170520. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés földalakzatok porozitásának impulzusjellegű neutronforrással történő mérésére
3 170520 4 ami a fúrólyukat körülvevő neutronsűrűség termikus bomlási idejének függvénye. Erre a technikára, mint csúszó-kapus típusú termikus bomlási idő szelvényezésre hivatkozunk. A két utóbbi szabadalmi leírásban ismertetett rendszer felhasznál 5 egy harmadik kaput is. A harmadik kapu segítségével határozható meg a fúrólyukban levő háttér gammasugárzás, és így az ennek megfelelő korrekciók elvégezhetők, amikor a nagyenergiájú neutronok élettartamát vagy a termikus bomlási időt kiszámítják. 1° Amikor a két utóbbi szabadalmi leírásban leírt típusú neutronbesugárzásos szelvényezés megtörtént, valamilyen más típusú szelvényezés segítségével határozzák meg a földalakzat porozitását, hogy megkönnyítsék a mérési eredmények kiérté- 15 kelését. Pl. szónikus szondák vagy neutron-gammasugárzás (N—7) is használhatók erre a célra, amelyeket egy másik-szondával mérnek. Felismertük, hogy megfelelő feltételek esetén a földalakzat porozitásának mérése a találmány sze- 20 rinti megoldással a termikus neutronbomlási idő mérésével egyidőben is végezhető impulzusjellegű neutronforrás segítségével. A találmány elvének felhasználásával akkor is lehetséges a földalakzat porozitásának kiszámítása a neutron élettartam vagy 25 bomlási idő szelvényezéséből, ha a mérést a csúszó-kapus szelvényezéstől eltérő módon végezzük. Pl. kívánság szerint olyan rendszer is használható, mint amilyent a 3 256 438 számú amerikai szabadalmi leírásban ismertettek. 30 Ezek szerint a találmány egyrészt olyan eljárást biztosít, amely a földalakzatok porozítására közvetlenül és a termikus neutron bomlási idő mérésével egyidőben szolgáltat adatokat. A találmány tehát eljárás fúrólyukat körűivevő földalakzatok porózitásá- 35 nak mérésére, amelynél a fúrólyukat körűivevő alakzatokat meghatározott időtertamú, nagyenergiájú neutronimpulzusokat ismételten besugározzuk, a fúrólyukat körülvevő földalakzatok által kibocsátott, termikus neutronok befogásából származó gammasugárzást 40 az egyik neutronimpulzust követően, de a rákövetkező neutronimpulzus előtt legalább két meghatározott időtartamú időintervallumban detektáljuk, és a legalább két időintervallumban detektált gammasugárzásból a fúrólyukat körülvevő földalakzatokra jel- *5 lemző termikus neutronbomlási időt határozunk meg, és az jellemzi, hogy a legalább két időintervallum közül az elsőben detektált gammasugárzás beütésszámából (Cj), a termikus neutronok bomlási idejéből (T-Í) és a neutronimpulzus időtarta- 50 mából (tj) a föidalakzatok porozitásának megfelelő paraméterként a földalakzatok hidrogén indexére jellemző gyors neutron fékezési idő (TJ ) a 0,0855 Nf 1 d = — 1 • 55 1/T2 -1TI T2 • f, összefüggés szerint határozzuk meg, ahol Nf állandó a neutronimpulzusok során kibocsátott gyors 60 neutronok számára egyenlő. A találmány tárgya másrészt berendezés fúrólyuk környezetében levő földalakzatok porozitásának mérésére, amely berendezés a fúrólyuk környezetében levő földalakzatokat ismételten mégha- 65 tározott időtartamú, nagy energiájú neutronimpulzusokkal besugárzó impulzusjellegű neutronforrást, a fúrólyukat körülvevő földalakzatok által kibocsátott, a termikus neutronok befogásából származó gammasugárzást az egyik neutronimpulzust követően, de a rákövetkező neutronimpulzus előtt legalább két meghatározott időtartamú időintervallumban detektáló eszközt, továbbá a detektált gammasugárzásból a fúrólyukat körülvevő földalakzatokra jellemző termikus neutronbomlási időt meghatározó egységet tartalmaz, és az jellemzi, hogy a t. inikus neutronbomlási időt meghatározó egységhez a termikus neutronbomlási időből, a neutronimpulzus időtartamából és a gammasugárzásnak az egyik időintervallumban mért beütésszámából a földalakzatok porozitásának megfelelő paramétert meghatározó porozitásszámító egység van csatlakoztatva. A találmány olyan földalakzat porozitásmérést biztosit, amely könnyen alkalmazható csúszó-kapus típusú termikus neutronbomlási idő szerelvényező berendezéssel együtt. A találmányt a továbbiakban a mellékelt ábrákon szemléltetett kiviteli alak alapján ismertetjük részletesen. Az 1. ábra a találmány szerinti fúrólyukszelvényező berendezés vázlatos elrendezését, a 2. ábra az 1. ábrán látható berendezés időzítési diagramját, a 3. ábra a neutron beütésszám számlálásának időbeli folyamatát, a 4. ábra folyamatábrája a találmány szerinti megoldásnak megfelelően a porozitás kiszámításának menetét mutatja. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés tömbvázlata látható egyszerűsített kivitelben. A 3 földalakzatokon 2 fúrólyuk halad át, amelyet acél 4 béléscső határol, ennek belsejét 5 öblítőiszap tölti ki. A 4 béléscsövet 6 cementréteg -rögzíti, ami egyben megakadályozza a különböző, egymással határos 3 földalakzatok közötti folyadékáramlást. A mérőrendszernek a 2 fúrólyukban elhelyezkedő része egy hosszúkás, folyadékbiztos, üreges testű 7 szonda, amely a mérés során a 4 béléscső mentén mozog hosszirányban, és méretei olyanok, hogy ezen mozgást el tudja végezni. A felszíni műszerpark, aminek a funkcióját későbbiekben fogjuk részletezni, végzi a 7 szondából jövő jelek feldolgozását, valamint rögzítését. A 7 szondát 8 szondakábel 9 kábeldobon keresztül tartja a 2 fúrólyukban és egyszersmind kétirányú villamos összeköttetést biztosít a 7 szonda és a felszíni berendezések között. A 8 szondakábel hagyományos bevonatú szondakábel, amelyben egy vagy több villamos vez'eték helyezkedik el, a 7 szonda és a felszíni berendezés közötti kapcsolat lebonyolítására. Ugyancsak az 1. ábrán látható, hogy a 7 szonda tartalmaz nagyenergiájú 11 neutronforrást. Az itt alkalmazott neutronforrás pulzált neutronforrás, ami a deutérium-tricium reakció elvén működik és 14 MeV energiájú neutronokat bocsát ki. Azonban, a szakterületen járatosak számára nyilvánvaló, hogy a találmány nem korlátozódik erre az értékre. 2
