NO20111694A1 - Bruk av massive krystaller som kontinuerlige lysledere som trakter for a slippe lys inn i et PMT-vindu - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet et (10) apparat for estimering av en egenskap i et borehull (1) som penetrerer jorden (2). Apparat omfatter en bærer konfigurert til å tran- sporteres gjennom borehullet, et scintillasjonskrystall (31) anordnet ved bæreren, idet et første parti (41) av krystallet har et første tverrsnittsareal, og en fotodetektor (32) optisk koplet til scintillasjonskrystallet og konfigurert til å detektere fotoner generert i krystallet ved vekselvirkninger med stråling for å estimere egenskapen, idet fotodetektoren (32) har et andre tverrsnittsareal konfigurert til å kople til krystallet, mens krystallet ved et andre parti (42) smalner av fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal for å føre de genererte fotoner til fotodetektoren.

Description

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTEDE SØKNADER OG PRIORITETSKRAV

[0001]Denne søknad krever prioritet fra midlertidig US-søknad med serienr. 61/221,249, med tittel "THE USE OF SOLID CRYSTALS AS CONTINUOUS LIGHT PIPES TO FUNNEL LIGHT INTO PMT WINDOW", innlevert 29. juni, 2009, under 35 U.S.C. § 119(e), og som har tas med som referanse i sin helhet.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Oppfinnelsens område

[0002]Denne oppfinnelse som her beskrives vedrører scintillerende krystaller og særlig anvendelse av krystallete for å måle stråling i et borehull som penetrerer jorden.

2. Beskrivelse av beslektet teknikk

[0003] Leting etter og produksjon av hydrokarboner krever presise og nøyaktige målinger av jordformasjoner som kan inneholde reservoarer av hydrokarbonene. Man får tilgang til reservoarene ved boring av borehull inn i jordformasjonene. Brønnlogging er en teknikk som brukes til å gjennomføre målingene fra inne i borehullene.

[0004]I en type av brønnlogging betegnet logging-under-boring (logging-while-drilling (LWD)), er et loggeverktøy anordnet på en borestreng som brukes til å bore et borehull. Når borestrengen roterer for å bore borehullet, kan loggeverktøyet gjennomføre målinger. Loggeverktøyet har komponenter slik som følere og prosessorer som brukes til å gjennomføre målingene. Ettersom loggeverktøyet transporteres gjennom borehullet ved hjelp av borestrengen, gjennomføres målinger på forskjellige dybder. Målingene tilknyttes de dybder hvor de ble utført, og vises som en logg.

[0005]Forskjellige typer målinger kan foretas for å frembringe en logg. En type måling involverer måling av stråling. Strålingen kan omfatte gammastråler eller nøytroner. Strålingsnivåene og de mottatte energier kan brukes til å måle formasjonsegenskaper, slik som f.eks. tetthet, porøsitet og sammensetning.

[0006]En måte å måle stråling på er å bruke et scintillasjonskrystall optisk koblet til et fotomultiplikatorrør (photomultiplier tube, PMT). Scintillasjonskrystallet vekselvirker med strålingen og frembringer fotoner som detekteres og måles av PMT-en.

[0007]For å foreta nøyaktige og presise målinger av strålingen er det ønskelig å bruke et så stort scintillasjonskrystall som mulig. Et stort scintillasjonskrystall vil samle inn og detektere mer stråling enn et mindre scintillasjonskrystall og således forbedre tellestatistikken tilknyttet målingen av strålingen.

[0008]Uheldigvis kommer konvensjonelle PMT-er for LWD i standardstørrelser som typisk er mindre enn de store scintillasjonskrystaller som er ønsket. Om det er manglende overensstemmelse mellom scintillasjonskrystallet og PMT-en kan det forårsake flere refleksjoner av fotoner. Mange av disse fotoner kan gå tapt til spredning og detekteres således ikke av PMT-en. Tap av fotoner generert i scintillasjonskrystallet kan følgelig redusere størrelsen av enhver puls eller forårsake fullstendig tap av en puls, senke tellestatistikken og derved senke nøyaktigheten og presisjonen ved målingen av strålingen.

[0009]Det som behøves er derfor teknikker for å forbedre nøyaktigheten og presisjonen ved måling av stråling nede i hull.

KORT SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0010]Det beskrives et apparat for estimering av en egenskap i et borehull som penetrerer jorden, idet apparatet har en bærer konfigurert til å transporteres gjennom borehullet, et scintillasjonskrystall anordnet ved bæreren, idet et første parti av krystallet har et første tverrsnittsareal, og en fotodetektor optisk koblet til scintillasjonskrystallet og konfigurert til å detektere fotoner generert i krystallet ved vekselvirkninger med stråling for å estimere egenskapen, idet fotodetektoren har et andre tverrsnittsareal konfigurert til å koble til krystallet, hvor krystallet ved et andre parti smalner av fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal for å føre de genererte fotoner til fotodetektoren.

[0011]Det beskrives også en fremgangsmåte ved estimering av en egenskap i et borehull som penetrerer jorden, idet fremgangsmåten omfatter transportering av en bærer gjennom borehullet, mottaking av stråling med et scintillasjonskrystall anordnet ved bæreren, idet et første parti av krystallet har et første tverrsnittsareal, generering av fotoner fra vekselvirkninger mellom strålingen og krystallet, og detektering av fotonene med en fotodetektor optisk koblet til scintillasjonskrystallet for å estimere egenskapen, idet fotodetektoren har et andre tverrsnittsareal konfigurert til å koble til krystallet, og hvor krystallet ved et andre parti smalner av fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal for å føre de genererte fotoner til fotodetektoren.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0012]Det som anses å være oppfinnelsen er særlig påpekt og klart og tydelig krevd beskyttet i patentkravene ved avslutningen av denne spesifikasjon. De foregående og andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse sett i sammenheng med de ledsagende tegninger, hvor like elementer er nummerert likt, og på hvilke:

[0013]Fig. 1 illustrerer et eksempel på en utførelse av en borestreng som har et loggeverktøy,

[0014]Fig. 2 illustrerer et eksempel på en utførelse av brønnlogging med et logge-verktøy utplassert med vaierledning,

[0015]Fig. 3 viser aspekter ved en utførelse av et loggeverktøy som måler stråling,

[0016]Fig. 4 illustrerer et tre-dimensjonalt riss av et scintillasjonskrystall,

[0017]Fig. 5 viser aspekter ved et hydroskopisk scintillasjonskrystall anordnet i en beholder, og

[0018]Fig. 6 viser et eksempel på en fremgangsmåte for estimering av en egenskap nede i et hull.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0019]Det beskrives utførelser av teknikker for måling av stråling i et borehull som penetrerer jorden. Teknikkene krever anvendelse av en strålingsdetektor som har et stort scintillasjonskrystall optisk koblet til et fotomultiplikatorrør (photo-multiplier tube, PMT). Generelt er tverrsnittsarealet av hoveddetekteringspartiet av scintillasjonskrystallet større enn tverrsnittsarealet av PMT-en der hvor PMT-en danner optisk grensesnitt med scintillasjonskrystallet. Det store scintillasjonskrystall detekterer mer stråling enn det som ville blitt detektert med et mindre scintillasjonskrystall. Det store scintillasjonskrystall forbedrer således nøyaktigheten og presisjonen ved strålingsmålingene ved frembringelse av en tellerate for strålings detektoren som er høyere enn telleraten ville blitt med et normalt dimensjonert scintillasjonskrystall.

[0020]For optisk å koble scintillasjonskrystallet til PMT-en krever teknikkene maskinering eller forming av et overgangsparti av scintillasjonskrystallet for å danne en seksjon som smalner av fra det store tverrsnittsareal ved hoved-deteksjonspartiet av scintillasjonskrystallet til det mindre tverrsnittsareal av PMT-en. Overgangspartiet fører fotoner generert ved vekselvirkningen av strålingen i krystallet til PMT-en. Uten overgangspartiet ville noen av fotonene gjennomgå flere refleksjoner, spredning og absorpsjon på grunn av den manglende overensstemmelse i tverrsnittsarealene og derfor ikke bli detektert eller talt av PMT-en. Fordelen ved å bruke det større scintillasjonskrystall vil således bli realisert ved å ha et overgangsparti for å begrense antallet av fotoner som ville gått tapt på grunn av de forskjellige tverrsnittsarealer.

[0021]Før teknikkene omtales i detalj presenteres visse definisjoner av praktiske årsaker. Uttykket "scintillasjonskrystall" vedrører et krystallmateriale som gene-rerer fotoner når materialet vekselvirker med stråling. Mengden av fotoner som genereres er generelt relatert til mengden av stråling som vekselvirker med scintillasjonskrystallet. Ikke-begrensende eksempler på strålingen innbefatter gammastråler og nøytroner. Ikke-begrensende utførelser av scintillasjonskrystallet for detektering av gammastråler innbefatter natriumjodid, vismutspirer og et lantanhaloid, slik som f.eks. lantanbromid eller lantanklorid. Ikke-begrensende ut-førelser av scintillasjonskrystallet for detektering av nøytroner innbefatter litium-seks og bor-ti. Uttrykket "fotodetektor" gjelder en innretning som er optisk koblet til scintillasjonskrystallet og som detekterer fotonene generert innen krystallet. Deteksjonen kan omfatte telling av antallet av fotoner som kommer inn i fotodetektoren og energinivåer tilknyttet fotonene. Ikke-begrensende utførelser av fotodetektoren omfatter PMT-en, en fotodiode og en mengde fotodioder.

[0022]Det vises nå til fig. 1, hvor aspekter ved et apparat for boring av en brønn-boring 1 (også betegnet "borehull") er vist. Som en konvensjon beskrives en dybde av brønnboringen 1 langs en Z-akse, mens et tverrsnitt finnes på et plan beskrevet av en X-akse og en Y-akse.

[0023]I dette eksempel bores brønnboringen 1 inn i jorden 2 ved bruk av en borestreng 11 drevet av en borerigg (ikke vist) som blant annet tilveiebringer rotasjonsenergi og nedoverrettet kraft. Brønnboringen 1 krysser generelt materialer i undergrunnen som kan inneholde forskjellige formasjoner 3 (slik som lag av formasjoner 3A, 3B, 3C). En som har fagkunnskap innen teknikken vil innse at de forskjellige geologiske trekk som kan påtreffes i et undergrunnsmiljø kan betegnes "formasjoner", og at rekken av materialer ned borehullet (dvs. nedover i hullet) kan betegnes "undergrunnsmaterialer". Det vil si at formasjonene 3 er dannet av undergrunnsmaterialer. Følgelig skal det, slik uttrykkene her er benyttet, tas i be-traktning at mens uttrykket "formasjon" generelt betegner geologiske formasjoner, omfatter "undergrunnsmaterialer" ethvert materiale, som kan innbefatte materialer slik som fluider, gasser, væsker og lignende.

[0024]Borestrengen 11 har lengder av borerør 12 som driver en borkrone 14.1 dette eksempel frembringer kronen 14 også en strøm av borefluid 4, slik som boreslam. Borefluidet4 blir ofte pumpet til borkronen 14 gjennom borerøret 12, hvor fluidet kommer ut og går inn i brønnboringen 1. Dette resulterer i en oppover-rettet strøm av borefluid 4 inne i brønnboringen 1. Den oppoverrettede strøm avkjøler generelt borestrengen 11 og komponentene i denne, bærer bort borekaks fra borkronen 14 og hindrer utblåsing av trykksatte hydrokarboner 5.

[0025]Borefluidet 4 (også betegnet "boreslam") omfatter generelt en blanding av væsker, slik som vann, borefluid, slam, olje, gasser og formasjonsfluider som kan være typiske for omgivelsene. Selv om borefluidet 4 kan innføres for boreopera-sjoner, er bruken eller tilstedeværelsen av borefluid 4 hverken påkrevd for, eller nødvendigvis utelukket fra brønnloggeoperasjoner. Generelt vil det finnes et lag av materialer mellom den ytre overflate av borestrengen 11 og veggen i brønn-boringen 1. Dette lag betegnes et "standoff-lag" som har en tykkelse, betegnet "standoff, S").

[0026]Borestrengen 11 har generelt utstyr for gjennomføring av "måling-under-boring" ("measuring-while-drilling", MWD), også betegnet "logging-under-boring"

("logging-while-drilling", LWD). Gjennomføring av MWD eller LWD krever generelt operasjon av et loggeinstrument 10 som er inkorporert i borestrengen 11 og konstruert for operasjon under boring. MWD-loggeinstrumenter 10 er generelt koblet til en elektronikkpakke som også er integrert i borestrengen 11 og derfor betegnet "nedihulls-elektronikk 13". Nedihulls-elektronikken 13 sørger generelt for i det minste enten operasjonell styring eller dataanalyse. MWD-loggeinstrumentet 10 og nedihulls-elektronikken 13 er ofte koblet til utstyr 7 på overflaten. Utstyret 7 på overflaten kan være satt inn for ytterligere styreoperasjoner, for å tilveiebringe større analyseevne, så vel som datalogging og lignende. En kommunikasjons-kanal (ikke vist) kan sørge for kommunikasjon til utstyret 7 på overflaten, og kan arbeide via pulset slam, rør med ledninger og andre teknologier som er kjent på området.

[0027]Data fra MWD-apparatet gir generelt brukerne forbedrede muligheter. Data gjort tilgjengelige fra MWD-utviklinger kan f.eks. være nyttige som innmating til geostyring av borestrengen 11 og lignende.

[0028]Det vises nå til fig. 2 hvor et brønnloggeinstrument 10 (også betegnet "verktøy") som brukes for vaierledning-logging, er vist anordnet i brønnboringen 1. Som en konvensjon er en dybde av brønnboringen 1 beskrevet langs en Z-akse, mens tverrsnittet befinner seg på et plan beskrevet av en X-akse og en Y-akse. Forut for brønnloggingen med loggeinstrumentet 10, bores brønnboring 1 inn i jorden 2 ved bruk av en borerigg, slik som den vist i fig. 1.

[0029]Som i utførelsen i fig. 1, er brønnboringen 1 i utførelsen vist i fig. 2 fylt, i det minste i en viss utstrekning, med borefluidet 4.

[0030]Loggeinstrumentet 10 senkes inn i brønnboringen 1 ved bruk av en vaierledning 8 utplassert av et boretårn 6 eller lignende utstyr. Vaierledningen 8 har generelt opphengingsapparatur, slik som en lastbærende kabel, så vel som annen apparatur. Denne annen apparatur kan omfatte en strømforsyning, en kommunikasjonslink (slik som ledningsført eller optisk) og annet sådant utstyr. Vaierledningen 8 formidles generelt fra en servicelastebil 9 eller annen lignende apparatur (slik som en servicestasjon, en basestasjon, osv ). Vaierledningen 8 er ofte koblet til utstyr 7 på overflaten. Utstyret 7 på overflaten kan gi effekt til loggeinstrumentet 10, så vel som tilveiebringe beregnings- og behandlingsevne for i det minste enten styring av operasjoner eller analyse av data.

[0031]Loggeinstrumentet 10 har generelt apparatur for gjennomføring av målinger "nede i hullet" eller i brønnboringen 1. Slik apparatur omfatter f.eks. et mangfold av følere 15. Eksempler på følere 15 kan innbefatte strålingsdetektorer. Følerne 15 kan kommunisere med nedihulls-elektronikken 13. Målingene og andre sekvenser som kan gjennomføres ved bruk av loggeinstrumentet 10 blir generelt utført for å fastslå og kvalifisere en tilstedeværelse av hydrokarboner 5.

[0032]Det skal nå vises til fig. 3 som viser aspekter ved loggeverktøyet 10. Logge-verktøyet 10 har minst én strålingsdetektor 30. Strålingsdetektoren 30 har et scintillasjonskrystall 31 som er optisk koblet til en fotodetektor 32. Fotodetektoren 32 er generelt koblet til nedihulls-elektronikken 13 (ikke vist). Strålingsdetektoren

30 kan være konfigurert til å måle naturlig stråling, slik som naturlig gammastråle-stråling eller stråling som er et resultat av bestråling av et undergrunnsmateriale. For å bestråle undergrunnsmaterialet kan loggeverktøyet 10 ha en strålingskilde 33. Strålingskilden 33 kan være konfigurert til å sende ut gammastråler og/eller nøytroner. Når det brukes sammen med strålingskilden 33, kan loggeverktøyet 10 ha en mengde strålingsdetektorer 30, idet hver strålingsdetektor 30 har forskjellig avstand fra strålingskilden 33.[0033]Det skal nå vises til fig. 4 som viser aspekter ved strålingsdetektoren 30. Scintillasjonskrystallet 31 i utførelsen vist i fig. 4 har et første parti 41 og et andre parti 42. Det første parti 41 har et første tverrsnittsareal 43. Fotodetektoren 32 i utførelsen vist i fig. 4 har et andre tverrsnittsareal 44 som er konfigurert til å være optisk koblet til scintillasjonskrystallet 31.1 utførelsen i fig. 4, smalner scintillasjonskrystallet 31 av fra det første tverrsnittsareal 43 til det andre tverrsnittsareal 44 hvor krystallet 31 er optisk koblet til fotodetektoren 32. Som vist i fig. 4 smalner krystallet 31 lineært av over det andre parti 42. I en annen utførelse kan krystallet 31 smalne av over det andre parti 42 med en krumning. Krumningen kan være utført for å reflektere eller føre fotoner fra krystallet 31 inn i fotodetektoren 32.1 enkelte utførelser kan et materiale som er reflekterende overfor fotoner (dvs. en reflektor 45) omgi scintillasjonskrystallet 31 ved det andre parti 42. Reflektoren 45 er konfigurert til å reflektere inn i fotodetektoren 32, de fotoner som ellers kunne ha forlatt krystallet 31 uten å gå inn i fotodetektoren 32.

[0034]I enkelte tilfeller kan scintillasjonskrystallet 31 som er hygroskopisk, ha strålingsdeteksjonskarakteristika som gjør det ønskelig å utnytte. For disse tilfeller kan scintillasjonskrystallet 31 være anordnet i en hermetisk forseglet beholder 50, slik som vist i fig. 5. Den hermetisk forseglede beholder 50 er i hovedsak tom for luft og vanndamp, for å hindre forringelse av scintillasjonskrystallet 31, som er hygroskopisk. En vegg av beholderen 50 er generelt svært tynn, for å hindre veggen i å absorbere eller blokkere stråling som ellers ville gått igjennom veggen og inn i beholderen 50.1 en utførelse er en vegg av beholderen 50 metallisk med en tykkelse på ca. 0,254 mm.

[0035]Med fortsatt henvisning til fig. 5 har beholderen 50 et vindu 51 igjennom hvilket de genererte fotoner forlater krystallet 31 og beholderen 50 for å gå inn i fotodetektoren 32.1 en ikke-begrensende utførelse er vinduet 51 transparent safir. I en utførelse er krystallet 31 optisk koblet til vinduet 51 med et optisk koplings-middel 52, slik som en olje eller et lim.

[0036]Fig. 6 gir et eksempel på en fremgangsmåte 60 ved estimering av en egenskap i borehullet 1 som penetrerer jorden 2. Fremgangsmåten 60 fordrer (i trinn 61) transportering av loggeverktøyet 10 gjennom borehullet 1. Fremgangsmåten 60 fordrer videre (i trinn 62) mottaking av stråling med scintillasjonskrystallet 31 anordnet ved loggeverktøyet 10, hvor krystallet 31 har det første tverrsnittsareal 43 ved det første parti 41. Fremgangsmåten 60 fordrer videre (i trinn 63) generering av fotoner fra vekselvirkninger mellom strålingen og krystallet 31. Fremgangsmåten 60 fordrer videre (i trinn 64) detektering av fotonene med fotodetektoren 32 som er optisk koblet til scintillasjonskrystallet 31 for å estimere egenskapen, idet fotodetektoren 32 har det andre tverrsnittsareal 44 konfigurert til å kobles til krystallet 31, hvor krystallet 31 ved det andre parti 42 smalner av fra det første tverrsnittsareal 43 til det andre tverrsnittsareal 44, for å føre de genererte fotoner til fotodetektoren 32.

[0037]Uttrykket "bærer" som er brukt har betyr enhver innretning, innretningskomponent, kombinasjon av innretninger, media og/eller organ som kan brukes til å transportere, romme, bære eller på annen måte muliggjøre bruken av en annen innretning, innretningskomponent, kombinasjon av innretninger, media og/eller organ. Loggeverktøyet 10 er et ikke-begrensende eksempel på en bærer. Andre eksempler på ikke-begrensende bærere omfatter borestrenger av spiralrørtype, en type med sammensatte rør, og enhver kombinasjon eller deler av disse. Andre bærer-eksempler omfatter foringsrør, vaierledninger, vaierledningssonder, glatte vaiersonder, "drop-shots", bunnhullsanordninger, borestrenginnsatser, moduler, interne hus og underlagspartier av disse.

[0038]For å støtte den lære som her fremsettes, kan det brukes forskjellige ana-lysekomponenter, innbefattet et digitalt og/eller et analogt system. For eksempel kan nedihulls-elektronikken 13 eller utstyret 7 på overflaten omfatte det digitale og/eller analoge system. Systemet kan ha komponenter, slik som en prosessor, lagringsmedia, minne, inngang, utgang, kommunikasjonslink (ledningsført, trådløs, pulset slam, optisk eller annen), brukergrensesnitt, programvare, signalproses-sorer (digitale eller analoge) og andre slike komponenter (slik som motstander, kondensatorer, induktorer og andre) for å sørge for operasjon og analyse med hensyn til apparatet og fremgangsmåten som her er beskrevet, på enhver av flere måter som er velkjente innen teknikken. Det anses at denne lære kan, men ikke behøver å bli implementert i forbindelse med et sett av datamaskinutførbare instruksjoner lagret på et datamaskinlesbart medium, inkludert minne (ROM-er, RAM-er), optiske (CD-ROM-er) eller magnetiske (disker, harddisk-stasjoner), eller enhver annen type, som når den kjøres forårsaker at en datamaskin implemente-rer fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Disse instruksjoner kan sørge for utstyrets operasjon, styring, datainnsamling og analyse og andre funksjoner som anses relevante av en systemdesigner, eier, bruker eller annet slikt personell, i tillegg til de funksjoner som er angitt i denne beskrivelse.

[0039]Ytterligere forskjellige andre komponenter kan innlemmes og påkalles for tilveiebringelse av aspekter ved den lære som her fremsettes. For eksempel kan en strømforsyning (eksempelvis i det minste enten en generator, en fjerntliggende forsyning eller et batteri), kjølekomponent, oppvarmingskomponent, avskjerming, magnet, elektromagnet, føler, elektrode, sender, mottaker, sender/mottager, antenne, kontroller, optisk enhet, elektrisk enhet eller elektromagnetisk enhet være inkludert til støtte for de forskjellige aspekter som her er omtalt eller til støtte for andre funksjoner som går ut over denne beskrivelse.

[0040]Elementer i utførelsene er blitt introdusert enten med artiklen "en" eller "et". Artiklene er ment å bety at det er én eller flere av elementene. Uttrykkene "omfatter", "har" og lignende er ment å være inkluderende, slik at det kan være ytterligere andre elementer enn de opplistede elementer. Når den brukes sammen med en liste på minst to uttrykk, er konjunksjonen "eller" ment å bety ethvert uttrykk eller kombinasjon av uttrykk. Uttrykkene "første" og "andre" brukes til å skjelne mellom elementer, og brukes ikke til å angi en bestemt rekkefølge.

[0041]Det vil innses at de forskjellige komponenter eller teknologier kan tilveiebringe en viss nødvendig eller fordelaktig funksjonalitet eller et sådant trekk. Disse funksjoner og trekk som kan være nødvendige for å støtte de vedføyde patentkrav og variasjoner av disse, erkjennes følgelig å være iboende inkludert som en del av den lære som her fremsettes og en del av den beskrevne oppfinnelse.

[0042]Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet med henvisning til eksempler på utførelser, vil det forstås at forskjellige forandringer kan foretas, og at ekvivalenter kan settes inn i stedet for elementer av denne uten å avvike fra oppfinnelsens omfang. I tillegg vil det forstås at mange modifikasjoner kan gjøres for å tilpasse et bestemt instrument, situasjon eller materiale til oppfinnelsens lære uten å avvike fra det essensielle omfang av denne. Det er derfor meningen at oppfinnelsen ikke skal være begrenset til den bestemte utførelse som er beskrevet som den best tenkelige modus for utførelse av oppfinnelsen, men at oppfinnelsen vil omfatte alle utførelser som faller innenfor omfanget av de vedføyde krav.

Claims (25)

1. Apparat for estimering av en egenskap i et borehull som penetrerer jorden, idet apparatet omfatter: en bærer konfigurert til å bli transportert gjennom borehullet, en hermetisk forseglet beholder konfigurert til å være hovedsakelig transparent for stråling, et scintillasjonskrystall anordnet ved bæreren og i beholderen, idet et første parti av krystallet har et første tverrsnittsareal, og en fotodetektor optisk koblet til scintillasjonskrystallet og konfigurert til å detektere fotoner generert i krystallet ved vekselvirkninger med stråling for å estimere egenskapen, idet fotodetektoren har et andre tverrsnittsareal konfigurert til å koble til krystallet, og hvor krystallet ved et andre parti smalner av fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal for å føre de genererte fotoner til fotodetektoren.

2. Apparat som angitt i krav 1, og som videre omfatter en reflekterende overflate som omgir det andre parti av krystallet.

3. Apparat som angitt i krav 1, og hvor fotodetektoren omfatter et fotomultipli-katorrør.

4. Apparat som angitt i krav 1, og hvor fotodetektoren omfatter en fotodiode.

5. Apparat som angitt i krav 1, og hvor fotodetektoren omfatter en flere fotodioder.

6. Apparat som angitt i krav 1, og hvor det andre parti av krystallet smalner lineært av fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal.

7. Apparat som angitt i krav 1, og hvor det andre parti av krystallet smalner av med en krumning fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal.

8. Apparat som angitt i krav 7, og hvor krumningen er konfigurert til å lede fotoner fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal.

9. Apparat som angitt i krav 1, og hvor scintillasjonskrystallet er hygroskopisk.

10. Apparat som angitt i krav 1, og hvor beholderen hovedsakelig er evakuert for luft.

11. Apparat som angitt i krav 1, og hvor beholderen omfatter et vindu koblet til fotodetektoren, idet vinduet hovedsakelig er transparent for fotoner.

12. Apparat som angitt i krav 11, og hvor vinduet omfatter safir.

13. Apparat som angitt i krav 11, og hvor det andre tverrsnittsareal av krystallet er koblet til vinduet ved bruk av et optisk koblingsmiddel.

14. Apparat som angitt i krav 13, og hvor midlet er i det minste ett valg fra en gruppe bestående av en olje og et lim.

15. Apparat som angitt i krav 1, og som videre omfatter en prosessor koblet til fotodetektoren og konfigurert til å måle tellinger av fotoner detektert av fotodetektoren for å estimere egenskapen.

16. Apparat som angitt i krav 1, og hvor egenskapen er i det minste det ene av porøsitet, tetthet, sammensetning og en grense mellom lag.

17. Apparat som angitt i krav 1, og hvor strålingen omfatter gammastråler.

18. Apparat som angitt i krav 17, og hvor scintillasjonskrystallet omfatter et valg fra en gruppe bestående av natriumiodid, vismutspirer og en lantanhalid.

19. Apparat som angitt i krav 1, og hvor strålingen omfatter nøytroner.

20. Apparat som angitt i krav 19, og hvor scintillasjonskrystallet omfatter et valg fra en gruppe bestående av litium-seks og bor-ti.

21. Apparat som angitt i krav 1, og som videre omfatter en strålingskilde anordnet ved bæreren og konfigurert til å bestråle et materiale, og hvor stråling fra materialet detekteres og brukes til å estimere egenskapen.

22. Apparat som angitt i krav 1, og hvor bæreren transporteres ved hjelp av et valg fra en gruppe bestående av en vaierledning, en glatt vaier, et spiralrør og en borestreng.

23. Fremgangsmåte ved estimering av en egenskap i et borehull som penetrerer jorden, idet fremgangsmåten omfatter at: en bærer transporteres gjennom borehullet, stråling mottas med et scintillasjonskrystall anordnet ved bæreren og i en hermetisk forseglet beholder konfigurert til å være hovedsakelig transparent for stråling, idet et første parti av krystallet har et første tverrsnittsareal, fotoner genereres fra vekselvirkninger mellom strålingen og krystallet, og fotonene detekteres med en fotodetektor optisk koblet til scintillasjonskrystallet for å estimere egenskapen, idet fotodetektoren har et andre tverrsnittsareal konfigurert til å koble til krystallet, og hvor krystallet ved et andre parti smalner av fra det første tverrsnittsareal til det andre tverrsnittsareal for å føre de genererte fotoner til fotodetektoren.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, og som videre omfatter at et materiale bestråles ved å anvende en strålingskilde anordnet ved bæreren, og hvor stråling som er et resultat av bestrålingen mottas fra materialet.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, og hvor scintillasjonskrystallet er hygroskopisk og beholderen er hovedsakelig evakuert for luft.