CN110537113A - 使用x射线源的未被侵入地层密度测量和光电评估 - Google Patents

Abstract

提供了一种基于x射线的岩性密度工具，其用于测量包围井眼的同时存在的被侵入地层和未被侵入地层，该工具至少包括内部长度，该内部长度包括探头区段，其中，探头区段还包括X射线源；至少一个辐射测量探测器；至少一个源监控探测器；以及多个依赖探头的电子设备。在各种实施例中，该工具使用x射线来照射包围井眼的地层，并且多个探测器用于直接测量被侵入地层体积密度和未被侵入地层体积密度两者。还提供了：探测器，其用于测量井眼间隙使得其他探测器响应针对工具间隙得到补偿；长和超长源距探测器，其设置成与定位在准直钨辐射屏蔽体内的源电磁通信；以及耐磨垫，其设置成使得源和探测器组件可压靠在井眼的侧部上以减少井眼效应。

Description

使用X射线源的未被侵入地层密度测量和光电评估

技术领域

本发明总体涉及用于地层密度和光电评估的方法和装置，并且在特定但非限制性实施例中涉及使用X射线源进行未被侵入地层密度测量和光电评估的方法和装置。

背景技术

测井或井眼测井是对地质地层作准确记录（称为测井）的一项实践，井眼穿过所述地质地层形成路径或管道。在油气井开发的所有阶段期间均执行测井活动：钻井和评估、完井、生产和弃置。

油气行业对岩石和流体性质进行记录，以在被井眼横断的地层中找到含烃岩层。测井程序包括将电缆端部上的工具降入井中以测量地层的性质。然后，对这些测量值进行解释，以定位和量化潜在的包含烃的区以及这些区存在的深度。

通常在将测井工具拉出井眼时执行测井。经由与地面测井单元的数据连接或使用工具上的存储器单元来实时记录该数据，以产生打印记录抑或电子演示（称为测井），然后将其提供给客户。在钻井期间以及在钻出总深度时，以各种间隔执行测井。

密度测井是使用特定的测井工具来沿着井筒长度确定地层的体积密度的一项实践。体积密度是岩石的整体密度，包括形成岩石的矿物质和被封闭在岩石内的孔隙中的流体的密度。

应用于井眼壁的基于放射性同位素的源（通常为铯137（¹³⁷Cs））将伽玛射线发射到地层中，因此这些伽玛射线可被视为与构成地层的原子的电子碰撞的高速粒子。每次碰撞时，伽马射线都将能量损失给电子，并且然后以减少的能量继续。这种类型的相互作用被称为康普顿散射。一定比例的散射的伽马射线到达定位成与源相隔固定距离的探测器，并且被计数以作为对地层密度的指示。

康普顿散射碰撞的次数与地层内每单位体积的电子数量或电子密度直接相关。因此，电子密度决定了密度工具的响应。

油气行业内的井筒测井作业目前使用放射性同位素以达到随时供应伽玛射线的目的，所述伽玛射线被用于评估包围井眼的地质地层。

放射性同位素在油田作业内的使用（诸如，这种源的生产、物流、处理、操作使用和处置）受法规的控制。由于与偶然地抑或有意地通过放射性材料跨越人口密集地区直接扩散或经由引入食物链中而间接地对人类造成伤害的可能性相关联的风险，这种同位素跨越地理和政治边界的运输受到严格的管制和控制。

然而，由于直到现在还没有用于该技术的可行替代物，因此容许了这种同位素的使用。当从商业到健康、安全和环境来考虑井筒测井的作业周期的所有方面时，用不利用放射性材料的装置和方法代替放射性同位素的能力拥有许多关键优势。

¹³⁷Cs在油田作业内的使用通过政府法规、出口条约和禁运被控制。一般来说，在打算使用这种同位素的国家中，这种同位素在核反应堆中生产。由于与偶然地抑或有意地通过放射性材料跨越人口稠密地区直接扩散或经由引入食物链中而间接地对人类造成伤害的可能性相关联的风险，这种同位素跨越地理和政治边界的运输受到严格的管制和控制。

进入人体之后，¹³⁷Cs一般遍及全身均匀地分布，其在肌肉组织中表现出较高浓度并且在骨骼中表现出较低浓度。¹³⁷Cs的生物学半衰期约为70天。犬类实验表明，每公斤0.0038居里的单一剂量在3周内致死。油田中的密度测井作业通常使用1.1居里的¹³⁷Cs，其相当于重量为0.012克的材料的小体积。

¹³⁷Cs伽玛射线源的不当处理会导致放射性同位素的释放和随之而来的辐射损伤。已被装在金属壳体中的铯伽玛射线源可能在废金属到达熔炉的途中与废金属混合，从而导致产生受放射性污染的钢。

在油田作业中，同位素可能由于测井工具的破损而被丢失到井中并有不可挽回的风险。这种事件会导致井封闭，或采取措施来确保放射性材料不会从井循环或渗透出来。事实上，直接污染和油田工人的暴露的危险水平的风险并不罕见。尽管全面的控制措施已到位，但在油田作业期间将始终存在与使用高度放射性同位素相关联的风险—除非可以引入可行的无同位素的选项。

正如放射性材料的性质一样，材料的半衰期也决定其使用寿命。尽管对密度测井工具进行校准以考虑同位素活性的降低，但是同位素的使用寿命有些短。在30年的时段之后，¹³⁷Cs源将仅产生其初始伽马射线输出的一半。结果是，需要每隔一段时间更换基于同位素的源，并且处理掉较旧的同位素。该处理要求必须采取与普通核废料（诸如，在核电站产生作为废品的核废料）的预防措施相似的预防措施。

然而，没有现有技术教导如下能力：增加密度探测器的轴向偏移以达到避开被泥浆侵入区的目的，从而提高岩性密度测量的准确性并减轻泥浆比重和地层孔隙度对岩性密度测量的影响。

例如，授予Teague等人的US 7,675,029教导了使用x射线装置以借助于准直探测器来使用来自X射线源的反向散射辐射来产生井眼中的目标物体的二维图像，但是未能公开使用x射线装置的增加的输出以使更长偏移探测器能够实现对地层的未被侵入区的分析的方法。也没有公开通过针对给定的探测器体积将PMT的数量加倍来增加探测器体积内的可允许计数率的方法以及使用X射线源来直接测量地层的光电性质。

Wraight等人的US 7,564,948公开了在密度测井期间用作化学源的替代物的X射线源、连同布置设备和相关联的电源的各种装置，并且还公开了如下装置：该装置对来自X射线源的初级射束进行滤波，使得可以通过参考探测器来探测经滤波的双峰谱，该参考探测器被用于直接控制（反馈）x射线管电压和电流以达到稳定的目的。然而，该参考文献仅教导了具有栅格的紧凑型x射线装置（双极）、电源（其为被卷成圆柱体（在两个铁氟龙圆柱体之间）的Cockcroft-Walton，以节省空间）以及前述经滤波的参考探测器方法。也没有公开以下方法和装置：使用x射线装置的增加的输出以使更长偏移探测器能够实现对地层的未被侵入区的分析、通过针对给定的探测器体积将PMT的数量加倍来增加探测器体积内的可允许计数率以及使用X射线源来直接测量地层的光电性质。

授予Teague的US 8,481,919教导了以下装置：该装置通过连续增加DC参考并产生高电势场控制表面来产生并控制控制双极抑或单极x射线管所必需的电功率以达到在储层测井中代替化学源的目的。该参考文献还教导在源上的可移动/可操纵的射束硬化滤波器和旋转灯塔（light-house）准直、以及在井下x射线发生器中使用包括SF₆的气体绝缘物作为电绝缘物。然而，该参考文献未能公开以下方法：使用x射线装置的增加的输出以使更长偏移探测器能够实现对地层的未被侵入区的分析。该参考文献也未能公开通过针对给定的探测器体积将PMT的数量加倍来增加探测器体积内的可允许计数率以及使用X射线源来直接测量地层的光电性质。

发明内容

提供了一种用于测量包围井眼的同时存在的被侵入地层和未被侵入地层的基于x射线的岩性密度工具，该工具至少包括内部长度，该内部长度包括探头区段，其中，所述探头区段还包括X射线源；至少一个辐射测量探测器；至少一个源监控探测器；以及多个依赖探头的电子设备。根据本发明的一些方面，该工具使用x射线来照射包围井眼的地层，并且多个探测器被用于直接测量被侵入地层体积密度和未被侵入地层体积密度两者。还提供了：探测器，其用于测量井眼间隙（standoff）使得其他探测器响应可针对工具间隙得到补偿；长源距探测器和超长源距探测器，其设置成与定位在准直钨辐射屏蔽体内的源电磁通信；以及耐磨垫，其设置成使得源和探测器组件可压靠在井眼的侧部上以减少井眼效应。

附图说明

图1图示了通过电缆输送件被部署到井眼中的基于x射线的岩性密度地层评估工具，其中，通过该工具来测量地层密度。

图2是在井眼工具的范围内实施该方法的实际装置的布局图，该井眼工具被构造成使用x射线管作为辐射源来测量地层密度、未被侵入体积密度和井眼校正。

图3图示了康普顿范围源的典型参考探测器谱，其示出了y轴线中的强度相对于x轴线中的光子能量，其中，感兴趣的窗口区域（两个指定能量之间的区域）随着谱峰值强度的移动而保持不变。

图4图示了密度（DRho）相对于RhoLS-RhoSS的典型的基于x射线的图，注意铝[403]相对于镁[404]响应的斜率与通常和基于¹³⁷Cs的岩性密度工具相关联的响应一致。

图5图示了PE响应的典型的基于x射线的图，其指示在考虑镁、铝和已知PE的套管（在这种情况下为不锈钢）的光电响应时能够实现可预测行为的“短源距”探测器。

图6图示了当使用¹³⁷Cs和X射线时在测量铝地层相对于镁地层时在体积密度探测器处探测到的能量的谱形式的比较。

图7图示了短源距探测器的谱表示，其示出了强度相对于光子能量；短源距探测器可以用于收集入射光子的谱或基于能量阈值来进行收集，其中，特定的能量窗口用于在源自康普顿散射事件的计数和源自光电的计数之间进行区分。

图8图示了DRho相对于RhoLS-RhoSS图上的铝-镁斜率，其表现出作为针对不同泥浆比重的泥饼垫进行校准的结果的“肋”。

具体实施方式

本文中所描述的本发明包括用于以下方法和设备：当试图实现密度计算以确定油气井内地层的密度时，使用电子x射线装置作为化学伽马射线源的替代物。本发明还教导了一种通过以下方式改进测量准确性的装置：使用X射线源的显著更高的输出（与1.5Ci的¹³⁷Cs相比）来增加体积密度探测器的轴向偏移，同时保持实现0.01 g/cc可重复性所必需的统计要求，从而允许在油气井内地层的被泥浆侵入区之外进行一定深度的勘探。该方法提供了一种用于向岩性密度测量添加数据的方法，并且提供了一种用于消除关于泥浆比重依赖性的不确定性的方法。

该方法包括已知的技术和新技术，这些技术在关于供油气行业内使用的辐射物理和地层评估测量的新应用中被组合。该方法进一步通过一种装置来具体实施，该装置可用于实践该方法以供在水、油或气井中使用。

在测井作业期间可使用的¹³⁷Cs量的典型法规限度为最大值1.3居里。在密度测井作业期间，需要每秒一定数量的光子进入到探测器中来确保足够高的统计量，以达到数据质量一致性和解释的目的。因此，通常执行密度测井作业，使得工具以1,800 ft/hr的速度移动以确保足够的光子在任何特定深度处进入探测器，以提供客户可接受的数据分辨率（通常为对0.01 g/cc密度的可重复性）。在15,000 ft长的井中，这可以转化为从地底到地面略超过8小时的测井时间（或在储层区中为至少2小时）。

由于测井的速度与采集速度（采集速度与伽马源的输出成比例）相关，因此目前不能更快地执行这些作业。出于安全原因，可使用的¹³⁷Cs的量被设定上限，其中在执行测井所需的最短时间量中达到所得上限。

目前不存在如下可行的技术：这些技术具有增加密度探测器的轴向偏移的能力以达到避开对被泥浆侵入区的测量的目的，从而提高岩性密度测量的准确性并减轻泥浆比重和地层孔隙度对岩性密度测量的影响。

现在参考附图，图1图示了通过电缆输送件[102、103]被部署到井眼[104]中的基于x射线的岩性密度地层评估工具[101]，其中，通过工具[101]来测量地层[105]密度。

图2是在井眼工具[201]的范围内实施该方法的实际装置的布局图，该井眼工具被构造成使用x射线管[203]作为辐射[204]源来测量地层密度、未被侵入体积密度和井眼校正。X射线源[203]产生照射地层[202]的x射线的射束[204]。由参考探测器[205]监控X射线源输出。不需要穿过包围源[203]的屏蔽体[209]和探测器[205、206、207、208]的直接射束路径，因为参考探测器使用屏蔽体[209]来使直接从源[204]发出的辐射衰减。注意，体积密度探测器[207]是双端的，使得闪烁体晶体有效地包括单晶体空间中背对背的两个晶体（每一端上为光电倍增管）。这种布置结构有效地将饱和之前每秒可以收集的计数数量加倍，同时保持探测器体积。

图3图示了康普顿范围源的典型参考探测器谱，其示出了y轴线[301]中的强度相对于x轴线[302]中的光子能量，感兴趣的窗口区域[303]（两个指定能量之间的区域）随着谱峰值强度[304]的移动而保持不变。

图4图示了密度（DRho）[401]相对于RhoLS-RhoSS [402]的典型的基于x射线的图，注意铝[403]相对于镁[404]响应的斜率完美地实现了通常通过基于¹³⁷Cs的岩性密度工具相关联的响应。

图5图示了PE响应的典型的基于x射线的图，其指示当考虑镁[501]、铝[502]和已知PE的套管（在这种情况下为不锈钢）[503]的光电响应时短源距探测器能够实现可预测的行为。为进一步阐明PE比率，见图7。

图6图示了当使用¹³⁷Cs和X射线时在测量铝地层相对于镁地层时在体积密度探测器处探测到的能量的谱形式的比较。¹³⁷Cs测量的铝[604]中的x射线当量[603]具有非常相似的形式。同等地，¹³⁷Cs测量的镁[602]中的x射线当量[601]也具有非常相似的形式。地层往往将¹³⁷Cs的较高能量滤波/散射到这种程度，使得谱的形式实际上与X射线无法区分。因此，x射线测量的物理结果可与标准的基于¹³⁷Cs的岩性密度工具的物理结果互换。

图7是示出强度[701]相对于光子能量[702]的短源距探测器的谱表示。短源距探测器可以用于收集入射光子的谱或基于能量阈值来进行收集，其中，特定的能量窗口用于在源自康普顿散射事件的计数和源自光电的计数之间进行区分。在这方面，光电能量将由窗口1 [703]内的计数和窗口2 [704]内的康普顿表示。在窗口1内收集的计数与在窗口2内收集的计数的比率给出了光电测量的基础。

图8图示了DRho [801]相对于RhoLS-RhoSS [802]图上的铝-镁斜率[803]，其表现出作为针对不同泥浆比重的泥饼垫进行校准的结果的肋[804、805、806、807]。每条曲线[804、805、806、807]包括代表泥饼的承载厚度的点。在典型的基于Cs的岩性密度测井中，需要知道泥浆比重，以理解工具响应在哪个肋上作业。

在一个示例实施例中，基于x射线的岩性密度地层评估工具[101]通过电缆输送件[102、103]被部署到井眼[104]中，其中，通过工具[101]来测量地层[105]密度。工具[101]被压力壳体[201]封闭，该压力壳体确保井产流体保持在壳体外部。工具[101]被构造成使用x射线管[203]作为辐射[204]源来测量地层密度、未被侵入体积密度和井眼校正。

X射线源[203]产生照射地层[202]的x射线的射束[204]。由参考探测器[205]监控X射线源输出。不需要穿过包围源[203]的屏蔽体[209]和探测器[205、206、207、208]的直接射束路径，因为参考探测器使用屏蔽体[209]来使直接从源[204]发出的辐射衰减。注意，体积密度探测器[207]是双端的，使得闪烁体晶体有效地包括单晶体的空间中背对背的两个晶体（每一端上为光电倍增管）。这种布置结构有效地使在晶体饱和之前每秒可以收集的计数数量加倍，同时保持探测器体积。

在另外的实施例中，探测器晶体可由直接转换类型制成，其将入射的x射线光子直接转换成级联电子以由电子读出装置读取，而不是x射线被转换/闪烁成晶体内的可见光，该可见光然后必须经由使用光电倍增管转换为电子脉冲。

在再另外的实施例中，晶体体积可完全由阵列式成像探测器代替，诸如结合到专用集成电路（ASIC）内的读出电路的二维阵列的碲化镉或碲锌镉探测器。

在再另外的实施例中，由闪烁体晶体制成的具有嵌入式微同位素检查源（待用于探测器增益稳定）的至少两个探测器[206、207、208]以从x射线管[204]轴向偏移的方式定位在压力壳体[201]内。压力壳体[201]借助于耐磨垫[210]被保持抵靠井眼的壁。借助于电缆或其他输送装置沿着井的轴线来输送工具，该工具通常填充有钻井流体，诸如泥浆。由于产生井的钻井活动，泥浆（或钻井流体）渗入到地层[202]中一小段距离，从而留下泥饼，其中泥浆内的颗粒从渗透地层的钻井流体中滤出。

在又另一实施例中，最靠近（X射线源的）输出射束出口的探测器[206]主要用于测量工具和地层之间由于井眼不规则度引起的间隙，并且因此测量在工具和地层之间有多少井产流体（称为短源距的探测器）。这是重要的，因为沿工具和地层之间的环形空间[211]向下泄漏的源辐射的量导致尚未穿过地层[202]的进入探测器[206、207、208]的光子的数量增加（也称为井眼效应）。另外，探测器[206]可以用于测量光电效应并给出对形成地层构造的材料类型的指示。短源距探测器可以用于收集入射光子的谱或基于能量阈值来进行收集，其中，特定的能量窗口用于在源自康普顿散射事件的计数和源自光电的计数之间进行区分。

在这方面，光电能量将由窗口1 [703]内的计数和窗口2 [704]内的康普顿表示。在窗口1内收集的计数与在窗口2内收集的计数的比率给出了光电测量的基础。这通过将探测器的所收集的能量谱内的两个能量窗口进行比较来实现，其中一个被设定处于较低能量（诸如，80至100 keV），并且另一个被设定处于康普顿能量范围（诸如，110至600 kev）。对在每个能量窗口中所收集的计数比率的比较允许光电效应的指数，该指数可基于地层中预期的材料的类型来表征。光电指数可以表示为测量值相对于测井深度。

在另一个实施例中，从输出射束[204]出口进一步偏移的下一个探测器[207]（称为体积密度探测器或长源距）被用于测量地层[202]密度。该探测器的输出通过测量所述探测器对短源距探测器的特性的已知响应针对井眼效应得到补偿。该探测器被用于测量体积密度，体积密度可以从地层的有效电子密度计算得出。这从X射线源[204]的已知输出计算得出。地层[202]的密度越高，进入长源距的计数数量越小；相反，地层密度越低，计数数量就越高。由于与典型的基于¹³⁷Cs的工具相比可以进入体积密度探测器[207]的计数数量如此之大，因此要么需要选择具有较低转换和恢复时间的闪烁体（诸如，LaBr），要么可以创新地使用具有更高市场可用性的闪烁体（诸如，NaI）。在另外的实施例中，体积密度探测器[207]是双端的，使得闪烁体晶体有效地包括单晶体的空间中背对背的两个晶体（每一端上为光电倍增管）。这种布置结构有效地使在晶体饱和之前每秒可以收集的计数数量加倍，同时将探测器体积保持在源[204]至探测器[207]轴向偏移的特定区域内。

由于x射线装置的输出大，因此存在足够的光子来确保可以以比典型的¹³⁷Cs工具显著更大的偏移来探测大量光子。例如，需要在体积密度探测器[207]中在180 keV至510keV的区域中每秒收集大约1,500计数，以便能够在1,800 ft/hr的测井速度下计算出具有0.01g/cc的不确定性的密度。利用被构造成处于足以在地层中产生康普顿散射的电压（即，>200 keV）下的x射线管，于是可以在高得多的测井速度下实现在体积密度探测器[207]中每秒探测到的光子计数>1,500。更大统计数据的另一用途是以比典型的长源距探测器大得多的偏移来采用附加探测器，并且仍具有足够的统计数据（甚至在大的偏移的情况下）来实现0.01 g/cc。通常，在一定位置处的计数数量与距源[204]射束出口的轴向偏移距离成指数下降。

以大得多的轴向偏移来放置附加探测器的一个好处是，其勘探深度大于典型的长源距探测器。这种探测器将能够测量地层的未被侵入区内的岩性密度，使得可消除泥饼的影响。

在另外的实施例中，从输出射束[204]出口进一步偏移的附加探测器[208]（称为未被侵入体积密度探测器或超长源距）被用于测量地层[202]密度。通过测量所述探测器对短源距探测器[206]的特性的已知响应，该探测器的输出针对井眼效应得到补偿。未被侵入体积密度探测器[208]用于测量地层[202]的尚未受到钻井流体侵入的直接影响的未被侵入部分的体积密度，因此可以从地层的有效电子密度计算得出。在另外的实施例中，通过测量所述探测器对短源距探测器[206]的特性以及通过对体积密度探测器[207]的特性的已知响应，所述探测器的输出针对井眼效应得到补偿。

在另外的实施例中，DRho[801]相对于RhoLS-RhoSS[802]图上的铝-镁斜率[803]表现出肋[804、805、806、807]，所述肋是针对不同泥浆比重的泥饼垫进行校准的结果。每条曲线[804、805、806、807]包括表示泥饼的承载厚度的点。在典型的基于Cs的岩性密度测井中，需要知道泥浆比重以理解工具响应在哪个肋上作业。因此，在标准脊肋算法中，针对不同泥浆比重的所有肋都塌陷到单个肋上。另外，大于0.75”的泥浆垫/间隙厚度通常导致从单个肋脱离的曲率，从而使得难以确定哪个肋与测井相关。然而，通过调制X射线源[204]的输出能量，将有可能确定泥饼类型，这将意味着可以针对所述泥浆比重使用特定肋（而不是通用肋），从而允许大于0.75”的任何偏移校正/补偿正确地起作用。

在再另外的实施例中，工具[101]定位在随钻测井（LWD）管柱内，而不是通过电缆输送。在另外的实施例中，LWD提供的工具[101]将由泥浆涡轮提供动力。

在又一实施例中，工具[101]可与其他测量工具（诸如，中子孔隙度、自然伽马和/或阵列感应工具）组合。

除了经补偿的未被侵入超长源距计算密度之外，提供示出经补偿的长源距计算密度的测井还给予操作员确定他们计算的密度的准确度并消除关于被泥浆侵入到所测量的地层区中的影响的任何顾虑的能力。

另外，更高强度的X射线源可以用于执行非常高速度（7,200 ft/hr）的测井作业，而不牺牲在测量内产生不超过0.01g/cc不确定性所必需的统计数据。因此，这将导致以现有技术的速度的4倍来执行测量，并将所使用的钻井时间的量减少到典型的基于¹³⁷Cs的测井作业所需的时间的四分之一。

此外，用X射线源（其在断电时无害）消除对危险的放射性同位素¹³⁷Cs的需求将在全球范围内彻底改变测井装备的物流和处理的简单性和安全性。

前述说明书仅出于说明性目的提供，并且不旨在描述本发明的所有可能的方面。尽管本文中已参考若干示例性实施例详细示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将了解，在不脱离其精神或范围的情况下，也可对描述进行微小的改变，以及进行各种其他修改、省略和添加。

Claims (10)

1.一种基于x射线的岩性密度工具，其用于测量包围井眼的同时存在的被侵入地层和未被侵入地层，所述工具包括：

内部长度，所述内部长度包括探头区段，其中，所述探头区段还包括X射线源；至少一个辐射测量探测器；至少一个源监控探测器；以及多个依赖探头的电子设备。

2.根据权利要求1所述的工具，其还包括多个工具逻辑电子设备和PSU。

3.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具使用x射线来照射包围井眼的所述地层，并且多个探测器被用于直接测量被侵入地层体积密度和未被侵入地层体积密度两者。

4.根据权利要求1所述的工具，其还包括探测器，所述探测器用于测量井眼间隙使得其他探测器响应可针对工具间隙得到补偿。

5.根据权利要求1所述的工具，其还包括：长源距探测器；超长源距探测器；以及定位在准直辐射屏蔽体内的源。

6.根据权利要求5所述的工具，其中，所述屏蔽体还包括钨。

7.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具被构造成以便允许通过式布线。

8.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具还包括耐磨垫，所述耐磨垫设置成使得所述源和探测器组件可压靠在所述井眼的侧部上以减少井眼效应。

9.根据权利要求1所述的工具，其中，所述参考探测器用于监控所述X射线源的输出。

10.根据权利要求1所述的工具，其中，所述短源距被构造成将入射光子分布到能量分类部中，使得可进行光电测量。