170520. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés földalakzatok porozitásának impulzusjellegű neutronforrással történő mérésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. V. 17. (TE-714) Amerikai Egyesült Államok-beli elsőbbsége: 1972. V. 17. (254. 281) Közzététel napja: 1977.1. 28. Megjelent: 1978. II. 28. 170520 Nemzetközi osztályozás: E 21 B 47/00, 49/00, G 01 V 5/00 Feltaláló: Dan McCay Arnold fizikus; Houston, Texas, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Texaco Development Corporation, New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás és berendezés földalakzatok porozitásának impulzusjellegű neutronforrással történő mérésére 1 A találmány radiológiai szelvényezési eljárásra és berendezésre vonatkozik, amellyel a földfelszín alatti földalakzatok jellemzőit lehet vizsgálni egy fúrólyuk mentén. Ezen belül a találmány a földalakzatok porozitásának mérését teszi lehetővé, 5 mégpedig impulzusjellegű neutronforrást alkalmazó szelvényezési technika felhasználásával. Ismeretes, hogy kereskedelmileg hasznosítható mennyiségben nagyobb valószínűséggel található olaj és gáz az olyan földalakzatokban, amelyek 10 viszonylag porózusok és áteresztőek, mint a tömörebb földalakzatokban. Ezért a földalakzatok porozitása! pontosan meghatározó szerkezetek és módszerek nagy ipari fontossággal bírnak. A föld gyakrabban előforduló felszínközeli ele- 15 mei körül a klór a legerősebb termikus neutron abszorbens. Ismeretes, hogy egy fúrólyukban elhelyezett impulzusjellegű neutronforrásból emittált nagyenergiájú neutronok termikus bomlási ideje elsősorban a klór (vagy só: NaCl) azon mennyiségére 20 jellemző, ami az alakzatvízben található. A termikus bomlási idő alapján meghatározott klórtartalom felhasználható arra, hogy az olajat rejtő alakzatokat megkülönböztessék a sós vizet rejtő alakzatoktól, ha az alakzat porozitása már ismert. 25 Ezenfelül a földalakzat vízzel telítettségének foka kiszámítható, ha a porozitás, a jelenlevő szénhidrogén típusa, az alakzatvíz sótartalma és a kérdéses földalakzat általános kőzettana ismert. A neutronbesugárzásos technika használatának az a további 30 előnye, hogy a szelvényezés olyan fúrólyukakban is elvégezhető, amelyek már készen vannak és körül vannak falazva, mivel a fal gyakorlatilag áteresztő azon neutronokkal szemben, amiket a felvételi technika alkalmazása során kibocsátanak. A szakterületen már korábban javasolták az impulzusjellegű neutronforrásos technika alkalmazását a fúrólyukat körülvevő földalakzatokban a neutronok élettartamának vagy termikus bomlási idejének mérésére. Ilyen módszert ismertetnek például a 3 256 438 számú amerikai szabadalmi leírásban, ahol impulzusjellegű neutronforrást alkalmaznak és a detektor aktivizálását késleltetik, ami lehetővé teszi a fúrólyukeffektus kiküszöbölését. A 3 566 116 és a 3 609 366 számú amerikai szabadalmi leírásokban ismertetett megoldások szintén a neutronbomlási időnek vagy élettartamnak mérését használják fel az előbbi megoldástól eltérő technika alkalmazásával. Ezen utóbbi két szabadalmi leírásban olyan áramkör használatára kerül sor, amelyben két vagy több detektort aktivizáló idő-kapu nyílik ki a nagy energiájú neutronimpulzus emisszióját követően, és így a detektorok megszámlálják a fúrólyukat körülvevő földalakzat által termikussá tett neutronok befogásából eredő gammasugarak beütésszámát. Az áramkör ezután korrigálja a kapuidők szélességét és a kapuk relatív nyitási idejét a neutronimpulzusoknak megfelelően ezért, hogy fenntartható legyen egy előre meghatározott viszony a nyitási idők és a kapu szélessége között, 170520