CN110546535A - 检测在单和双套管柱环境的环形材料中的异常 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于在单、双和多套管井眼环境内测量材料体积密度的基于x射线的水泥评估工具，该工具至少包括内部长度，该内部长度包括探测器区段，其中所述探测器区段还包括x射线源；用于辐射测量检测器的辐射屏蔽；依赖探测器的电子器件；以及多个工具逻辑电子器件和PSU，其中该工具使用x射线来照射井眼周围的地层，且多个检测器用来直接测量水泥环的密度和其内密度中的任何变化。检测器用来测量套管偏位，使得其它检测器响应补偿工具偏位和集中；多个参考检测器用来监测x射线源的输出，且最短轴向偏移检测器配置成将入射光子分布到能量分类中，使得可进行光电测量。
Description
技术领域
本发明大体上涉及用于检测环形材料中的异常的方法和器件(means)，且在特定但非限制性的实施例中涉及用于检测单套管柱环境和双套管柱环境的环形材料中的异常的方法和器件。
背景技术
在油和气行业内，计量通过多个套管的水泥(cement)的质量的需求与确定环的状态的能力一样极为重要。该行业目前采用各种方法来用于验证单套管柱后面的液压密封。典型地，超声工具在井内运行以确定水泥是否结合到套管的外部，由此指示在套管与外套管之间或在套管与地层之间的环中水泥的存在。最终，需要压力测试来确保实现了区域隔离，因为超声工具高度地依赖于环中材料与套管之间的结合、套管的质量，以及在能够正确工作的环中的材料的机械性能。另外，超声工具将环中材料作为单个各向同性且均匀的体积来处理，远离该理想的任何实际偏差导致测量中的误差。
目前的工具可提供关于最内部套管的水泥结合的信息，然而缺少判别到水泥或环形材料中各种深度的能力。这可导致流体迁移路径可存在于水泥-地层边界处、水泥本身内或套管与外套管之间的可能性，由此导致区域隔离的损失。
目前没有可行的技术是有效的，是能够确定环形区域(直到水泥-地层边界)内异常的径向和方位角位置以确保不存在可对区域隔离和井完整性造成风险的流体路径的。
现有技术教导使用x射线或其它辐射能量来检测或获得关于在水、油或气井的井眼内或周围结构的信息的各种技术，然而没有教导能够在单或多柱套管的井环境中准确地分析在井眼周围的环形材料中异常的方位角和径向位置的方法或器件。另外，没有教导一种利用包括与井套管同心的集中(非衬塞)工具而不是需要源和检测器组件来与所述套管接触的‘衬塞’工具的器件来准确地分析异常的方位角位置的方法。
例如，授予Youmans的US 3,564,251公开使用方位角扫描的准直x射线束，出于产生紧接在工具周围的井眼表面或套管内部的螺旋形式记录(log)的目的，该x射线束用来在检测器处产生衰减信号，有效地体现为x射线井径仪(caliper)。然而，该参考文献未能公开一种穿过单或多井套管的钢壁来实现此的器件或方法，且因此不能从环形材料(诸如水泥)判别来自所述套管后面的信号。
授予Teague等的US 7,675,029教导一种允许测量来自井眼内部任何水平表面的x射线反向散射光子(这涉及二维成像技术)的设备。
授予Wraight的US 7,634,059提供一种可用来测量井眼内部的内表面的二维x射线图像而没有在径向方向上看井眼内部的技术可能性的概念和设备。然而，它未能教导一种穿过单或多井套管的钢壁来实现此的方法或器件，且因此不能从环形材料(诸如水泥)判别来自所述套管后面的信号。
授予Teague的US 8,481,919公开一种在不使用放射性同位素的情况下在井眼中产生康普顿光谱辐射的方法，且进一步描述使准直仪围绕在内部安装到设备的固定源旋转，但不具有带有准直仪的固态检测器。它进一步教导使用圆锥形且径向对称的阳极布置来允许产生全景x射线辐射。然而，该参考文献未能教导一种穿过单或多井套管的钢壁来实现此的器件或方法，由此不能从环形材料(诸如水泥)判别来自所述套管后面的信号。该参考文献还未能教导一种在单或多柱套管孔环境内的非衬塞(即，同心)的工具(tooling)技术。
由Smaardyk的US 2013/0009049公开一种允许测量来自井眼内层的反向散射x射线的设备。然而，未能教导一种穿过单或多井套管的钢壁来实现此的器件或方法，由此不能从环形材料(诸如水泥)判别来自所述套管后面的信号。
授予Shedlock的US 8,138,471公开一种基于x射线源、可旋转的x射线束准直仪和固态辐射检测器的扫描束设备，仅使管道和井眼套管的内表面能够成像。然而，该参考文献未能教导一种穿过单或多井套管的钢壁来实现此的方法或器件，且因此不能从环形材料(诸如水泥)判别来自所述套管后面的信号。
授予Bayless的US 5,326,970公开一种用于旨在测量来自井眼套管的内表面的反向散射x射线的工具的概念，其中x射线源基于线性加速器。然而，该参考文献未能教导一种穿过单或多井套管的钢壁测量散射的器件或方法，由此不能从环形材料(诸如水泥)判别来自所述套管后面的信号。
授予Teague的US 7,705,294教导一种旨在于选定的径向方向上测量来自井眼内层的反向散射x射线的设备，其中丢失的分段数据通过设备移动穿过井眼来填充。该设备允许生成用于井或井眼的二维重建的数据，但该公开案没有教导用于照射x射线束的必要几何形状来允许判别反向散射光子所源自的深度(仅它们的方向)。
授予Hornby的US 5,081,611公开一种使用沿着工具的主轴线分布的多个接收器和单个超声换能器来确定陆地(earth)地层纵向沿着井眼的声学物理参数的反向投影(projection)的方法。
授予Hillis的US 6,725,161教导一种将传送器放置在井眼中且将接收器放置在陆地的表面上或将接收器放置在井眼中且将传送器放置在陆地的表面上的方法，其中目的在于确定关于传送器与接收器之间地质材料的结构信息。
授予Siddiqui的US 6,876,721教导一种使从岩心试样取得的信息与来自井眼密度记录的信息关联的方法。岩心试样信息是从岩心试样的CT扫描得到的，由此x射线源和检测器位于试样的外部上，且由此配置为外部向里看的布置。将来自CT扫描的各种种类的信息(诸如它的体积密度)与记录信息比较且关联。
授予Flaum的US 4,464,569公开一种通过在由中子光谱记录工具对陆地地层进行中子辐照之后处理从陆地地层发出的检测到的中子捕获伽马辐射来确定在井的井眼周围的陆地地层的元素组分的方法。
授予Seeman的US 4,433,240公开一种井眼记录工具，该工具检测来自地层岩石的自然辐射且记录所述信息，使得它可以以强度对深度图的形式来表示。
授予Turcotte的US 3,976,879公开一种井眼记录工具，该工具借助于脉冲电磁能或光子源来检测和记录来自井眼周围的地层的反向散射辐射，使得特征信息可以以强度对深度图的形式来表示。
授予Wilson等的US 9,012,836公开一种用于在线缆(wireline)环境中产生方位角中子孔隙度图像的方法和器件。类似于US 8,664,587，该参考文献公开一种方位角静态检测器的布置，其可通过将中子检测器细分成多方位角布置的检测器(检测器被屏蔽在慢化剂内以推断入射中子和伽马的方向性)来在线缆工具中实施以帮助操作者解释破裂后的记录。
授予Manente等的US 4,883,956提供一种用于使用适宜于移动穿过井眼的设备来研究地下陆地地层的设备和方法。依赖于地层特征或待测量的特征，该设备可包括自然或人工辐射源，该辐射源用于利用穿透性辐射(诸如伽马射线、x射线或中子)来辐照地层。由闪烁体响应于检测到的辐射所产生的光用来生成表示辐射的至少一个特征的信号，且记录该信号。
授予Plumb的US 6,078,867公开一种生成井眼的三维图形表示的方法，该方法至少包括如下步骤：接收与井眼有关的井径仪数据，从井径仪数据生成井眼的三维丝网模型，以及基于井眼形式、粗糙度和/或岩性从井径仪数据对三维丝网模型进行颜色映射。
授予Tittle的US 3,321,627公开一种确定井眼外部的地层的密度(以密度对深度图的形式来最佳地表示)的准直检测器和准直伽马射线源的系统。然而，该参考文献未能教导一种穿过单或多井套管的钢壁来实现此的器件或方法。
发明内容
提供一种用于在单、双和多套管井眼环境内测量材料体积密度的基于x射线的水泥评估工具，该工具至少包括内部长度，该内部长度包括探测器(sonde)区段，其中所述探测器区段还包括x射线源；用于辐射测量检测器的辐射屏蔽；依赖探测器的电子器件；以及多个工具逻辑电子器件和PSU，其中该工具使用x射线来照射井眼周围的地层，且多个检测器用来直接测量水泥环的密度和其内密度中的任何变化。检测器用来测量套管偏位(standoff)，使得其它检测器响应补偿工具偏位和集中；多个参考检测器用来监测x射线源的输出，且最短轴向偏移检测器配置成将入射光子分布到能量分类中，使得可进行光电测量。
附图说明
图1示出由线缆运输工具部署到井眼中的基于x射线的水泥评估工具，其中水泥环的密度由该工具测量。
图2示出多方位角的x射线束，使这些x射线束产生伪圆锥的x射线。
图3示出位于工具壳体内的x射线源和检测器。
图4示出位于工具壳体内的x射线源和检测器。
图5示出位于工具壳体内的x射线源和检测器。
图6示出由x射线束与井眼流体和套管的相互作用产生的套管的光电测量，其可由2阶检测器或1阶检测器取得，以确定与套管材料内的腐蚀相关联的材料的大体量。
图7示出随研究深度而变的对于每个检测器组相对于灵敏度的最佳轴向偏移改变和调制的输出x射线束的能量。
图8示出1阶检测器的光谱表示，其示出强度对光子能量。
具体实施方式
该发明描述一种改进分辨率且不需要与井套管直接物理接触(即，非衬塞)的确定在封装中井眼周围的材料的密度的方法和器件。本文中描述和要求享有权益的本发明由一种使用伪圆锥形x射线束的方法和器件组成，出于检测在单或多柱套管孔环境内井眼周围的环形材料内的密度变化的目的，该伪圆锥形x射线束位于非衬塞的同心定位的井眼记录工具内。
准直检测器的布置允许收集特别地涉及已知方位角和径向定位的相互作用区域(方位角分布的研究深度)的数据。当所述工具在井内轴向地移动时，可产生井眼周围的环形材料的密度的三维图，使得可分析在环形材料的密度中的变化以寻找关于水泥完整性和区域隔离的问题，诸如可传送压力的环形材料中的通道或孔。
示例性方法包括在关于用于油和气行业内的辐射物理学以及水泥和套管测量的新应用中已知和新技术的组合。此类方法还由一种器件来体现，该器件可用来实施用于水、油或气井中的方法。该示例性方法有益于在加水泥的单或多柱井眼环境内监测和确定水泥完整性、区域隔离和井完整性。
现在参照附图，图1示出由线缆运输工具[102、103]部署到井眼[105]中的基于x射线的水泥评估工具[101]，其中水泥环[104]的密度由工具[101]测量。
图2示出多方位角的x射线束[201]，使这些x射线束[201]产生伪圆锥的x射线。然而，不像真正的圆锥，伪圆锥[201]的单独指状部可用来减小检测器[203]之间信号中的串扰量，即，井眼和套管[205]周围的环形材料[202]中的异常[204]将由不同方位角定位的检测器[203]以不同的速率来检测，使得可确定异常的最可能的方位角位置。
图3示出位于工具壳体[310]内的x射线源和检测器[307、308]。该工具位于流体[306]填充的套管井眼内。第一套管[305]由水泥[304]填充的环结合到第二套管[303]。第二套管[303]由第二水泥[302]填充的环结合到地层[301]。在圆锥形x射线束[309]与井眼周围的介质[301、302、303、304、305、306]相互作用时，在每个轴向偏移的检测器组[307、308]处检测计数。流体和套管检测器[308]数据将主要可归因于单事件散射机制，而异常检测器组[307]数据将主要由多散射事件机制组成。
图4示出位于工具壳体[407]内的x射线源和检测器[410、411、412、413、414、415]。该工具位于流体[406]填充的套管井眼中。第一套管[405]由水泥[404]填充的环结合到第二套管[403]。第二套管[403]由第二水泥[402]填充的环结合到地层[401]。在x射线束[409](这里示为圆锥)与工具壳体[407]周围的介质[401、402、403、404、405、406]相互作用时，在每个轴向偏移的检测器组[410、411、412、413、414、415]处检测的计数是所检测的光子在它们行进穿过和反向穿过工具周围[401、402、403、404、405、406]的每个‘层’时的各种衰减因子总和的卷积。在对于检测器组的轴向偏移(从源)增加时，检测信号的卷积量亦如此。额外函数是随x射线光子能量而变的各种材料的平均自由程长度。1阶检测器[410]数据将主要可归因于单事件散射机制，而3-n阶[412到415]检测器组数据将主要由多(康普顿)散射事件机制组成。来自每个检测器的数据可通过使用由对应的方位角相干的检测器(带有较低的轴向偏移(较低的径向研究深度))收集的数据来去卷积。使用多步骤方法，来自每个检测器的信号可去卷积，使得结果是在特定检测器的研究深度(受关注的区域)内材料的密度的测量。
图5示出位于工具壳体[507]内的x射线源和检测器[510、511、512、513、514、515]。该工具位于流体[506]填充的套管井眼内。第一套管[505]由水泥[504]填充的环结合到第二套管[503]。第二套管[503]由第二水泥[502]填充的环结合到地层[501]。在x射线束[509](这里示为圆锥)与井眼周围的介质相互作用时，在每个轴向偏移的检测器组[510、511、512、513、514、515]处检测的计数是所检测的光子在它们行进穿过和反向穿过工具周围[501、502、503、504、505、506]的每个‘层’时的各种衰减因子总和的卷积。来自每个检测器的数据可通过使用由1阶检测器组[510]收集的数据来去卷积，以单独补偿流体厚度[506]和套管[505]的变化。使用单步骤方法，可补偿来自每个检测器的信号，使得结果是与较低的研究深度(或较低的轴向偏移)中材料的衰减和散射截面的函数组合的研究深度(受关注的区域)内材料的密度的测量。
图6示出由x射线束[601]与井眼流体[604]和套管[603]的相互作用产生的套管[603]的光电测量，其可由2阶检测器[606]或1阶检测器[605]取得，以确定与套管材料内的腐蚀[607]相关联的材料的大体量。该测量也可与由1阶检测器[605]贡献的径向偏移测量组合，以确定‘套管质量’指标测量。套管典型地按它们的外径和按每单位长度的重量分级成尺寸组。套管的尺寸可变性由内径表现。因此，在内径变化时，面向井眼流体的内套管表面的腐蚀可使用在套管的内表面上轴向来回移动的x射线束[601]的测量强度(由1阶检测器[605])单独通过内径测量来确定。
图7示出随研究深度而变的对于每个检测器组[707]相对于灵敏度的最佳轴向偏移改变和调制的输出x射线束[701]的能量。x射线束的能量[708]的降低将导致检测器组[709]的最佳轴向偏移的减小。然而，由于物理检测器[707]保持静态，与x射线束的调制有关的收集信息可用来确定对于井眼周围区域的灵敏度函数的变化水平。实际上，作用像合成孔径，且提高径向分辨率。
图8示出1阶检测器的光谱表示，其示出强度[801]对光子能量[802]。1阶检测器可用来收集入射光子的光谱，或基于能量阈值来收集，其中特定的能量窗口[803、804]用来在源自康普顿散射事件的计数与源自光电的那些之间区分。在该方面，光电能量将由低能量窗口[803]内的计数和较高能量窗口[804]内的康普顿来表示。在两个窗口内收集的计数的比给出光电测量的基础。
在一个实施例中，基于x射线的水泥评估工具[101]由线缆运输工具[102、103]部署到井眼[105]中，其中水泥环[104]的密度由工具[101]测量。
在另外的实施例中，圆柱形准直仪用来给出位于井眼记录工具[101]的压力壳体内的x射线源的输出方向性。可使多方位角的x射线束[201]产生伪圆锥的x射线。然而，不像真正的圆锥，伪圆锥[201]的单独指状部可用来减小检测器[203]之间信号中的串扰量，即，井眼和套管[205]周围的环形材料[202]中的异常[204]将由不同方位角定位的检测器[203]以不同的速率来检测，使得可确定异常的最可能的方位角位置。x射线源和检测器[307、308]位于工具壳体[310]内。该工具位于流体[306]填充的套管井眼内。第一套管[305]由水泥[304]填充的环结合到第二套管[303]。第二套管[303]由第二水泥[302]填充的环结合到地层[301]。在圆锥形x射线束[309]与井眼周围的介质[301、302、303、304、305、306]相互作用时，在每个轴向偏移的检测器组[307、308]处检测计数。流体和套管检测器[308]数据将主要可归因于单事件散射机制，而异常检测器组[307]数据将主要由多散射事件机制组成。x射线源和检测器[410、411、412、413、414、415]位于工具壳体[407]内。在x射线束[409]与工具壳体[407]周围的介质[401、402、403、404、405、406]相互作用时，在每个轴向偏移的检测器组[410、411、412、413、414、415]处检测的计数是所检测的光子在它们行进穿过和反向穿过工具周围[401、402、403、404、405、406]的每个径向层时的各种衰减因子总和的卷积。在对于检测器组的轴向偏移(从源)增加时，检测信号的卷积量亦如此。额外函数是随x射线光子能量而变的各种材料的平均自由程长度。1阶检测器[410]数据将主要可归因于单事件散射机制，而3-n阶[412到415]检测器组数据将主要由多(康普顿)散射事件机制组成。
来自每个检测器的数据通过使用由对应的方位角相干的检测器(带有较低的轴向偏移(较低的径向研究深度))收集的数据来去卷积。使用多步骤方法，来自每个检测器的信号可去卷积，使得结果是在特定检测器的研究深度(受关注的区域)内材料的密度的测量。
在另外的实施例中，来自每个检测器的数据可通过使用由1阶检测器组[510]收集的数据来去卷积，以单独补偿流体厚度[506]和套管[505]的变化。使用单步骤方法，可补偿来自每个检测器的信号，使得结果是与较低的研究深度(或较低的轴向偏移)中材料的衰减和散射截面的函数组合的研究深度(受关注的区域)内材料的密度的测量。
1阶检测器组的单散射偏差使该组对于通过井流体测量套管与工具壳体之间的偏移是理想的。由于该工具与井套管主要同轴(即，非衬塞)定位，可预期的是，该工具将保持主要集中。然而，井套管直径(椭圆度)上任何轻微的变化或工具的定中心器机构的低效率将导致对于通过井眼流体的x射线的较长的路径长度。出于该原因，1阶检测器是用于在对于较高阶检测器的路径长度和衰减上改变的主补偿机构。另外，可采用方位角分布的1阶检测器中的每个的比较，使得可确定工具在套管内的物理位置(随离中心线的偏移而变)。例如，来自偏心工具的一侧的信号将不同于该工具的相反侧，使用组中三个或更多个方位角检测器可帮助确定工具是否居中(作为有用信息)，且使用5个或更多个检测器可实现其，但带有提供产生椭圆函数来确定套管的椭圆度的器件的额外益处。
类似的技术可应用于较高阶的检测器组。其中，与‘外’井套管相关联的受关注的区域(或受关注的半径)相关联的那些检测器组可用来授给椭圆函数，以确定最内部套管相比于最外部套管所位于处，且因此可解决多柱套管偏心率的度量。
检测器的轴向偏移方位角分组的比较也可用来确定预期的‘密度异常’的径向位置。在该方面，如果在外套管与地层之间，异常位于外环内，则仅较高阶的检测器组应检测入射光子强度/计数上的改变，而较低阶的检测器组的研究深度将太低以至于不能检测所述异常。在x射线束通过所有的那些受关注的区域时，由较低阶的检测器组检测的异常将由较低阶的异常检测器和较高阶的检测器两者来检测。位于较低(内部)研究深度处的异常将对较高阶的检测器具有卷积影响。在对较高阶的检测器与较低阶的检测器的影响之间的该差异起用于确定位于井眼周围环形材料内的密度异常的径向位置的基础的作用。
在一个实施例中，从每个方位角平面收集的数据可处理，以产生从工具的表面延伸出到进入井眼周围地层中显著距离的材料的二维密度图(像素)，由此捕获随轴向位置和径向位置而变的对于材料的所有的密度数据。在另外的实施例中，从每个‘方位角’收集的数据可与相邻方位角比较，以确定异常的方位角位置，使得二维图可合并成随轴向位置、方位角和径向位置而变的对于材料的密度数据的三维图(体素)。
在堵塞和废弃操作期间，可不了解套管的质量。在另外的实施例中，由x射线束[601]与井眼流体[604]和套管[603]的相互作用产生的套管[603]的光电测量可由2阶检测器[606]或1阶检测器[605]取得，以确定与套管材料内的腐蚀[607]相关联的材料的大体量。该测量也可与由1阶检测器[605]贡献的径向偏移测量组合，以确定‘套管质量’指标测量。套管典型地按它们的外径和按每单位长度的重量分级成尺寸组。套管的尺寸可变性由内径表现。因此，在内径变化时，面向井眼流体的内套管表面的腐蚀可使用在套管的内表面上轴向来回移动的x射线束[601]的测量强度(由1阶检测器[605])单独通过内径测量来确定。1阶检测器可用来收集入射光子的光谱，或基于能量阈值来收集，其中特定的能量窗口[803、804]用来在源自康普顿散射事件的计数与源自光电的那些之间区分。在该方面，光电能量将由低能量窗口[803]内的计数和较高能量窗口[804]内的康普顿来表示。在两个窗口内收集的计数的比给出光电测量的基础。
在另外的实施例中，所有检测器配置成测量能谱，使得该光谱信息可用来执行井眼周围材料的光谱分析，以用于改进材料识别。在另外的实施例中，机器学习将用来自动地分析所记录数据的光谱(光电或特征能量)内容，以识别关键特征，诸如腐蚀、孔、裂纹、划痕和/或结垢累积。在另外的实施例中，机器学习将用来自动地分析从由相同工具产生的历史记录得到的数据，以便更好地确定执行地层破裂的最佳位置。
在其它实施例中，所收集的数据可呈现为传统的2D记录(随深度而变)，呈现为体素化的三维密度模型，呈现为此类切片或区段。在备选实施例中，数据通过机器学习来进一步处理，使得训练神经网络，以寻找信号异常，或通过对轴向偏移的检测器组数据集合之间的差异和梯度(经校准)设置简单的鉴别器。该技术在与电源电压调制(即，改变灵敏度函数)组合时特别强大。在另外的实施例中，该工具用来确定在套管井眼周围的地层内自然或人工裂缝的位置、分布和体积。
在另外的实施例中，工具[101]位于记录同时钻孔(LWD)的柱内，而不是由线缆运输。在另外的实施例中，LWD供给工具[101]将由泥浆涡轮提供功率。在另外的实施例中，LWD供给工具将由电池提供功率。
在另外的实施例中，LWD供给工具将用来确定在井眼周围的地层内自然或人工裂缝的位置、分布和体积。在又一个实施例中，LWD供给工具将用来通过不断地测量地层密度的方位角分布来确定钻孔设备的底孔组件是否保持在它期望的地质床内。
在还另外的实施例中，工具[101]能够与其它测量工具(诸如中子孔隙度、自然伽马和/或阵列感应工具)组合。
在另外的实施例中，方位角分段的声学测量(诸如方位角地测量水泥结合)可集成到工具中，使得可确定到第一套管的水泥结合的质量，而不需要额外的工具或记录运行。
相关联的示例性方法在不使用衬塞物的情况下解决井眼周围材料中密度变化的径向和方位角位置。另外，该方法不需要对井眼周围的材料预建模(如同声学工具一样)。
该技术不依赖于各种环形材料之间物理结合的质量(诸如同声学方法一样)。而且，该技术可与多个套管柱使用，以确定是否存在可降低井完整性、区域隔离或水泥完整性的任何异常。
所收集的数据是直接测量，而不是通过模型来推断的。
该技术是非衬塞的，即，源和检测器不需要与井套管物理接触。在一些实施例中，该技术不依赖于目前在井中的流体来工作。
前述说明书仅出于说明的目的来提供，且不意在描述本发明的所有可能方面。虽然本文中关于若干示例性实施例详细地示出和描述了本发明，本领域的普通技术人员将了解，还可作出对描述的微小改变以及各种其它修改、省略和添加，而不脱离其精神或范围。
Claims (20)
1.一种用于在单、双和多套管井眼环境内测量材料体积密度的基于x射线的水泥评估工具，其中所述工具包括：
内部长度，所述内部长度包括探测器区段，其中所述探测器区段还包括x射线源；用于辐射测量检测器的辐射屏蔽；依赖探测器的电子器件；以及多个工具逻辑电子器件和PSU，
其中所述工具使用x射线来照射井眼周围的地层，且多个检测器用来直接测量水泥环的密度和其内密度中的任何变化。
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具还包括检测器，所述检测器用来测量套管偏位，使得其它检测器响应可补偿工具偏位和集中。
3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述屏蔽还包括钨。
4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具配置成使得允许直通布线。
5.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，多个参考检测器用来监测所述x射线源的输出。
6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，最短轴向偏移检测器配置成将入射光子分布到能量分类中，使得可进行光电测量。
7.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，可调制x射线源能量，以修改最佳检测器轴向偏移来帮助产生响应灵敏度函数。
8.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具将能够与其它测量工具组合，所述其它测量工具包括中子孔隙度、自然伽马和阵列感应工具中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，方位角分段的声学测量集成到所述工具中。
10.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具将用来确定在所述套管井眼周围的所述地层内自然或人工裂缝的位置、分布和体积。
11.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具集成到记录同时钻孔的组件中。
12.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具由泥浆涡轮发电机提供功率。
13.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具由电池供功率。
14.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具配置成使得允许直通布线。
15.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，多个参考检测器用来监测所述x射线源的输出。
16.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，最短轴向偏移检测器配置成将入射光子分布到能量分类中，使得可进行光电测量。
17.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，调制x射线源能量，以修改最佳检测器轴向偏移以便帮助产生响应灵敏度函数。
18.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具将能够与其它测量工具组合，所述其它测量工具包括中子孔隙度、自然伽马和阵列感应工具中的一个或多个。
19.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，方位角分段的声学测量集成到所述工具中。
20.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具将用来确定在所述套管井眼周围的所述地层内自然或人工裂缝的位置、分布和体积。
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