CN88101914A - 钻凿钻孔的过程中用于安全地测量井底条件和岩层特性的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在本发明的实践中，新颖的和改进的MWD设备被协同地设计成耦合到—设计成从—钻杆柱悬垂在钻孔中的MWD工具并适合用作测量至少一个不需放射性源的辐照的井底条件及需要放射性源的辐照的井底条件。该设备包括可从钻孔中提起的载体，用以安全地在本发明的设备和地面间通过该钻杆柱输送化学放射性源，使得当需要从钻孔中取出该放射性源而不会影响该MWD工具在测量不需要辐照的至少一井底条件的顺次操作中选择性地将该载体回收到地面上。

Description

本发明涉及钻探钻孔的方法和装置，更具体地说涉及钻探钻孔的过程中用于安全地测量井底条件和岩层特性的方法和装置。

在钻凿一油井或气井的过程中，顺次的测量通常是由各种井筒状况以及在该钻头连续钻凿该钻孔时待被钻头贯穿的地质岩层的一种或多种特性做出的。虽然已认识到，如果能够频频地做出如这些类型的测量，则钻探操作将会获得很大的改善。在以往，除非将钻杆柱和钻头暂时地从钻孔中取出并在裸眼钻孔中进行一次或多次绳索测井操作，这些测量简直是无法取得。由于绳索测量操作能显著地延长完成一条钻孔所需要的时间，迄今，通常的作法是将在钻凿一给定钻孔过程中进行的所谓“裸眼井测井”的次数尽可能地减少到最低程度。

当然，本技术领域中的普通技术人员会追忆到曾经在此之前提出过许多不同的建议，以便在不用取出钻杆柱和钻头的情况下做出一次或多次这些类型的测量。例如，如在美国专利第3，112，442号中描绘的，该专利建议装备一包括一适宜的电源、一记录器及各种电气的和/或放射性的探测器的配套仪器，该仪器适配于移动通过钻杆柱纵向孔并座落在恰好为钻头上方的适宜的支座上。一旦做出一系列的测量，通过该钻杆柱将一所谓“绳索打捞筒”送到钻杆柱底部并连接到该仪器外壳的上端部的打捞颈部，用以将整个仪器收回到地面以供对该测量进行分析。美国专利第3，209，323号中示出相似的装置，该装置代之以通过采用一携带具有一绕组的打捞筒的常用的测井电缆，该绕组被感应耦合到在仪器的打捞颈部的匹配绕组而传递被记录的测量到地面上。如可从美国专利第3，186，222号中看到的，其它已有技术的建议案采用一具有电气的和/或放射性探测器的配套测量组合件，该组合件被安装在钻杆柱的下端部，位置恰好在钻头的上方。以这种装置，来自测量组合件的输出信号被转换成顺次交替地偏振的电磁脉冲，该电磁脉冲通过在钻杆柱中以空间间隔级联地耦合的配套的中继站沿该钻杆柱的壁传递到地面上。由于在以上检索的三个专利中公开的放射性测井器件被设计成只能测量来自地质岩层的天然γ射线，因此那些测井器件就不需要有一放射性源。

当然，将会理解到，这些已有技术系统所遇到的多种问题已被各种钻凿带测量即所谓“MWD”工具的出现有效地解决。由于引进了目前市场上可买到的MWD工具，才能第一次切实可行地在不必中止钻孔的钻凿操作过程下一次或多次地将井底的实时测量传递到地面上。例如，如详细地叙述在美国专利第3，855，857号中的一常用的商品的MWD工具，可测量如所谓的在钻头上的重量即“WOB”的这类井底条件以及作用于钻头上的扭矩、钻孔的方位和倾斜角、钻孔压力和温度、泥浆电阻和由该钻头贯穿的地质岩层的各种特性。各种探测器的输出信号被耦合到工具中选择性地控制一井底声信号装置的电路，以便连续地将表征这些实时测量的编码数据信号通过钻杆柱中的泥浆流传输到达在地面上适宜的检测及记录设备中。

当然，将会理解到，迄今已建议将该MWD工具用于提供由钻头贯穿的地质结构的不同放射性特性的实时测量。由于天然γ射线的测量只需要γ射线探测器及控制该信号装置的常用电路。因而，对MWD工具提供该仪器不会有太大的困难。常用的、具有这种性能的MWD工具示于例如美国专利第4，520，468号中及在美国专利第3，255，353号的图4中。另一方面在后一个被引用的专利文献的图1中，为测量地质结构的其它放射性特性，一MWD工具也必须具有一适宜的诸如一放射性化学源的放射性源。由于对结构密度的测量会受到钻孔流体的损害，例如，可见于美国专利第4，596，926号中，曾经建议通过在环绕该工具的壳体处设置一列放射性源和放射性探测器以补偿流体的效应。

本技术领域内的普通技术人员认识到，在钻探操作中使用一MWD工具时，随时都会发生该工具无意中被卡在钻孔中的现象。如果该工具或钻杆柱变得牢固地被卡住时，则可能需要从钻孔中提起该钻杆柱的上部部分，然后采用一次或多次“打捞”技术，以便在恢复钻探操作之前，先从钻孔中回收该钻杆柱的剩余部分和该MWD工具。然而，这类打捞操作可能在MWD工具上施加那种严重的冲击，使得在回收该工具之前就已将该工具的内部部件严重损坏。因此，如果一携带化学放射性源的MWD工具被卡到这种程度，使得该工具不可能轻易的回收时，则可能发生围绕该源的放射屏蔽被破坏的情况。如果发生这种情况时，钻孔流体将被污染，且当将该工具回收到地面后，在处理该损坏的工具时，可能会担起受放射性感染的风险。因此，当在任意给定的钻孔中的条件是该MWD工具变得被卡住时的那种情况，则必须始终考虑潜在的危险性。在某些状况下，证实使用带有化学放射性源的工具在钻探一钻孔的间隔时，在其间该工具可能被卡住，使人怀疑使用那种工具的优点。其结果，不仅是经营该MWD工具的保修公司失去本来可以收到的额外金钱收入，而且钻井的操作员也会放弃依赖于一放射性源已经提供的那些测量所获得的数据。

为了克服这一类问题，迄今已提出过各种建议，以提供可在钻杆柱中活动通过的并可暂时性地放置在恰在该钻头的上方处的钻铤上的配套仪器。例如，如在美国专利第4，041，780号中所叙述的，一配套的测井仪器被设计成待通过钻杆柱泵送到已暂时性地安装于该钻杆柱底端部上的支座。当然，易于见到，这种仪器的主要缺点在于每次进行一系列测量时，该钻头必须用携带该支座的接头替换。因此，由于每一系列测量需要两次整条钻杆柱的完整行程，通常当该钻杆柱被取出钻孔时，简单地采用一绳索测井工具以获取这些测量则更为实际得多。美国专利第4，550，392号也叙述一类似的但通过一电缆在钻杆柱中移进或移出的配套仪器。然而，尽管这种仪器为一种当该钻杆柱和钻头仍在钻孔中时安装和拆卸的仪器，但由于在仪器中的探测器始终是在厚壁的钻杆柱中，某些地质结构放射性特性则简直是无法有效地加以测定。此外，一旦将该仪器从该钻杆柱上拆卸后，则必须在没有进一步利用井底测量的情况下，将钻探操作继续进行下去。

因此，本发明的一个目的在于，当用一MWD工具进行钻探操作过程中，选择性地中止需用一种危险的井底放射性源的MWD测量，及其后在钻探操作再恢复时，能获得一个或多个与一井底放射性源无关的额外测量这样一些情况下，提供新颖的和改进的方法。

本发明的另一个目的在于提供新颖的和改进的MWD设备，该设备包括一个当它在一钻孔中无意被卡住时，或当需要不必停止与一井底放射性源无关的其它井底测量而继续对该钻孔的进行钻探时，能回收到地面上的可从钻孔内提起的放射性源。

本发明的一个附加目的在于提供新颖的和改进的MWD设备，该设备包括一个适合于和一具有一个或多个放射性检测器的MWD工具配合使用的管状壳体，只要本发明的一个可从钻孔内提起的放射性源载体被设置在该壳体中，该被协同地设计的检测器用以测量一个或多个该邻近地质结构的放射性特性，以这放射性源载体被协同地设计成使得在钻探操作过程中不需从该钻孔中取出该钻杆柱而能轻易地将该载体回收到地面以便在钻探操作可以恢复之前取走该放射性源。

本发明的这些和其它的目的在该新颖的和改进的方法的实践中实现，该方法叙述于此处。当相信发生了本发明的MWD设备和耦合到该设备的MWD工具可能在钻孔中被卡住时，中止钻孔的钻探操作并从该设备中取走一个或多个放射性源。一旦完成这些操作，可再恢复钻探操作，而该MWD工具是用以提供代表不需要通过一放射性源进行辐照的一个或多个井底条件测量而操作的。

为进一步达到本发明的目的，本发明的新颖的和改进的MWD设备适配于配合一MWD工具，该MWD工具是适配于从一钻杆柱悬垂在一钻孔中，用以测量选择的井底条件并当悬垂耦合到该MWD工具的地质钻孔设备钻凿该钻孔时传递表示该井底条件的信号到地面上。该新颖的和改进的设备也包括一包围着一个或多个化学放射性源的可从钻孔内提起的放射源载体，该载体被协同地设计成在一个该设备的壳体内的选择的站和用以辐照该邻近地质结构的表面之间活动通过该钻杆柱，只要该放射性源载体被设置在该设备内，从而容许该MWD工具测量各种选择的井底条件、包括一个或多个被该地质钻孔设备贯穿的地质结构的放射性特性。

本发明的新颖特点在附属的权利要求书中详细地加以陈述。本发明以及它的其它目的和优点一起，将通过一个采用示于附图中的本发明的原理的设备的示例性实施例的下列叙述的方法而可很好地加以理解，其中

图1示出本发明的MWD设备的一个优先实施例，在钻探操作的过程中，该设备可协同地和一具有多个探测器的MWD工具配合使用，该探测器包括一个或多个放射性检测器和一个声信号装置，设计成用以将表示对各种选择的井底条件的测量以及表示从邻近地质结构在响应本发明的MWD设备携带的一个或多个化学放射性源辐照到该地质结构而回收的放射性强度的测量的输出信号传递到地面上;

图2A-2B为示于图1中的MWD设备的顺次的正视图，该图为用于说明本发明的各种主要方面的剖面的并放大的图。

现回到图1，按照本发明的原理设计的一新颖的和改进的MWD设备10的一个优先实施例示于图中，该设备悬垂地耦合到一钻杆柱11的底端部，该钻杆柱包括如于12处所示的一个或多个钻铤，及如于13处所示的一多个级联连接钻杆接头。如所描绘的，该新颖的和改进的MWD设备10包括一管状壳体14，该壳体耦合一MWD工具15的上端部，该工具依次耦合到地质钻孔装置诸如一流体动力的涡轮钻具即一钻头16，适宜于用作连续地钻凿通过各种如于18处所示的地下地质结构的钻孔17。如在惯常的作法一样，一旦钻头16达到钻孔17的底部，该钻杆11由一在地面上的常用钻机（未示于图中）转动，同时将足够量的适宜的流体诸如所谓“钻井泥浆”不断地通过该钻杆柱向下泵送（如由流向箭头19所示）。这钻井泥浆从钻头16中的多个出口排放以冷却该钻头，在该钻井泥浆通过钻孔17中该钻杆柱11的外部的环形间隙向上返回（如由图中箭头20所示）时，同时也将由钻头移除的地质结构材料传输到地面上。

在图1中，将可看到，该新颖的和改进的MWD设备10的管状壳体14最好适配于级联耦合在该MWD工具15和钻杆柱11的底端部之间。从图1中，将会注意到，该新颖的和改进的MWD设备10还包括一放大的壳体，如概括地示于21处，该放大的壳体协同地设计成置于壳体14的中间部分上，以便向外突出而朝向至少该钻孔17的一侧壁。虽然该放大壳体21的具体材料和构造形式对本发明的总的目的来说是完全无关紧要，但为了方便起见，发现如示于22处的一具有两片或三片的最好用钢或其它γ射线屏蔽材料制成的普通螺旋形翼片的钻铤稳定器可轻易地加以改良以提供该放大的壳体。由于这种稳定器通常具有分离壳体，将会理解到，该改良的稳定器21可快速地夹持在环绕工具壳体14周侧。如将于下面详细叙述的那样，待用于任一给定操作的该改良的稳定器是如此选择，使得该翼片22的边缘与钻孔17的邻近壁表面的间隔通常不大于约1英寸，最理想的间隙为约1/4英寸。这种紧密间隙当然会明显地减少该钻杆柱11的底端部在钻孔17内横向移动的倾向。因此，将会理解到，为了本发明的实践将需要用如在21处的若干个不同外径的稳定器，而在给定的任一时间所选用的任一给定稳定器是依赖于该钻孔17的直径。还必须明白到，通过使用如在21处所示的钻铤稳定器，在稳定器翼片22之间将限定一足够的流动区以接钠通过钻孔17的环形空间向上流动的钻井泥浆流20。

如描绘在图1中，该MWD工具15最好包括一组厚壁管状壳体包围着用以测量各种井底条件诸如钻井流体的条件及已被钻头16贯穿的地质结构的选择性性能或特性的探测器或电路（来示于图中）。虽然，尽管可采用其它装置传递该测量结果到地面上，被描绘的MWD工具15还包括声数据信号发生装置23设计成用于接收来自一些测量探测器的输出信号并将代表这些输出信号的编码信号通过钻杆柱11中的钻井泥浆传输到地面上，在该处，该声信号由适宜的信号检测-处理的地面设备（来示于图中）进行检测并处理。为实践本发明，该MWD工具15以及地面设备最好以相同的方式设计成如美国专利申请序列号第740，110号其申请日为1985年5月31日所公开的、或如美国专利第4，479，564号所公开的井底和地面设备那样。这些专利文献（还有这些专利文献中引用的专利文件）均作为本发明的参考资料而结合到本发明中。如将于下面详细叙述的那样，该MWD工具15也包括常用的放射性测井装置24设计在该数据-信号发生装置23之上方。

现转到图2A-2B，图中示出本发明的MWD设备10的一个优先实施例的顺次剖面正视图。如图中描绘的，该壳体14具有常用的公母扣工具接头25和26设计成用于在钻杆柱11的底端部和MWD工具15的上端部之间耦合该设备10。一纵向孔27也被设计成通过壳体14并定径，用以接纳从钻杆柱11到钻头16的钻井泥浆的流量。

在实践本发明中，已发现在该新颖的和改进的MWD设备10的壳体14内有效地安排该放射性测井装置24的一些部分对于增强MWD工具15对邻近地质结构的各种放射性特性的测量特别有益。因此，如在图2A-2B中所描绘的那样，一长条形圆筒形壳体28被同轴地置于该纵向孔27的中间部分并相对外壳体14来说在其中处于流体密封状况。该内部壳体28被提供以一适宜尺寸的纵向流量通道29，用于携带流经通过外壳体14的纵向孔27的上部部分和下部部分之间的钻井泥浆，这通道的一些部分被横向偏离。为便于通过MWD工具15进行地质结构密度的测量，用于该MWD工具15的一组γ射线检测器30和31被封装在一长条形的密闭室32，该室32设计成在内部壳体14内靠流量通道29的一侧并纵向地从该流量通道沿圆筒形壳体的对置侧伸展。为在该密闭室32的内侧的适宜的纵向空间间隔位置上放置该检测器30和31，该检测器被分别安装在分开的上部和下部凹槽34和35中，该凹槽在一适宜的放射性屏蔽36中形成，该放射性屏蔽协同地设计成在该密闭室中并如此放置使得该凹槽离该流量通道朝向外。如在30和31处的γ射线检测器是常用的，该放射性屏蔽36是由一种或多种适宜的γ射线屏蔽材料诸如铋、铅、钨合金或其它对γ射线辐射能基本上不透明的材料制成的。

由于钢制壳体14将限制或防止γ射线辐射能到达检测器30和31，在该钢制壳体中形成上部的和下部的横向开口37和38，并使之分别与在密闭室32中的上部的和下部的检测器中对γ射线敏感的元件对齐。这些开口37和38用放射性透明部件密封，如示于39和40处，该放射性透明部件可为用铍制成的辅助栓塞，而该辅助栓塞各用薄的钛套保护以免与钻孔流体接触。为将泥浆残留在公母扣间距离的不利效果降低到最低程度，本发明的MWD设备10还包括上部的和下部的开口41和42，该两开口适宜地设计成在每个改良的稳定器21的一个翼片22中，使得当稳定器被正确地安装在该壳体14上时，在该翼片中的开口将横向地与它们的相关的开口37和38对齐。为从这些开口41和42排除泥饼或其它钻孔材料，在各改良翼片22中的开口也分别填充以环氧树脂或其它放射性透明材料制成的栓塞43和44。

如在图2B中所描绘的那样，在该MWD设备10的优先实施例中，至少该MWD工具15的放射性测井装置24的相关电子电路的一部分被设计成放置在密闭室内或所谓“套筒”45内，该“套筒”被安装在圆筒形壳体28底下壳体14的纵向孔27中并通过一管状延长部分46耦合到该壳体28，限定检测器室32和该“套筒”之间的导管通道。

现参考图2A，在本发明的新颖的和改进的MWD设备10的优先实施例中，该壳体28的上端部是协同地设计成用于限定一向上开口盲孔或放射性源室47，该室47被设置在该圆筒形壳体与该检测器室32相同的一侧边，并终止于该检测器室之上一个短的距离处。如所描绘，该放射性源室47相对于通道29也是横向偏离的，并协同地设计成使得限定一厚度减薄壁部分48，该部分48从内部流量通道横向地沿该圆筒到壳体28的对置侧伸展。由于外部壳体14将另外衰减γ射线辐射能，在该壳体内设计一横向开口49，使得与在该厚度减薄壁部分48的另一侧边的封装放射性源室47对齐。该开口49是通过用与栓塞39和40相似或相同的放射性透明部件50进行流体密封。与本发明的目的一致，为了将γ射线辐射能的衰减降低到最低程度，在各稳定器21的翼片22中的横向开口41之上方设计一适宜的横向开口51，使得当该稳定器正确地被安装在工具壳体14上时，该开口51将与该壳体开口49横向对齐。当然，开口51是用放射性透明材料52填充，用以排除泥饼或其它钻孔材料。

与本发明的目的一致，该新颖的和改进的MWD设备10也包括一长条形心棒即可从钻孔中提起的壳体53，该壳体53的上端部固定到一竖直的打捞颈部54，而其底端部适宜的被定径，以便在向上开口的放射性源室47中被接收。一γ射线辐射能源55诸如一定量的钴或铯或任一其它在衰变过程中产生γ射线的放射性物质被协同地安装在该长条形壳体53的底端部，并被设计成使得当该壳体的下端部是正确地放置在该放射性室47内时，该放射性源将被放置在该壳体开口49的背后或与之横向对齐。为方便起见，优先采用封装的化学放射性源诸如通常用于绳索测井工具中的那一类。

因此，将可了解到与本发明的目的一致的情况下，该改良的稳定器21的重要功能在于减少从源55通过钻孔17直至检测器30和31的放射性漏失。此外，该稳定器翼片22起着有效地从钻孔环形空间的那部分移走或排除钻井泥浆的作用，该环形空间为直接在邻近地质结构如18所示与检测器30和31及放射性源55之间。以这样的方式，从邻近结构的该γ射线辐射能的对应路径须采取到达检测器30和31的路径，以及从放射性源55发射的γ射线辐射能的路径基本上须始终通过地质结构。当然，本领域中的普通技术人员会理解到尽管始终会有小量的钻井泥浆、甚至偶尔有一薄层泥饼停留在该稳定器翼片22的外部边缘和邻近的钻孔壁之间，该改良的稳定器21依然会让该MWD工具15的放射性测井装置24获得具有不用MWD设备10所不能达到的精确程度的结构密度测量结果。

当然，将会理解到，除获得顺次的测量结果之外，该测量结果是钻探过程中被贯穿的表示各种地质结构的密度，还对获得顺次的表示那些结构的中子孔隙度的同时的测量也具有价值。因此，在与本发明的目的一致的情况下，该放射性测井装置24的一些部分也协同地设计成在该新颖的和改进的MWD设备10之内，用以增强由该MWD工具15提供的表示地质结构的中子孔隙度的测量。因此，如图2A中所描绘的那样，为了获得这些测量结果，该新颖的和改进的MWD设备10还包括一第二放射性源58，协同地与该MWD工具15的放射性测井装置24相联系。如与用检测器30和31的情况相同，该放射性测井装置24的其它元件诸如一个或多个放射性检测器59和60协同地被设计成位于壳体14内并在空间上放置于离开该检测器30和31及放射性源58的地方。在设计该MWD设备10的优先方式中，将一长条形管状延伸部分61设计成同轴地设置于纵向孔27内及相对于壳体14是密闭的以限定分别围绕检测器59和60的上部和下部密闭空间62和63。

本领域的普通技术人员当然会理解到，由检测器59和60提供的测量结果会在很大程度上通过将放射性源58设计成同轴地设置于壳体14中而得到提高。这种同轴的设计不仅会更好地接纳具有相应的较大放射性输出强度的较大的放射性源诸如镅铍，而定中配置也提供从检测器59和60的对称的输出响应。如所描绘的，在MWD设备10的优先实施例中，该放射性源58被安装在该长条形壳体53的上端部部分恰好在打捞颈部54之下方。由于在实践本发明时非常重要的问题为该放射性源55和58是可轻易地从该MWD工具10中拆卸，该长条形壳体53最好是设计成一种挠性部件诸如较为硬性的金属绳缆协同地相互耦合到打捞颈部54和该放射源。

为正确地将该放射性源55和58放置在纵向孔27中，将一定中部件64放置在该延伸部分61中，并适配成限定一带有上部轴向对准部分的中央通道65，被协同地设计成用于在该工具壳体14中对该可从钻孔中提起的壳体53的上端部部分进行对中。该中央通道65还设计成带有一下部向下倾斜部分，此部分使该可从钻孔中提起的壳体53的中间部分轴向而到该壳体27的侧边，使得该可从钻孔中提起的部件53可松动地停留在一水平偏离的纵向通道68之内，该纵向通道68沿该延伸部件61的一侧边伸展，并与中央壳体28中的孔47对齐。因此，从图2A中可以看到，尽管该两条互相连接的通道66和68结合以正确地将放射性源55和58放置在壳体14中，借助于该长条形壳体53的挠性及该两通道的过渡部分的曲率，该长条形壳体可轻易地从该工具壳体中拆卸下来。因此，按照本发明的目的，将会了解到，对放射性源55和58的取出可通过将适宜的绳索打捞器（未于图中示出）往下经过该钻杆柱11送到该壳体14的上端部中并直到该打捞器牢固地耦合到竖直的打捞颈部54而选择性地完成的。上部或下部放射性源55和58的取出当然可在不须切断任何电气连接下进行。此外，虽然放射性源55和58的取出会在取出后使该放射性测井装置24无效，但该MWD工具15仍然有作用，使得该工具可继续提供其它与该两放射性源55和58的任何一个无关的井底测量结果。

因此，在与本发明的目的一致的情况下，可以理解到，只要该放射性源55和58被放置在本发明的MWD设备10之中，该MWD工具15的放射性测井装置24可有效地提供顺次的表示由钻头16贯穿过的地质结构的结构密度和孔隙度的信号。另一方面，如果该MWD工具15或钻杆柱11的底端部在一钻孔间隔中被卡住时，本领域的普通技术人员会了解到，该可从钻孔中提起的壳体53可从该设备10中轻易地拆卸并回收到地面以此作为回收MWD工具而采取各种尝试行动之前的安全性预防措施。在相同的方式下，可以理解到，虽然该可从钻孔中提起的壳体53在钻探操作的过程中通常是留放在壳体14之内的位置上，但在不影响该MWD工具15为获取一个或多个与那些示于55和58的放射性源无关的测量随后所做的操作的情况下，从MWD设备10拆卸该可从钻孔中提起的壳体作为一种预防性措施是一件简单的事。因此，如果相信在该钻头16正要钻凿可能使MWD设备10发生卡住现象的风险的结构间隔中时，钻探操作可长时间地停止以便容许用一绳索打捞器通过该钻杆柱11往下送到并耦合在该可从钻孔中提起的壳体53上的该打捞颈部54。一旦放射性源55和58安全地回收到地面后，当然可以恢复钻孔17的钻探，同时继续操作该MWD工具以供进行其它的不需具有潜在危险性的化学放射性源的井底条件测量。

此处虽然只说明和叙述本发明的一单个实施例及实践本发明的一个模式，但在其更广泛的方面，显然在不偏离本发明的原理的情况下是可以做出各种改变和改进的;因此，附上的权利要求书中的目的在于覆盖所有落在本发明的真正精神和范围内的所有改变和改进。

Claims (11)

1、一测井设备，具有在对钻井周围地层结构的特性进行勘探时用于活动通过一钻井的管状壳体，其特征在于该设备包括：

a)一在所述管状壳体的上部部分中向上开口的通道，用以装纳长形的插入件及拆卸一辐射能源；

b)在所述管状壳体内的一舱室，该舱室与所述通道连通，用于接收其中的辐射能源；

c)一辐射能源，可拆卸地设置在所述舱室中，所述源包括可被一源拆卸器件耦合的最上部部分；

d)配置在长度方向上与所述舱室隔开的位置上的一辐射检测器。

2、按照权利要求1所述的测井设备，其特征在于其中所述源包括γ射线源，且其中所述设备包括安装在所述管状壳体的外部的装置，用以基本上减少从所述源通过该钻井环状空间到达所述检测器的辐射能流。

3、按照权利要求2所述的测井设备，其特征在于该设备还包括邻近所述舱室和检测器的通道，用以引导γ辐射线通过所述管状壳体和所述外部装置。

4、按照权利要求3所述的测井设备，其特征在于该备还包括在所述用以从所述通道排除该钻井环状空间中的流体的通道中对辐射能透明的装置。

5、按照权利要求2所述的测井设备，其特征在于其中所述γ射线源是配置在偏离所述管状壳体的纵向中心轴线位置处。

6、按照权利要求1所述的测井设备，其特征在于其中所述源包括中子源，且所述设备还包括用于将所述中子源定位在所述管状壳体的纵向中心轴线上的装置。

7、按照权利要求1所述的测井设备，其特征在于其中所述辐射能源包括中子源和γ射线源及用于将两者彼此耦合起来的装置。

8、按照权利要求7所述的测井设备，其特征在于该设备还包括在所述管状壳体的内部的装置，用于将所述中子源定位于所述管状壳体的纵向中心轴线处并用于将所述γ射线源定位在偏离所述管状壳体的纵向中心轴线处的装置。

9、按照权利要求1所述的测井设备，其特征在于其中所述管状壳体包括在钻凿该钻井的过程中耦合到一钻杆柱的钻链。

10、按照权利要求7所述的测井设备，其特征在于其中所述源耦合装置有横向可挠性。

11、按照权利要求1所述的测井设备，其特征在于其中所述舱室是一个至少部分地位于所述管状壳体的壁中向上开口的舱室。

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