随钻测量用的基于加速器的方法和装置

摘要

随钻测量用的装置包括一个14MeV的中子加速器、一个近距中子探测器、一个或多个中距的超热中子探测器以及一个远距的第三辐射探测器，所述近距中子探测器主要对源中子敏感，其输出正比于源强度，所述一个或多个中距的超热中子探测器偏靠着钻铤壁并且主要对地层的氢的浓度灵敏，所述第三远距辐射探测器可以是γ射线或中子探测器且主要对地层密度灵敏。用上述近距探测器输出规范的上述中距的和远距探测器的输出被结合在一起，以提供孔隙度、密度和岩性的测量结果并检测气体。还可在中距处配置一个热中子探测器和/或一个γ射线探测器，以便提供另外的感兴趣的信息，例如，下井仪与井壁之间间隙的测量结果及地层组份的频谱分析。下井仪的输出与测量装置在钻孔中的倾角或方位角有关。

主权项

1.用于测量一个钻孔的周围地层特性的、随钻测量用的装置，该钻孔由一个钻具组(14)的端部的一个钻头(16)钻出，该装置包括一个在钻具组(14)中的细长的管状钻铤(40)和一个在钻铤(40)中的用于向周围地层辐射高能中子的中子加速器(58)；其特征是一条洗井液通道位于上述钻铤中该钻铤纵轴方向的一侧，一个第一中子探测器(62)在钻铤(40)中位于沿钻铤(40)长度方向距上述加速器第一源距处，第一中子探测器(62)具有主要正比于加速器中子能量的输出，上述加速器和第一探测器偏置于上述钻铤纵轴方向的另一侧并大体上彼此成一条直线同轴排列，一种第二中子探测器(66a，66b)，其背面屏蔽了从钻孔入射到其上的中子并紧靠上述钻铤的内壁位于沿该钻铤的长度方向距所述加速器更远的第二源距处，该第二中子探测器主要对超热中子敏感并具有一个输出，这个输出主要对上述周围地层的氢的浓度敏感而只是次要地对该周围地层的密度敏感，一个第三辐射探测器(84)在上述钻铤中沿该钻铤的长度方向位于距上述加速器还要更远的第三源距处，该第三探测器大体上与上述加速器及第一探测器同轴排列成一条直线并具有一个输出，这个输出比上述第二探测器对所述周围地层的密度更灵敏而对该周围地层的氢的浓度更不灵敏，在钻铤(40)中确定一种中子窗口(70a，70b)的装置，此装置紧邻上述第二中子探测器(66a，66b)，以及用于把上述第一、第二和第三探测器各自的输出记录为钻孔深度的函数的装置。