RU172839U1 - Device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging - Google Patents
Device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging Download PDFInfo
- Publication number
- RU172839U1 RU172839U1 RU2017106826U RU2017106826U RU172839U1 RU 172839 U1 RU172839 U1 RU 172839U1 RU 2017106826 U RU2017106826 U RU 2017106826U RU 2017106826 U RU2017106826 U RU 2017106826U RU 172839 U1 RU172839 U1 RU 172839U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- analog
- blocks
- fpga
- gamma
- units
- Prior art date
Links
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N methane;molecular oxygen Chemical compound C.O=O CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001956 neutron scattering Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
- G01V5/04—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
- G01V5/08—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
- G01V5/10—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: для проведения импульсного нейтронного гамма-каротажа. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство содержит импульсный генератор быстрых нейтронов, два блока детектирования в виде сцинтилляционных детекторов гамма-квантов, блок питания, формирующий вторичные напряжения питания, кабельный ввод, блок приемопередатчика, соединенного двунаправленной шиной с автоматом приемо-передатчика, реализованного в виде модуля программируемой логической интегральной схемы - ПЛИС, блоки высокого напряжения, блоки детектирования, блок цифро-аналогового преобразователя, два блока аналого-цифрового преобразования, соединенные с блоками обработки данных, реализованными в виде модуля программируемой логической интегральной схемы - ПЛИС, при этом в состав ПЛИС введен блок синхронизации, обеспечивающий управляющие импульсы для импульсного генератора быстрых нейтронов и блоков обработки данных, при этом блоки аналого-цифровых преобразований содержат характеризующиеся высокой тактовой частотой преобразователи «аналог-код», выходы которых соединены с входами блоков обработки данных. Технический результат: обеспечение возможности снижения погрешности измерений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Usage: for conducting pulsed neutron gamma-ray logging. The essence of the utility model lies in the fact that the device contains a pulsed fast neutron generator, two detection units in the form of scintillation gamma-ray detectors, a power supply unit that generates secondary supply voltages, a cable entry, a transceiver unit connected by a bi-directional bus to a transceiver automaton implemented in the form of a programmable logic integrated circuit module - FPGA, high voltage blocks, detection blocks, digital-to-analog converter block, two analog-to-c blocks digital conversion, connected to data processing units implemented as a programmable logic integrated circuit (FPGA) module; the FPGA includes a synchronization block that provides control pulses for a pulsed fast neutron generator and data processing blocks, while the analog-to-digital conversion blocks contain analog-to-code converters characterized by a high clock frequency, the outputs of which are connected to the inputs of the data processing units. Effect: providing the possibility of reducing the measurement error. 1 s.p. f-ly, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к ядерной геофизике и предназначена для выполнения исследований скважин с целью определения текущей нефтенасыщенности и уточнения литологических и емкостных характеристик пластов-коллекторов, пересеченных скважиной.The utility model relates to nuclear geophysics and is designed to perform well research in order to determine the current oil saturation and to clarify the lithological and reservoir characteristics of reservoir layers crossed by a well.
Известен «Способ импульсного нейтронного каротажа и устройство для его осуществления» (пат. РФ №2262124, G01V 5/40, приоритет 26.05.2004, опубликовано 10.10.2005), в котором для регистрации ГИНР (гамма-излучение неупругого рассеяния) и ГИРЗ (гамма-излучение радиационного захвата) используется конструктивная схема с одним зондом.The well-known "Method of pulsed neutron logging and a device for its implementation" (US Pat. RF No. 2262124, G01V 5/40, priority 05/26/2004, published 10/10/2005), in which for recording GINR (gamma radiation of inelastic scattering) and GIRZ ( gamma radiation radiation capture) uses a design scheme with a single probe.
К недостаткам известного устройства можно отнести недоучет скважинной составляющей измеряемых характеристик разреза, так как измерения с одним зондом включают в себя как пластовую, так и скважинную составляющие.The disadvantages of the known device include the underestimation of the borehole component of the measured characteristics of the section, since measurements with a single probe include both reservoir and borehole components.
Известны устройства импульсного спектрометрического нейтронного каротажа, выполняющие регистрацию на двух расстояниях от генератора нейтронов (двух зондах), один из которых характеризует скважинную компоненту разреза (ближний), а второй пластовую и скважинную компоненты (дальний) (Аппаратура импульсного нейтронного гамма-спектрометрического каротажа АИНК -73С-2.Known devices for pulsed spectrometric neutron logging, performing registration at two distances from the neutron generator (two probes), one of which characterizes the borehole component of the section (near), and the second reservoir and borehole components (distant) (Pulse neutron gamma-ray spectrometric logging AINC - 73C-2.
www.vniia.ru/ng/apkarotazh.html.www.vniia.ru/ng/apkarotazh.html.
Известная аппаратура выполнена двухзондовой и содержит импульсный генератор быстрых нейтронов, два сцинтилляционного детектора гамма-квантов, оптически соединенных с фотоэлектронным умножителем, экран защиты сцинтилляционного детектора от прямого излучения импульсного генератора быстрых нейтронов, блок питания, формирующий вторичные напряжения питания, кабельный ввод, блок приемопередатчика, соединенного двунаправленной шиной с автоматом приемопередатчика, реализованного в виде модуля программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), блоки высокого напряжения, обеспечивающие питание соответствующих блоков детектирования, блок цифро-аналогового преобразователя, формирующий управляющие сигналы для блоков высокого напряжения, два блока аналого-цифрового преобразования, соединенные с блоками обработки данных, реализованными в виде модуля ПЛИС и блоков обработки данных.The known equipment is dual-probe and contains a pulsed fast neutron generator, two scintillation gamma-ray detectors optically connected to a photoelectronic multiplier, a screen for protecting the scintillation detector from direct radiation from a pulsed fast neutron generator, a power supply unit that generates secondary supply voltages, a cable input, a transceiver unit, connected by a bi-directional bus with a transceiver automaton, implemented as a programmable logical integral module with circuits (FPGA), high-voltage blocks providing power to the corresponding detection blocks, a digital-to-analog converter block generating control signals for high-voltage blocks, two analog-to-digital conversion blocks connected to data processing blocks implemented as a FPGA module and processing blocks data.
Известная аппаратура обеспечивает проведение импульсного нейтронного гамма-каротажа, который включает периодическое облучение скважинного пространства и горных пород импульсами генератора быстрых нейтронов, регистрацию гамма-излучения неупругого рассеяния (ГИНР) быстрых нейтронов, гамма-излучения радиационного захвата (ГИРЗ) тепловых нейтронов и временных распределений ГИРЗ в паузах между импульсами генератора в реальном режиме времени при непрерывном перемещении скважинного прибора и заданном шаге квантования, накопление в пределах заданного шага полных амплитудно-временных спектров ГИНР быстрых нейтронов и ГИРЗ тепловых нейтронов во всем диапазоне энергий двумя детекторами гамма-излучения, расположенными в скважинном приборе на таких расстояниях, что один из них (ближний) регистрирует амплитудно-временные спектры гамма-излучения от скважинной составляющей разреза скважины, а второй амплитудно-временные спектры гамма-излучения от пластовой составляющей разреза.Known equipment provides pulsed neutron gamma-ray logging, which includes periodic irradiation of the borehole space and rocks with pulses of a fast neutron generator, registration of gamma radiation of inelastic scattering (GINR) of fast neutrons, gamma radiation of radiation capture (GIRZ) of thermal neutrons and time distributions of GIRZ in pauses between pulses of the generator in real time with continuous movement of the downhole tool and a given quantization step, the accumulation in Within a given step of the full amplitude-time spectra of the fast neutron GINR and thermal neutron scattering spectra in the entire energy range by two gamma radiation detectors located in the downhole tool at such distances that one of them (near) records the amplitude-time spectra of gamma radiation from the borehole component of the well section, and the second amplitude-time spectra of gamma radiation from the reservoir component of the section.
В известной аппаратуре, имеет место искажения как энергетических, так и временных спектров, несмотря на использование двух зондов, что обеспечивает первичное разделение скважинной и пластовой компонент исследуемого разреза, но при этом возникает погрешность измерения из-за наложения на измерения дальнего зонда (пластовая компонента) измерений скважинной составляющей.In the known equipment, there is a distortion of both energy and time spectra, despite the use of two probes, which provides the primary separation of the borehole and reservoir components of the studied section, but there is a measurement error due to the superposition on the measurements of the far probe (reservoir component) downhole component measurements.
Задача, которую решает заявленная полезная модель, заключается в снижении погрешности измерений за счет повышенной точности разделения скважинной и пластовой компонент исследуемого разреза.The problem that the claimed utility model solves is to reduce the measurement error due to the increased accuracy of separation of the borehole and reservoir components of the studied section.
Указанная задача решается тем, что в заявленном устройстве для проведения импульсного нейтронного гамма-каротажа, содержащем импульсный генератор быстрых нейтронов, два блока детектирования в виде сцинтилляционных детекторов гамма-квантов, оптически соединенных с фотоэлектронным умножителем, экран защиты одного из указанных детекторов от прямого излучения импульсного генератора быстрых нейтронов, блок питания, формирующий вторичные напряжения питания, кабельный ввод, блок приемопередатчика, соединенного двунаправленной шиной с автоматом приемо-передатчика, реализованного в виде модуля программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), блоки высокого напряжения, обеспечивающие питание соответствующих блоков детектирования, блок цифро-аналогового преобразователя, формирующий управляющие сигналы для блоков высокого напряжения, два блока аналого-цифрового преобразования, соединенные с блоками обработки данных, реализованными в виде модуля ПЛИС, в отличие от известного, в состав программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) введен блок синхронизации, обеспечивающий управляющие импульсы для импульсного генератора быстрых нейтронов и блоков обработки данных, при этом блоки аналого-цифровых преобразований содержат преобразователи «аналог-код», работающие на высокой тактовой частоте синхронно с блоками обработки данных. Кроме того, в схему устройства введен блок хранения информации, представляющий энергонезависимую память.This problem is solved by the fact that in the claimed device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging containing a pulsed fast neutron generator, two detection units in the form of scintillation gamma-ray detectors optically connected to a photoelectronic multiplier, a screen for protecting one of these detectors from direct pulse radiation a fast neutron generator, a power supply unit generating secondary supply voltages, a cable entry, a transceiver unit connected by a bi-directional bus to av tomato transceiver, implemented in the form of a programmable logic integrated circuit (FPGA) module, high voltage units, providing power to the respective detection units, digital-to-analog converter unit, generating control signals for high-voltage units, two analog-to-digital conversion units, connected to data processing units implemented as an FPGA module, in contrast to the known, a synchronization block is introduced into the programmable logic integrated circuit (FPGA), bespechivaet control pulses for the pulse generator of fast neutrons and the data processing blocks, wherein the blocks of digital-analog converters comprise transformations "analog code" that operate at high clock frequency in synchronism with the data blocks. In addition, an information storage unit representing non-volatile memory is introduced into the device circuit.
На фиг. 1 представлено устройство импульсного нейтронного гамма-каротажа.In FIG. 1 shows a pulsed neutron gamma ray device.
На фиг. 2 приведен пример сигнала, оцифрованного блоком АЦП.In FIG. Figure 2 shows an example of a signal digitized by an ADC unit.
На фиг. 3 приведен пример временного распределения сигнала.In FIG. 3 shows an example of the temporal distribution of a signal.
Устройство для проведения импульсного нейтронного гамма-каротажа содержит управляемый генератор быстрых нейтронов 1, два блока детектирования 2 и 3, находящихся на различном удалении от генератора быстрых нейтронов и состоящие из сцинтиляционных детекторов гамма-квантов, оптически соединенных с фотоэлектронным умножителем, экран (на фиг. не показаны), расположенный между генератором быстрых нейтронов 1 и ближним к нему блоком детектирования 2, блок питания 4, формирующий вторичные напряжения питания, соединенный кабельным вводом 5 с блоком приема-передатчика 6, который соединен двунаправленной шиной 7 с автоматом приемо-передатчика 8, реализованного в виде модуля программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) 9, два блока высокого напряжения 10 и 11, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков детектирования 2 и 3, блок цифро-аналогового преобразователя 12, формирующий управляющие сигналы для блоков высокого напряжения 10 и 11, два блока аналого-цифрового преобразования 13 и 14, соединенные с соответствующими блоками обработки данных 15 и 16, реализованных в виде модуля ПЛИС, причем входы блоков аналого-цифрового преобразования 13 и 14 соединены с соответствующими блоками детектирования 2 и 3, а также, входящий в состав ПЛИС блок синхронизации 17, обеспечивающий управляющие импульсы для генератора быстрых нейтронов 1 и блоков обработки данных 15 и 16, и входящий в состав ПЛИС микропроцессор 18, осуществляющий общее управление генератором быстрых нейтронов 1 и блоками 15 и 16, 17, 8, соединенными с ним двунаправленными шинами 19, 20, 21, 22, 23 через соединение 25, блок хранения информации 24, соединенный с микропроцессором 18, при этом блоки аналого-цифровых преобразователей 13 и 14 содержат преобразователи «аналог-код», работающие на высокой тактовой частоте синхронно с блоками обработки данных 15 и 16. Стандартные шины - позиции: LVDS - параллельная дифференциальная шина, АМВ АХ14 - общая шина ПЛИС, SDIO - шина между микропроцессором 18 и блоком хранения информации 24, SPI - шина соединения между блоком цифро-аналогового преобразователя 12 и микропроцессором 18 (фиг. 1).A device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging comprises a controlled
В заявленной полезной модели реализовано измерение необходимых для стандартного комплекса ядерно-физических методов (ЯФМ) параметров в двухзондовой модификации («Методические рекомендации по применению ядерно-физических методов ГИС (геофизических исследований скважин), включающих углерод-кислородный каротаж, для оценки нефте- и газонасыщенности пород-коллекторов в обсаженных скважинах» / Под ред. В.И. Петерсилье, Г.Г. Яценко. - Москва-Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», 2006).In the claimed utility model, the parameters necessary for the standard complex of nuclear-physical methods (NFM) are measured in a two-probe modification (“Methodological recommendations for the use of nuclear-physical well logging methods (geophysical well surveys), including carbon-oxygen logging, to estimate oil and gas saturation reservoir rocks in cased wells "/ Edited by V.I. Petersilier, GG Yatsenko. - Moscow-Tver: VNIGNI, Scientific and Production Center" Tvergeofizika ", 2006).
Для облучения горных пород нейтронами используется управляемый генератор быстрых нейтронов, работающий в импульсном режиме. Генератор нейтронов излучает нейтроны с энергией 14 МэВ. Устройство регистрирует вторичное гамма-излучение, образующееся при реакциях неупругого рассеяния (ГИНР) и радиационного захвата (ГИРЗ) с разделением его по энергиям и времени. Неупругое рассеяние представляет собой пороговую реакцию, с характерным пороговым значением энергии нейтрона и характерной энергией генерируемого гамма-кванта для каждой вероятной реакции. ГИНР возникает в короткий интервал времени после вылета нейтрона из мишени генератора, что определяется временем замедления нейтрона до пороговых значений реакций. В большинстве разрезов, сложенных осадочными породами, это время не превышает единиц микросекунд, таким образом, ГИНР локализован по времени в интервале излучения генератора. При замедлении быстрых нейтронов до тепловых энергий, основной реакцией становится радиационный захват, генерирующий линии гамма-излучения, характерные для каждого элемента. Процесс распространения тепловых нейтронов в среде носит диффузионный характер, длительность этого процесса зависит от состава и плотности вещества и характеризуется средним временем жизни тепловых нейтронов, который для осадочных пород изменяется в интервале от сотен до тысячи и более микросекунд. Таким образом, возможно разделить по времени интервалы с максимальными вкладами ГИНР и ГИРЗ. Анализ зарегистрированных энергетических распределений (спектров) ГИНР и ГИРЗ позволяет оценить содержание элементов, характерные линии которых представлены в этих спектрах и в конечном итоге нефтенасыщенность пластов коллекторов. Распределение гамма-квантов по времени содержит информацию о среднем времени жизни тепловых нейтронов, что является обобщающей характеристикой среды в целом и широко используется при интерпретации данных ЯФМ для определение газонасыщенности пластов-коллекторов.To irradiate rocks with neutrons, a controlled fast neutron generator operating in a pulsed mode is used. A neutron generator emits neutrons with an energy of 14 MeV. The device registers secondary gamma radiation generated during inelastic scattering (GINR) and radiation capture (GIRZ) reactions with its separation by energy and time. Inelastic scattering is a threshold reaction, with a characteristic threshold value of the neutron energy and a characteristic energy of the generated gamma quantum for each probable reaction. GINR occurs in a short time interval after the neutron leaves the target of the generator, which is determined by the time of neutron deceleration to threshold reaction values. In the majority of sections composed of sedimentary rocks, this time does not exceed units of microseconds, so the GINR is localized in time in the interval of the generator radiation. When fast neutrons are slowed down to thermal energies, the main reaction becomes radiation capture, generating gamma-ray lines characteristic of each element. The process of propagation of thermal neutrons in a medium is diffusive, the duration of this process depends on the composition and density of the substance and is characterized by the average lifetime of thermal neutrons, which for sedimentary rocks varies in the range from hundreds to thousands or more microseconds. Thus, it is possible to separate the time intervals with the maximum contributions of the GINR and GIRZ. An analysis of the recorded energy distributions (spectra) of the GINR and GIRZ makes it possible to assess the content of elements whose characteristic lines are presented in these spectra and, ultimately, the oil saturation of reservoir layers. The distribution of gamma rays over time contains information on the average lifetime of thermal neutrons, which is a generalizing characteristic of the medium as a whole and is widely used in the interpretation of NFM data to determine the gas saturation of reservoir layers.
В предлагаемом устройстве, имеющем два зонда (фиг. 1) реализуются измерения при частоте генератора в диапазоне 1000-400 Гц и измерения временных распределений выполняются в паузах между импульсами порядка 1000-2500 мкс, которые вполне соизмеримы со временем существования тепловых нейтронов в исследуемой среде и эти измерения свободны от вклада откликов от импульсов нейтронов. При этом практически отсутствует наложение энергетических спектров. В связи с этим в данном устройстве реализуется надежное разделение скважинной и пластовой составляющих исследуемого разреза скважины. Для реализации таких измерений используется непрерывная оцифровка аналогового сигнала на высокой скорости и специальный алгоритм обработки сигнала, позволяющий обеспечить высокую пропускную способность спектрометрического тракта. Измерения выполняются с малым числом просчетов и низкой статистической погрешности при высоких загрузках.In the proposed device, which has two probes (Fig. 1), measurements are taken at a generator frequency in the range of 1000-400 Hz and time distributions are measured in the pauses between pulses of the order of 1000-2500 μs, which are quite comparable with the lifetime of thermal neutrons in the medium under study and these measurements are free from the contribution of responses from neutron momenta. Moreover, the superposition of energy spectra is practically absent. In this regard, this device implements a reliable separation of the borehole and reservoir components of the studied section of the well. To implement such measurements, a continuous digitization of the analog signal at high speed and a special signal processing algorithm are used to ensure high throughput of the spectrometric path. Measurements are performed with a small number of miscalculations and low statistical error at high loads.
При подаче на кабельный ввод 5 напряжения питания начинает работать блок питания 4 и формирует необходимые для электронных схем уровни вторичных напряжений. Управляемый генератор быстрых нейтронов 1 питается непосредственно от кабельного ввода 5. При появлении напряжения питания, начинает выполняться программа, находящаяся в постоянном запоминающем устройстве - ПЗУ микропроцессора 18. В результате работы программы происходит установление необходимых настроек блока приемо-передатчика 6, блока цифро-аналогового преобразователя 12 и блоков аналого-цифровых преобразователей 13 и 14. Блок цифро-аналогового преобразователя 12 после первоначальной инициализации осуществляет установление управляющих уровней на входах блоков высокого напряжения 10 и 11, которые затем подают питание высокого напряжения на блоки детектирования 2 и 3. Также в начале выполнения программой микропроцессора 18 устанавливаются необходимые параметры блока приемо-передатчика 6, автомата приемо-передатчика 8, блоков обработки данных 15 и 16 и блока синхронизации 17.When a supply voltage is applied to the
Дальнейшая работа устройства определяется управляющими командами с поверхности. Команды, закодированные в коде «манчестер-2», через кабельный ввод 5 поступают на вход блока приемо-передатчика 6, преобразуются в цифровой код и затем поступают на вход автомата приемопередатчика 8, декодируются и передаются в микропроцессор 18. Микропроцессор 18 анализирует команду и, при необходимости, устанавливает параметры высокого напряжения на блоке цифро-аналогового преобразователя 12, параметры блоков обработки данных 15 и 16.Further operation of the device is determined by control commands from the surface. The commands encoded in the Manchester-2 code, through
При подаче питания начинается подготовка генератора нейтронов 1 к работе в режиме излучения, для этого блок синронизации 17 генерирует управляющие импульсы, а микропроцессор 18 через шину 23, получает от генератора нейтронов 1 информацию о его состоянии. Режим излучения нейтронного генератора также включается по команде с поверхности. Частота и длительность нейтронных импульсов задается блоком синхронизации 17 и контролируется микропроцессором 18. При этом рабочая частота генератора нейтронов 1 задается из диапазона 1000-400 Гц, а измерение временных распределений гамма-квантов осуществляется в паузах между импульсами, устанавливаемых в диапазоне 2500-1000 мкс.When power is applied, preparation of the
Гамма-кванты регистрируются блоками детектирования 2 и 3, в сцинтилляторах которых происходит световая вспышка, количество фотонов которой пропорционально энергии гамма-кванта, потерянной в детекторе, и которая далее преобразуется в электрический импульс в фотоэлектронном умножителе. Электрический импульс, соответствующий зарегистрированной частице, подается на вход соответствующего блока аналого-цифрового преобразователя 13 и 14 и, после оцифровки, с помощью параллельной дифференциальной шины стандарта LVDS - на вход блоков обработки данных 15 и 16. Блоки обработки данных выполняют измерение амплитуды импульса с учетом ошибок дискретизации по времени, а также выбраковывают наложенные импульсы и формируют амплитудные и временные спектры. Блоки аналого-цифровых преобразователей 13 и 14 содержат преобразователи «аналог-код», работающие на высокой тактовой частоте синхронно с блоками обработки данных 15 и 16, что обеспечивает непрерывную оцифровку без пропусков быстрых выходных импульсов и передачу их в блоки обработки 15 и 16. Таким образом, генератор быстрых нейтронов 1 управляется блоком синхронизации 17, а блоки аналого-цифровых преобразователей 13 и 14 обеспечивают непрерывную высокоскоростную оцифровку входного сигнала с последующей синхронной обработкой в блоках обработки данных 15 и 16, соединенных с блоком синхронизации 17, что позволяет снизить ширину регистрирующих импульсов, вероятность их наложения. В результате снижается статистическая погрешность при измерении.Gamma quanta are detected by
На фиг. 2 приведен вид оцифрованных сигналов.In FIG. 2 shows a view of the digitized signals.
Из приведенного рисунка видно, что ширина регистрируемого сигнала составляет менее 200 нс, что позволяет значительно снизить просчеты.It can be seen from the figure that the width of the recorded signal is less than 200 ns, which can significantly reduce miscalculations.
На фиг. 3 приведено временное распределение сигнала, полученное одновременно на двух блоках детектирования на различном удалении от генератора при частоте работы 400 Гц в модели пористого пласта.In FIG. Figure 3 shows the temporal distribution of the signal obtained simultaneously at two detection units at different distances from the generator at a frequency of 400 Hz in the model of a porous reservoir.
Видно, что счет спектрометрического тракта быстро спадает на интервале времени до 1 мс и при этом ГИРЗ от предыдущей вспышки не вносит вклад в текущее измерение.It can be seen that the count of the spectrometric path rapidly decreases over a time interval of up to 1 ms, while the GIRD from the previous flash does not contribute to the current measurement.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106826U RU172839U1 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106826U RU172839U1 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172839U1 true RU172839U1 (en) | 2017-07-26 |
Family
ID=59499067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017106826U RU172839U1 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172839U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937446A (en) * | 1988-06-07 | 1990-06-26 | Schlumberger Technology Corporation | Carbon/oxygen well logging method and apparatus |
US5053620A (en) * | 1989-12-13 | 1991-10-01 | Schlumberger Technology Corporation | Logging apparatus and method for determining concentrations of subsurface formation elements |
US5374823A (en) * | 1993-10-28 | 1994-12-20 | Computalog U.S.A., Inc. | Pulsed neutron decay tool for measuring gamma radiation energy spectra for fast neutron inelastic collisions and thermal neutron capture events |
RU2262124C1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-10-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Каротаж" (ЗАО НПФ "Каротаж") | Method for pulse neutron logging and device for realization of said method |
RU2351962C1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-10 | ПетроАльянс Сервисис Компани лимитед (Кипр) | Method of assessment of reservoir bed saturation with implementation of neutron generator and spectrometric registration of gamma radiation |
-
2017
- 2017-03-01 RU RU2017106826U patent/RU172839U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937446A (en) * | 1988-06-07 | 1990-06-26 | Schlumberger Technology Corporation | Carbon/oxygen well logging method and apparatus |
US5053620A (en) * | 1989-12-13 | 1991-10-01 | Schlumberger Technology Corporation | Logging apparatus and method for determining concentrations of subsurface formation elements |
US5374823A (en) * | 1993-10-28 | 1994-12-20 | Computalog U.S.A., Inc. | Pulsed neutron decay tool for measuring gamma radiation energy spectra for fast neutron inelastic collisions and thermal neutron capture events |
RU2262124C1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-10-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Каротаж" (ЗАО НПФ "Каротаж") | Method for pulse neutron logging and device for realization of said method |
RU2351962C1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-10 | ПетроАльянс Сервисис Компани лимитед (Кипр) | Method of assessment of reservoir bed saturation with implementation of neutron generator and spectrometric registration of gamma radiation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6703606B2 (en) | Neutron burst timing method and system for multiple measurement pulsed neutron formation evaluation | |
US4152590A (en) | Simultaneous thermal neutron decay time and porosity logging system | |
US9477006B2 (en) | Pulsed neutron well logging method for determining multiple formation parameters | |
US4387302A (en) | Measuring of gamma-ray energy due to inelastic neutron scattering | |
US4766543A (en) | Well logging direct memory access system and method | |
US20140042311A1 (en) | Neutron Porosity Based On One Or More Gamma Ray Detectors And A Pulsed Neutron Source | |
US4122340A (en) | Pulsed neutron porosity logging system | |
CN106250619B (en) | Method and device for determining mineral content of stratum | |
CN103696765A (en) | Double-LaBr3 detector element energy spectrum logger based on controllable neutron source and logging method | |
US20100228483A1 (en) | Method of detecting gas in a formation using capture cross-section from a pulsed neutron device | |
US20110218735A1 (en) | Real-Time Lithology and Mineralogy Interpretation | |
US3662179A (en) | Pulse neutron logging tool control and transmission system | |
RU2262124C1 (en) | Method for pulse neutron logging and device for realization of said method | |
RU2650794C1 (en) | Method and device for carrying out of the pulse neutron gamma logging (options) | |
RU2427861C2 (en) | Procedure for simultaneous exploration by methods of radioactive logging and device for its implementation | |
RU172839U1 (en) | Device for conducting pulsed neutron gamma-ray logging | |
EP0145172B1 (en) | Epithermal neutron porosity measurement | |
AU2023200483B2 (en) | Neutron Time Of Flight Wellbore Logging | |
US4749859A (en) | Nuclear well logging data acquistion system and method | |
US4668863A (en) | Neutron logging time spectral data acquisition system and method | |
RU2523770C1 (en) | Procedure for pulsed neutron logging and facility for its implementation | |
RU2468393C1 (en) | Method and apparatus for determining porosity and saturation of formations based simultaneously on thermal and epithermal neutrons | |
CN113835132B (en) | Pulse neutron energy spectrum measurement method and device | |
RU2249836C1 (en) | Device for running lithologic-density gamma-ray logging | |
GB2045918A (en) | Simultaneous thermal neutron decay time and porosity logging system |