JP2011516839A - 孔内検層のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
孔内検層の方法であって、
孔内検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)前記データに示された信号の信号波形(またはインパルス応答)を決定し、
(ii)前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、
(iii)前記信号のそれぞれのエネルギーを、少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値に基づき決定すること
により、分解するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間(すなわち、照射および/またはデータ収集時間)が短くなり、および/または分解能が向上する方法が提供される。
前記検出器出力データを、デジタル時系列の形式でデジタル化された検出器出力データとして取得し、
前記デジタル時系列に基づく数学的モデルであって、少なくとも前記信号波形、少なくとも1つの前記信号の前記時間的位置、および少なくとも1つの前記信号の、放射線現象を示す振幅からなる関数である数学的モデルを形成することを含み、
前記信号のそれぞれのエネルギーを決定するステップは、前記数学的モデルに基づき前記信号の前記振幅を決定することを含む。
孔内検層器であって、該検層器の周囲の物質に照射して、該物質から放射された放射線を検出し、かつ、それに応じて検出器データを出力する検層器と、
前記検出器データをデジタル化された形式で受け取るプロセッサであって、
前記データに示される信号のそれぞれの信号波形を決定し、前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、かつ、
少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値から前記信号のそれぞれのエネルギーを決定する
ようプログラムされたプロセッサとを備え、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上した装置を提供する。
前記検出器出力データをデジタル時系列の形式で取得し、かつ、
前記デジタル時系列に基づく数学的モデルであって、少なくとも前記信号波形、前記信号の前記時間的位置、および前記信号の、放射線現象を示す振幅からなる関数である数学的モデルを形成する
ようプログラムされており、
前記装置は、前記信号のそれぞれのエネルギーを決定するに際し、前記数学的モデルに基づき前記信号の前記振幅を決定してもよい。
孔内検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)前記データに示された信号の信号波形を決定し、
(ii)前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、
(iii)前記信号のそれぞれのエネルギーを、少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値に基づき決定すること
により、分解するステップと、
前記元素の量を、少なくとも、前記層内の元素の存在から生じる前記信号の量に基づき決定するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法を提供する。
前記検出器出力データを、デジタル時系列の形式でデジタル化された検出器出力データとして取得し、
前記デジタル時系列に基づく数学的モデルであって、少なくとも前記信号波形、少なくとも1つの前記信号の前記時間的位置、および少なくとも1つの前記信号の、放射線現象を示す振幅からなる関数である数学的モデルを形成することを含み、
前記信号のそれぞれのエネルギーを決定するステップは、前記数学的モデルに基づき前記信号の前記振幅を決定するステップを含んでよい。
孔内検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)デジタルの列として前記検出器出力データを取得し、または表現し、
(ii)前記データに示された信号の信号波形を取得し、または決定し、
(iii)数学的変形に従い前記信号波形を変形することによって、変形信号波形を形成し、
(iv)前記数学的変形に従いデジタルの列を変形することによって、変形信号を含む変形列を形成し、
(v)少なくとも前記変形列および前記変形信号波形の関数を評価し、それにより関数出力を与え、
(vi)モデルに従い前記関数出力をモデル化し、
(vii)前記モデルに基づき関数出力の少なくとも1つのパラメータを決定し、
(viii)前記関数出力の少なくとも1つの決定されたパラメータに基づき前記信号のパラメータを決定すること
により、分解するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法を提供する。
孔内検層器であって、該検層器の周囲の物質に照射して、該物質から放射された放射線を検出し、かつ、それに応じて検出器データを出力する検層器と、
前記データをデジタルの列として受け取るプロセッサであって、
(i)前記データに示された信号の信号波形を取得し、または決定し、
(ii)数学的変形に従い前記信号波形を変形することによって、変形信号波形を形成し、
(iii)前記数学的変形に従いデジタルの列を変形することによって、変形信号を含む変形列を形成し、
(iv)少なくとも前記変形列および前記変形信号波形の関数を評価し、それにより関数出力を与え、
(v)モデルに従い前記関数出力をモデル化し、
(vi)前記モデルに基づき関数出力の少なくとも1つのパラメータを決定し、かつ、
(vii)前記関数出力の少なくとも1つの決定されたパラメータに基づき前記信号のパラメータを決定する
ようプログラムされたプロセッサとを備え、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上した装置を提供する。
鉱物検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)前記データに示された信号の信号波形を決定し、
(ii)前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、
(iii)前記信号のそれぞれのエネルギーを、少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値に基づき決定すること
により、分解するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法を提供する。
鉱物検層器であって、物質を照射して、該物質から放射された放射線を検出し、かつ、それに応じて検出器データを出力する検層器と、
前記検出器データをデジタル化された形式で受け取るプロセッサであって、
前記データに示される信号のそれぞれの信号波形を決定し、
前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、かつ、
少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値から前記信号のそれぞれのエネルギーを決定する
ようプログラムされたプロセッサとを備え、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上した装置を提供する。
図6は、図1のデータ獲得モジュール26の機能要素の構成図であり、図1の装置により採用されたパルス重なり回復のための信号処理方法をより詳細に説明するためのものである。図6を参照すると、放射線検出部16は、アナログフロントエンド(以下、AFEとする)94を介して、パルス処理ボード92に接続される。AFE94の目的は、本実施の形態では、A/Dコンバータを125MHz、12ビットの変換精度で実行することで、放射線検出部16に生成される信号をデジタル化することである。
(外1)
の推定は行われる(168)。
(外2)
)との差の二乗を決定する(172)ことで計算される。このように、式6で与えられるように、e[n]はx[n]と
(外3)
との差の二乗である。
図10a、10bおよび10cは、シンチレーションガンマ線検出器で集められたデジタルデータのための、図8及び図9を参照して前述したデジタル信号処理方法のプロセスのさまざまなステップの結果のプロットである。検出器データストリームは125MHz、12ビットの精度のA/Dコンバータによってデジタル化された。用いられたガンマ線源は、661.7keVの一次ガンマ線放出のセシウム137線源である。
例えば、大容量固体検出器のような、ある検出器の種類では、得られる信号の波形は、複数のとり得る信号波形の1つであってもよい。これは、検出器の種類に固有であってもよく、または温度もしくは他の測定特定因子に起因してもよい。
図1の実施の形態に従う典型的な油井検層装置を用いて、その検層器12を試験物質の容器内に降ろすことにより試験を行った。試験物質が中性子線源14で照射され、測定が検出器16でなされ、その出力は、パルス形成モジュール24で前処理され、かつ、データ捕捉/分析モジュール26に記録された。前処理された検出器出力は52.5MHzのサンプリングレートで捕捉された。
当業者が理解するとおり、油井検層では、貯留層の岩石層を詳細に理解することが、貯留層からの石油の抽出の効率およびコスト効果を向上させるために必要となる。中性子線励起技術(非弾性、捕獲および励起)は、地表下層に発見された鉱石および流体の大部分を評価するため、孔内を降下する環境下で使用することができる。これら技術は、石油、ガスおよび水を区別するため使用することができるとともに、鉱石を、その元素組成に基づき同定するため使用することができる。貯留層の岩石層を詳細に理解することは、貯留層からの石油の抽出の効率およびコスト効果を向上させるために必須である。岩石層の特性を理解するため、中性子後方錯乱、ガンマ線検層および自然ガンマ線検層を含む他の核技術を使用してもよい。
Claims (30)
- 孔内検層方法であって、
孔内検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)前記データに示された信号の信号波形を決定し、
(ii)前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、
(iii)前記信号のそれぞれのエネルギーを、少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値に基づき決定すること
により、分解するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記個々の信号を分解するステップは、
前記検出器出力データを、デジタル時系列の形式でデジタル化された検出器出力データとして取得し、
前記デジタル時系列に基づく数学的モデルであって、少なくとも前記信号波形、少なくとも1つの前記信号の前記時間的位置、および少なくとも1つの前記信号の、放射線現象を示す振幅からなる関数である数学的モデルを形成することを含み、
前記信号のそれぞれのエネルギーを決定するステップは、前記数学的モデルに基づき前記信号の前記振幅を決定することを含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、油井検層を含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記検層器は全長が3m未満である方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記信号を分解するステップは、2以上の係数を用いて滞留時間を減らした方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記信号を分解するステップは、2以上の係数を用いて検層器速度を増加した方法。
- 請求項1に記載の方法であって、ガンマ線束を前記放射線検出器に100kHz以上で入射することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、ガンマ線束を前記放射線検出器に500kHz以上で入射することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、入力計数率が200kHzでのデータのスループットが90%を超えることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、入力計数率が500から2000kHzの間で、データのスループットが70%を超えることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、入力計数率が100kHzでのデータのスループットが95%を超えることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、入力計数率が100から200kHzの間で、データのスループットが70%を超えることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、750kHzを超える入力計数率を含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、1MHzを超える入力計数率を含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記検出器がGSO検出器を含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記検出器の出力を形成するパルスを含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、線源同期信号を用いてデータの配分の誤りを避けるステップを含む方法。
- 孔内検層装置であって、該装置は、
孔内検層器であって、該検層器の周囲の物質に照射して、該物質から放射された放射線を検出し、かつ、それに応じて検出器データを出力する検層器と、
前記検出器データをデジタル化された形式で受け取るプロセッサであって、
前記データに示される信号のそれぞれの信号波形を決定し、前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、かつ、
少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値から前記信号のそれぞれのエネルギーを決定する
ようプログラムされたプロセッサとを備え、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上した装置。 - 請求項18に記載の装置であって、
前記プロセッサは、
前記検出器出力データをデジタル時系列の形式で取得し、かつ、
前記デジタル時系列に基づく数学的モデルであって、少なくとも前記信号波形、前記信号の前記時間的位置、および前記信号の、放射線現象を示す振幅からなる関数である数学的モデルを形成する
ようプログラムされており、
前記装置は、前記信号のそれぞれのエネルギーを決定するに際し、前記数学的モデルに基づき前記信号の前記振幅を決定する装置。 - 請求項18に記載の装置であって、油井検層に適合した装置。
- 請求項18に記載の装置であって、前記検層器は全長が3m未満である装置。
- 請求項18に記載の装置であって、前記プロセッサの使用により、2以上の係数を用いて滞留時間を減らすことを可能とした装置。
- 請求項18に記載の装置であって、前記プロセッサの使用により、2以上の係数を用いて検層器速度を増加することを可能とした装置。
- 請求項18に記載の装置であって、パルスが前記検層器の出力を形成するパルス形成モジュールを含む装置。
- 試錐孔が横断する層内の化学元素の量を数値化する方法であって、
孔内検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)前記データに示された信号の信号波形を決定し、
(ii)前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、
(iii)前記信号のそれぞれのエネルギーを、少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値に基づき決定すること
により、分解するステップと、
前記元素の量を、少なくとも、前記層内の元素の一例から生じる前記信号の量に基づき決定するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法。 - 請求項25に記載の方法であって、
前記個々の信号を分解するステップは、
前記検出器出力データを、デジタル時系列の形式でデジタル化された検出器出力データとして取得し、
前記デジタル時系列に基づく数学的モデルであって、少なくとも前記信号波形、少なくとも1つの前記信号の前記時間的位置、および少なくとも1つの前記信号の、放射線現象を示す振幅からなる関数である数学的モデルを形成することを含み、
前記信号のそれぞれのエネルギーを決定するステップは、前記数学的モデルに基づき前記信号の前記振幅を決定することを含む方法。 - 孔内検層方法であって、
孔内検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)デジタルの列として前記検出器出力データを取得し、または表現し、
(ii)前記データに示された信号の信号波形を取得し、または決定し、
(iii)数学的変形に従い前記信号波形を変形することによって、変形信号波形を形成し、
(iv)前記数学的変形に従いデジタルの列を変形することによって、変形信号を含む変形列を形成し、
(v)少なくとも前記変形列および前記変形信号波形の関数を評価し、それにより関数出力を与え、
(vi)モデルに従い前記関数出力をモデル化し、
(vii)前記モデルに基づき関数出力の少なくとも1つのパラメータを決定し、
(viii)前記関数出力の少なくとも1つの決定されたパラメータに基づき前記信号のパラメータを決定すること
により、分解するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法。 - 孔内検層装置であって、該装置は、
孔内検層器であって、該検層器の周囲の物質に照射して、該物質から放射された放射線を検出し、かつ、それに応じて検出器データを出力する検層器と、
前記データをデジタルの列として受け取るプロセッサであって、
(i)前記データに示された信号の信号波形を取得し、または決定し、
(ii)数学的変形に従い前記信号波形を変形することによって、変形信号波形を形成し、
(iii)前記数学的変形に従いデジタルの列を変形することによって、変形信号を含む変形列を形成し、
(iv)少なくとも前記変形列および前記変形信号波形の関数を評価し、それにより関数出力を与え、
(v)モデルに従い前記関数出力をモデル化し、
(vi)前記モデルに基づき関数出力の少なくとも1つのパラメータを決定し、かつ、
(vii)前記関数出力の少なくとも1つの決定されたパラメータに基づき前記信号のパラメータを決定する
ようプログラムされたプロセッサとを備え、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上した装置。 - 鉱物検層方法であって、
鉱物検層器の放射線検出器からの検出器出力データを収集するステップと、
前記検出器出力データにおける個々の信号を、
(i)前記データに示された信号の信号波形を決定し、
(ii)前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、
(iii)前記信号のそれぞれのエネルギーを、少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値に基づき決定する
により、分解するステップとを含み、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上する方法。 - 鉱物検層装置であって、該装置は、
鉱物検層器であって、物質を照射して、該物質から放射された放射線を検出し、かつ、それに応じて検出器データを出力する検層器と、
前記検出器データをデジタル化された形式で受け取るプロセッサであって、
前記データに示される信号のそれぞれの信号波形を決定し、
前記信号の、少なくとも信号の時間的位置を含む1つ以上のパラメータのパラメータ推定値を作成し、かつ、
少なくとも前記信号波形および前記パラメータ推定値から前記信号のそれぞれのエネルギーを決定する
ようプログラムされたプロセッサとを備え、
それにより、前記検層器が短くなり、検層器速度が速くなり、滞留時間が短くなり、および/または分解能が向上した装置。
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