либо путем управлени  с поверхности специальными импульсами. Дл  получени  идентичных условий иэмерений при проведении комплекса ИННК и ИНГК детекторы нейтронов и} г(амма-|сва№ тов располагают параллельно друг другу так, чтобы их середины совмешеиы. Формула изобретени  1.Способ проведени  импульсного нейт pOHHoro каротажа, состо щий в облучении. горных пород в скажине импульсами бь1ст- |рых нейтронов с последующей регистрацией; спада потоков излучений тепловых и над|тепловык нейтронов и гамма-квантов, о т шичающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерени  при проведении нейтронного каротажа, спадающий поток излучений регистрируют путем регу., лировани  эффективности детектирующей системы последовательным подключением параллельно друг другу все большего чиола диаметров, начина  с детектора с мини мальной эффективностью и конча  детектором с максимальной эффективностью регистрации .:
2. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информати&нооти{способа .нейтронного каротажа, импульсный нейтрон -«««гамма и неЙтроН--.- .-«ейтронный карбтаж провод т одновреиенч но и при одинаковой длине зондов, дл  чего детекторы нейтронов и гамма-ввантов рас- по;шгают параллельно друг другу так, чтобы щ были совмещены.