Зондовое устройство для рентгено-радиометрического каротажа горизонтальных скважин Советский патент 1982 года по МПК G01V5/12 

На держателе источника закреплена пуля 6 из псевдосплава вольфрама, которая обеспечивает направленное облучение самарневой мишени излучением источника 7 америций-241 (lAm). В пуле предусмотрены два отверстия 8, через которые облучается исследуемая среда прямым излучением от источника . Держатель источника с помощью резьбы закреплен на общем держателе зондового устройства 9. Последний соединен с корпусом скважинного прибора 10. Свинцовый экран 11 обеспечивает направленную регистрацию детектором 12 гамма-квантов с определенного участка исследуемой среды. Детектор состоит из фотоэлектронного умножителя ФЭУ-85 сочлененного с тонким кристаллом NaJ(Tl). Для свободного прохождения мягких гамма-квантов в зондовом устройстве предусмотрено бериллиевое окно 13.

Под действием силы тяжести дополнительного свинцового экрана 3, экран 1 с самариевой мишенью 2, вращаясь на шарикоподшипниках 4, постоянно смотрит на верхнюю полусферу скважины, независимо от ориентации корпуса скважинного прибора.

Таким образом, с помощью предлагаемого зондового устройства исследуется верхняя полусфера скважины, что исключает влияния мешающих факторов рассредотачивания касситерита по стволу скважины в процессе промывки и каверн заполненных водой, а также уменьщает влияние ее зашламованности на результаты РРК.

В предлагаемом зондовом устройстве скважинного прибора реализована геометрия измерений, близкая к геометрии обратного рассеяния (угол рассеяния л: 140°).

Исследуемая верхняя полусфера скважины облучается двумя потоками излучения с разной энергией фотонов. Поток излучения с меньшей энергией фотонов обеспечивает эффективное возбуждение характеристического излучения олова, а поток фотонов с большей энергией для создания рассеянного излучения, используемого в качестве стандарта - фона. Применение двух потоков первичного излучения позволяет свести до минимума влияния абсорбционных свойств исследуемой среды, а измерение в геометрии обратного рассеяния обеспечивает слабую зависимость величины измеряемого спектрального отношё иия от зазора между зондом и верхней полусферой скважины до 50-60 мм.

Для облучения исследуемой среды дзумя потоками фотонов применен источник

Am, излучение которого используется

одновременно для формирования потока с

большей энергией фотонов и для облучения

мишени, излучение которой обеспечивает

эффективное возбуждение флуоресценции

К-серии олова.

Применение зондового устройства для РРК горизонтальных скважин позволяет значительно повысить качество и надежность получаемых результатов; исключить влияние последствий промывки сквал ины (рассредотачивания касситерита по стволу скважины) на результаты РРК; уменьшить непроизводительные потери времени па повторный каротаж, направленный на выяснение результатов по зашламованности и обводненным участкам скважины.

Изобретение может быть применено и для каротажа скважин на другие (в особенности тяжелые) элементы.

Формула изобретения

Зондовое устройство для рентгено-радиометрического каротажа горизонтальных скважин, содержашее закрепленный на держателе источник гамма-квантов, детектор и расположенный между источником гамма-квантов и детектором экран с мишенью, нанесенной на поверхности экрана, обращенной к источнику, отличающееся тем, что, с. целью повышения точности измерений, в него введен дополнительный свинцовый экран, выполненный в виде полого полуцилиндра, который соединен одним своим торцом с первым экраном, а вторым - с наружным кольцом подшипника, закрепленного на держателе источника.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Арцыбашев В. А. Ядерио-геофизическая разведка. М., Атомиздат, 1972,

с. 120-122.

2.Филиппов Е. М. Ядерная геофизика, т. 1, «Наука, Новосибирск, 1973, с. 318- 319 (прототип).