способ импульсного нейтронного каротажа и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ импульсного нейтронного каротажа скважин, включающий облучение исследуемой среды в скважине импульсами быстрых нейтронов источника, двухзондовую регистрацию в промежутках между импульсами на заданных временных интервалах индуцированных исследуемой средой ионизирующих излучений, формирование для каждого из зондов временных спектров после каждого импульса быстрых нейтронов источника, накопление глубинного кванта спектрометрической информации для серии импульсов быстрых нейтронов источника в фиксированном временном окне, обработку спектрометрической информации, определение по ее результатам технологических характеристик скважинного прибора, введение поправок и восстановление истинной спектрометрической информации, последующее определение декремента затухания поля тепловых нейтронов, отличающийся тем, что в процессе каротажа проводят измерения и оценку нестабильности выхода нейтронов в импульсе, с ее учетом временные спектры для серии импульсов быстрых нейтронов в фиксированном временном окне формируют в n групп, для каждой из которых осуществляют накопление глубинного подкванта спектрометрической информации, по каждому из подквантов спектрометрической информации в скважинном приборе в реальном масштабе времени проводят обработку спектрометрической информации, определение по ее результатам технологических характеристик скважинного прибора и введение поправок за просчеты и учет мертвого времени регистрирующей системы, после чего формируют глубинный квант спектрометрической информации и определяют декременты затухания тепловых нейтронов в исследуемых средах.

2. Устройство для проведения импульсного нейтронного каротажа, состоящее из содержащихся внутри охранного герметичного кожуха импульсного генератора нейтронов, сцинтилляционного детектора малого зонда, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем малого зонда, выход которого соединен с первым входом программно-управляемого усилителя малого зонда, сцинтилляционного детектора большого зонда, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем большого зонда, выход которого соединен с первым входом программно-управляемого усилителя большого зонда, блока центрального процессора, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации, отличающееся тем, что блок центрального процессора содержит структурированную оперативную память, вход фотоэлектронного умножителя малого зонда соединен с первым выходом высоковольтного источника питания, а вход фотоэлектронного умножителя большого зонда соединен со вторым выходом высоковольтного источника питания, вход которого соединен с первым выходом вторичного источника питания, второй выход которого соединен со вторым входом программно-управляемого усилителя малого зонда, а третий выход соединен со вторым входом программно-управляемого усилителя большого зонда, программно-управляемые усилители большого и малого зондов соединены двунаправленными линиями связи с блоком центрального процессора, выход которого соединен с первым входом импульсного генератора нейтронов, второй вход которого соединен с выходом блока развязки питания импульсного генератора нейтронов, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации, выход которого соединен со входом вторичного источника питания, четвертый выход которого соединен со входом блока центрального процессора, а вход-выход блока развязки питания импульсного генератора нейтронов соединен с верхним и нижним разъемами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ядерно-геофизических исследований скважин импульсными нейтронными методами и может быть использовано в геологии, геофизике, атомной промышленности и в других отраслях народного хозяйства.

Известны способ и устройство импульсного нейтронного каротажа, заключающиеся в облучении горных пород в скважине импульсными потоками нейтронов, регистрации индуцированных излучений на одном или более расстояниях от импульсного источника нейтронов в заданных временных интервалах, накоплении амплитудных или временных спектров на заданные временной или глубинный кванты, определении по измеренным величинам технологических характеристик скважинного прибора, введении необходимых поправок, например за просчеты системы «детектор+усилитель», и определение по полученным результатам физических свойств горных пород и буровой скважины [1]. В реализующий способ аппаратуре после излучения нейтронным генератором вспышки быстрых нейтронов на двух расстояниях от источника детекторами регистрируются тепловые нейтроны. Полученная информация в виде электрических импульсов передается на поверхность, где и накапливаются временные спектры либо по времени, либо по глубине. Далее по зарегистрированным и квантованным по глубине или времени данным вычисляются требуемые физические величины, например, время жизни тепловых нейтронов в горной породе, пересекаемой скважиной. При обработке зарегистрированных данных вносится поправка за просчеты, полученные в результате имеющегося в детектирующей и передающей системах «мертвого времени». Однако при использовании вакуумных нейтронных трубок типа НТ-16 или ТНТ 1411 выход нейтронного излучателя меняется от вспышки к вспышке. Квантование же данных от нескольких нейтронных вспышек с последующим восстановлением информации за счет влияния просчетов приводит к занижению истинных скоростей счета, причем тем больше, чем больше влияние «мертвого времени» и нестабильность выхода нейтронов в импульсе. Так при типичных измерениях в скважинах (5'' обсадная колонна, скважина заполнена промывочной жидкостью) при задержках от момента инжектирования нейтронов порядка 100-300 мксек напротив пород с макроскопическим сечением поглощения тепловых нейтронов =40-15 c.u. занижение скоростей счета может составить 10-30%. Это, в свою очередь, отрицательно сказывается на точности определения декрементов затухания потока тепловых нейтронов и отношения скоростей счета по данным измерений на двух зондах.

Также известен способ и реализующее его устройство [2], где после нейтронного импульса на двух расстояниях от нейтронного источника происходит счет гамма-квантов радиационного захвата тепловых нейтронов в 10 временных окнах. По окончании каждого временного окна количество зарегистрированных импульсов суммируется с количеством импульсов аналогичного временного окна от предыдущей вспышки генератора нейтронов. Таким образом, внутри скважинного прибора формируется квант информации. Далее по запросу с поверхности данные передаются по каротажному кабелю в бортовой компьютер, где и поступают в обработку. При этом для исключения потери статистики, в процессе передачи зарегистрированных временных спектров параллельно продолжает накапливаться следующий временной/глубинный квант в другой блок памяти. Данные способ и реализующее его устройство имеют значительно более низкую погрешность измерений, возникающую ввиду наличия в регистрирующей системе «мертвого времени». Это объясняется тем, что по каротажному кабелю информация передается в цифровом виде, что исключает наибольшее по своему значению «мертвое время» передачи импульсных потоков по каротажному кабелю. Поправка за просчеты, возникающие при регистрации гамма квантов радиационного захвата тепловых нейтронов, вводится в уже сформированный по времени/глубине квант. При этом, как и в [1], возникает дополнительная погрешность некорректного восстановления за счет изменения интегральной загрузки детекторов от вспышки к вспышке нейтронов. Так же очевидно, что данные способ и устройство не позволяют в процессе проведения скважинных исследований проводить оценку таких технологических характеристик скважинного прибора, как «мертвое время» системы «детектор+усилитель».

Наиболее близким техническим решением для способа импульсного нейтронного каротажа является способ, реализованный в аппаратуре ЦСП-2ИНК-42 [3, стр.103-111].

По данному способу, так же как и в [1], регистрируется временное распределение ионизирующих излучений, возникающих под действием инжектированных в окружающую среду импульсов нейтронов. После вспышки нейтронов, спустя заданное время задержки, начинается счет зарегистрированных импульсов в 1-ом временном окне, после окончания которого блок процессора через устройство ввода-вывода считывает накопленное число импульсов и записывает его в соответствующую ячейку памяти. Тем временем происходит регистрация во втором временном окне и т.д. Таким образом формируется временной спектр от однократного срабатывания нейтронного генератора. После того как спектр сформирован, начинается передача информации на поверхность. При использовании вакуумных трубок ТНТ-1411 с частотой генерации нейтронов порядка 20 Гц и скорости передачи информации по геофизическому каротажному кабелю порядка 20 кБод, передача информации на поверхность 64 каналов от каждого зонда возможна от каждой нейтронной вспышки. На поверхности бортовой компьютер обеспечивает ввод необходимых поправок за «мертвое время» детектирующей системы до процесса формирования временного/глубинного кванта.

Однако повышение частоты генерации нейтронов, как и увеличение числа каналов временного анализатора или снижение скорости передачи информации по каротажному кабелю, приводит к необходимости осуществлять суммирование информации только внутри скважинного прибора. Технически же скважинный прибор ЦСП-2ИНК-42 реализован таким образом, что рассчитанный на работу при частоте генерации нейтронов не более 30 Гц, он не предназначен для суммирования данных внутри скважинного прибора и, тем более, для учета влияния нестабильности нейтронной трубки.

Наиболее близким техническим решением для устройства импульсного нейтронного каротажа является устройство, реализованное в аппаратуре ЦСП-2ИНК-42 [3, стр.74-91].

Устройство для импульсного нейтронного каротажа имеет скважинный прибор, который содержит генератор нейтронов, вход которого соединен с выходом устройства ввода-вывода, остальные выходы которого соединены со входами временных анализаторов и усилителей преобразователей первого и второго зондов, второй вход каждого временного анализатора соединен с выходом каждого усилителя-преобразователя, вход которого соединен с выходом каждого детектора, а выходы временных 64-канальных анализаторов соединены со входом устройства ввода-вывода, имеющего двунаправленную линию связи с блоком процессора и через телеметрическую связь и блок энергетики скважинного прибора с наземной аппаратурой.

Задача изобретения состоит в разработке способа и устройства импульсного нейтронного каротажа, обеспечивающих возможность проведения многоканальных спектрометрических измерений при повышенных частотах генерации быстрых нейтронов (более 30 Гц) и преимущественном использовании при каротаже одножильного геофизического кабеля, а также позволяющих в реальном масштабе времени проводить введение в результаты измерений поправки за нестабильность технологических параметров аппаратуры, таких как изменение от импульса к импульсу выхода быстрых нейтронов источника, мертвое время детектирующей системы.

Поставленная задача решается тем, что в способе импульсного нейтронного каротажа скважин, включающем облучение исследуемой среды в скважине импульсами быстрых нейтронов источника, двухзондовую регистрацию в промежутках между импульсами на заданных временных интервалах индуцированных исследуемой средой ионизирующих излучений, формирование для каждого из зондов временных спектров после каждого импульса быстрых нейтронов источника, накопление глубинного кванта спектрометрической информации для серии импульсов быстрых нейтронов источника в фиксированном временном окне, обработку спектрометрической информации, определение по ее результатам технологических характеристик скважинного прибора, введение поправок и восстановление истинной спектрометрической информации с последующим определением декремента затухания поля тепловых нейтронов, в процессе каротажа проводят измерения и оценку нестабильности выхода нейтронов в импульсе, с ее учетом временные спектры для серии импульсов быстрых нейтронов в фиксированном временном окне формируют в n групп, для каждой из которых осуществляют накопление глубинного подкванта спектрометрической информации, по каждому из подквантов спектрометрической информации в скважинном приборе в реальном масштабе времени проводят обработку спектрометрической информации, определение по ее результатам технологических характеристик скважинного прибора и введение поправок за просчеты и учет мертвого времени регистрирующей системы, после чего формируют глубинный квант спектрометрической информации и определяют декременты затухания тепловых нейтронов в исследуемых средах.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для проведения импульсного нейтронного каротажа, состоящем из содержащихся внутри охранного герметичного кожуха импульсного генератора нейтронов, сцинтилляционного детектора малого зонда, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем малого зонда, выход которого соединен с первым входом программно управляемого усилителя малого зонда, сцинтилляционного детектора большого зонда, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем большого зонда, выход которого соединен с первым входом программно управляемого усилителя большого зонда, блока центрального процессора соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации, вход фотоэлектронного умножителя малого зонда соединен с первым выходом высоковольтного источника питания, а вход фотоэлектронного умножителя большого зонда соединен со вторым выходом высоковольтного источника питания, вход которого соединен с первым выходом вторичного источника питания, второй выход которого соединен со вторым входом программно управляемого усилителя малого зонда, а третий выход соединен со вторым входом программно управляемого усилителя большого зонда, программно управляемые усилители большого и малого зондов соединены двунаправленными линиями связи с блоком центрального процессора, выход которого соединен с первым входом импульсного генератора нейтронов, второй вход которого соединен с выходом блока развязки питания импульсного генератора нейтронов, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации, выход которого соединен со входом вторичного источника питания, четвертый выход которого соединен со входом блока центрального процессора, а вход-выход блока развязки питания импульсного генератора нейтронов соединен с верхним и нижним разъемами.

Новым по отношению к прототипу в способе импульсного нейтронного каротажа, включающем облучение исследуемой среды в скважине импульсами быстрых нейтронов источника, двухзондовую регистрацию в промежутках между импульсами на заданных временных интервалах индуцированных исследуемой средой ионизирующих излучений, формирование для каждого из зондов временных спектров после каждого импульса быстрых нейтронов источника, накопление глубинного кванта спектрометрической информации для серии импульсов быстрых нейтронов источника в фиксированном временном окне, обработку спектрометрической информации, определение по ее результатам технологических характеристик скважинного прибора, введение поправок и восстановление истинной спектрометрической информации с последующим определением декремента затухания поля тепловых нейтронов, является формирование временных спектров на кванте глубины/времени в несколько этапов. После каждой нейтронный вспышки нейтронного генератора зарегистрированный временной спектр оценивается на интегральную загрузку регистрирующей системы. Для каждого подкванта определяется диапазон изменения допустимых интегральных загрузок. В зависимости от интегральной загрузки регистрирующей системы текущего временного спектра последний суммируется в соответствующий подквант. После завершения накопления кванта глубины/времени по сформированным подквантам происходит определение мертвого времени регистрирующей системы, вводится вычисленная поправка и подкванты суммируются в квант глубины/времени.

Новым по отношению к прототипу в устройстве для проведения импульсного нейтронного каротажа, состоящем из содержащихся внутри охранного герметичного кожуха импульсного генератора нейтронов, сцинтилляционного детектора малого зонда, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем малого зонда, выход которого соединен с первым входом программно управляемого усилителя малого зонда, сцинтилляционного детектора большого зонда, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем большого зонда, выход которого соединен с первым входом программно управляемого усилителя большого зонда, блока центрального процессора, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации, вход фотоэлектронного умножителя малого зонда соединен с первым выходом высоковольтного источника питания, а вход фотоэлектронного умножителя большого зонда соединен со вторым выходом высоковольтного источника питания, вход которого соединен с первым выходом вторичного источника питания, второй выход которого соединен со вторым входом программно управляемого усилителя малого зонда, а третий выход соединен со вторым входом программно управляемого усилителя большого зонда, программно управляемые усилители большого и малого зондов соединены двунаправленными линиями связи с блоком центрального процессора, выход которого соединен с первым входом импульсного генератора нейтронов, второй вход которого соединен с выходом блока развязки питания импульсного генератора нейтронов, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации, выход которого соединен со входом вторичного источника питания, четвертый выход которого соединен со входом блока центрального процессора, а вход-выход блока развязки питания импульсного генератора нейтронов соединен верхним и нижним разъемами.

Новым по отношению к прототипу в устройстве импульсного нейтронного каротажа является наличие в устройстве (в блоке центрального процессора) структурированной оперативной памяти (ОЗУ), позволяющей в процессе формирования глубинного/временного кванта проводить накопление временных спектров по каждому из зондов в соответствии с различными градациями загрузки регистрирующего тракта.

Как показывают проведенные расчеты и практика, в случае отсутствия программного управления шириной и местоположением окон временного анализатора, их количество должно соответствовать 30-80 для ряда задач, например, таких как определение сечения поглощения тепловых нейтронов в скважине. Информационная емкость одного канала временного анализатора составляет при этом 4 бита (на примере аппаратуры ЦСП-2ИНК-42). Используемая при скважинных исследованиях телеметрия позволяет проводить обмен информацией по каротажному кабелю типа КГ-1-30-180 со скоростью порядка 10-20 Кбод. Таким образом, время только на передачу данных от двухзондовой системы составляет 30-80 мсек. Это при отсутствии суммирования данных внутри скважинного прибора ограничивает частоту генерации нейтронов 10-30 Гц.

Применение в импульсных генераторах нейтронных трубок типа ТНТ-1411 сопровождается нестабильностью выхода нейтронов в импульсе. В зависимости от конкретной трубки, схемы ее включения и срока эксплуатации разброс выхода нейтронов в импульсе может составить 50-100%. Наличие "мертвого" времени регистрирующей системы при нестабильном выходе нейтронов и суммировании данных от многократных нейтронных вспышек до введения поправок за "мертвое" время приводит к неконтролируемым ошибкам. Рассмотрим это более подробно. Пусть мы проводим измерение в фиксированном временном окне шириной Т. При этом на один глубинный /временной квант информации приходится К срабатываний нейтронной трубки импульсного генератора. "Мертвое" время детектирующей системы равно t. Mi - зарегистрировано импульсов после однократной вспышки генератора во временном окне. При постоянном выходе нейтронов в импульсе "истинная" скорость счета п определяется по формуле

В случае же изменения выхода нейтронов в импульсе в силу нелинейности функции n=f(M, Т, t), по формуле (1) происходит занижение "истинных" скоростей счета. Причем это занижение неконтролируемо без знания выхода нейтронов в импульсе и тем больше, чем больше разброс выхода нейтронов в импульсе.

Численное моделирование для значений К=120, t=3 мксек, Т=40 мксек, М=4 показывает, что увеличение разброса выхода нейтронов в импульсе до 50% занижает "истинную" скорость счета на 2.6%. При этом М=6 М=8 занижение составляет 6.5% и 18%. Таким образом, при нестабильном выходе нейтронов в импульсе при фиксированной сборке из К-запусков импульсного генератора деление регистрируемой информации на группы по близкому выходу нейтронов с последующим восстановлением информации за просчеты и суммирование данных во временной /глубинный квант позволяет повысить точность проведения измерений за счет учета нестабильности выхода нейтронов в импульсе. Были проведены численные расчеты. Для чего регистрируемые спектры были разбиты на 3 группы. Центральная - в ней суммировались спектры, зарегистрированные при выходе нейтронов в импульсе О_имп =Q±10%, где Q - средний выход нейтронов в импульсе за период К вспышек. В двух других группах суммировались все те спектры, которые были зарегистрированы при выходах нейтронов в импульсе, лежащем выше и ниже указанных пределов центральной группы. Для вышеописанного случая при М=4, 6, 8 занижение "истинных" скоростей счета составило, соответственно 1.8, 3.5, 5.6%. Увеличение количество групп до 5 или 7 в практически интересуемом диапазоне позволяет снизить систематическую составляющую до незначимого уровня.

Подобная организация проведения намерений позволяет непосредственно в ходе эксперимента оценивать "мертвое" время регистрирующей системы. Для этого в условиях, когда выдерживается неизменность окружающей среды (например, точечные измерения), производят регистрацию скоростей счета во временном окне, характеризующемся задержкой от конца импульса нейтронов и шириной. Применение группирования данных в зависимости от выхода нейтронов в импульсе приводит к появлению как минимум двух намерений, соответствующих различным интенсивностям источника, что позволяет вычислить величину "мертвого" времени. Алгоритмы вычисления известны и описаны, например, в [4]. Для определения выхода нейтронов генератора в импульсе можно использовать специальные мониторирующие устройства. При отсутствии в скважинном приборе специального мониторирующего устройства относительное изменение выхода нейтронов в импульсе при накоплении кванта информации можно определить, используя для этого скорость счета в дифференциальном окне. Для снижения погрешности определения выхода окно следует располагать на временных задержках, обеспечивающих низкий уровень просчетов детектирующей системы. При этом вводится допущение, что все изменения интегральной скорости счета в пределах кванта связаны только с изменением выхода нейтронов и не связаны с изменением окружающей среды. Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлено устройство импульсного нейтронного каротажа;

на фиг.2 представлены временные спектры, зарегистрированные в соответствии с заявляемыми способом и устройством, по горизонтальной шкале отложено в микросекундах время, прошедшее с момента нейтронного импульса, по вертикальной логарифмической шкале - количество импульсов, зарегистрированных и восстановленных за счет просчетов во временных окнах;

на фиг.3 представлен фрагмент каротажной диаграммы, зарегистрированной в соответствии с заявляемыми способом и устройством, здесь в правой колонке выведены интегральные счета (кривые TCNC и TCFC), в левой колонке - рассчитанные сечения поглощения тепловых нейтронов по большому и малому зондам (кривые SFND и SFFD).

Устройство для проведения импульсного нейтронного каротажа состоит из содержащихся внутри охранного герметичного кожуха 1 импульсного генератора нейтронов 2, сцинтилляционного детектора малого зонда 3, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем малого зонда 4, выход которого соединен с первым входом программно управляемого усилителя малого зонда 5, сцинтилляционного детектора большого зонда 6, оптически связанного с фотоэлектронным умножителем большого зонда, 7 выход которого соединен с первым входом программно управляемого усилителя большого зонда 8, блока центрального процессора 9, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации 10, вход фотоэлектронного умножителя малого зонда 4 соединен с первым выходом высоковольтного источника питания 11, а вход фотоэлектронного умножителя большого зонда 7 соединен со вторым выходом высоковольтного источника питания 11, вход которого соединен с первым выходом вторичного источника питания 12, второй выход которого соединен со вторым входом программно управляемого усилителя малого зонда 5, а третий выход соединен со вторым входом программно управляемого усилителя большого зонда 8, программно управляемые усилители большого и малого зондов 5 и 8 соединены двунаправленными линиями связи с блоком центрального процессора 9, выход которого соединен с первым входом импульсного генератора нейтронов 2, второй вход которого соединен с выходом блока развязки питания импульсного генератора нейтронов 13, соединенного двунаправленной линией связи с блоком приема-передачи информации 10, выход которого соединен со входом вторичного источника питания 12, четвертый выход которого соединен со входом блока центрального процессора, а вход-выход блока развязки питания импульсного генератора нейтронов 13 соединен с верхним и нижним разъемами 14, 15.

При этом блок развязки питания импульсного генератора нейтронов 13 может представлять из себя, например, обыкновенный LC-фильтр; блок приема-передачи информации 10, вторичный источник питания 12, программно-управляемые усилители большого зонда 8 и малого зонда 5, импульсный генератор нейтронов 2, охранный кожух 1 могут быть реализованы аналогично прототипу. Высоковольтный источник питания ФЭУ 11, нижний разъем для подключения к каротажному кабелю 14 и верхний разъем для подключения к каротажному кабелю 15 могут быть реализованы аналогично соответствующим блокам [5]. Блок центрального процессора 9 может представлять из себя узел на основе микропроцессора, например на основе AT90S8535, имеющего в своем составе память программ, таймеры для задавания временных интервалов, счетчики входящих импульсов, оперативную память для хранения зарегистрированных временных спектров, необходимую вычислительную мощность для проведения процедур вычисления просчетов, восстановления за мертвое время регистрирующего тракта, суммирования временных спектров в глубинный/временной квант.

Устройство работает следующим образом. При подаче питания на скважинный прибор в соответствии с программой начальной установки, хранимой в памяти программ блока центрального процессора 9, происходит настройка периферийных блоков - выставляется необходимое высоковольтное напряжение питания на высоковольтном источнике питания ФЭУ 11, необходимые уровни дискриминаторов программно-управляемых усилителей большого 8 и малого зондов 5, обнуляется оперативная память, программируются таймеры отслеживания временных интервалов и. т.д. Устройство готово к приему команд от бортового компьютера. Команды бортового компьютера несут в себе информацию о частоте генерации нейтронов, количестве и ширине групп суммирования информации. После запуска импульсного нейтронного генератора 2 накапливается первый временной спектр в буферной области ОЗУ. Процесс накопления временного спектра представляет из себя следующее. Например, по команде бортового компьютера задается частота генерации нейтронов Fген (Гц), ширина окна временного спектрометра Т (мксек), количество окон временного спектрометра Р, количество групп суммирования В, ширина групп суммирования W (имп). Рассмотрим для примера случай 32-оконного временного анализатора с шириной временного окна 40 мксек, с частотой генерации нейтронов 10 Гц, тремя группами суммирования со следующими параметрами - первая группа В1[0-N1], вторая B2[N1-N2], третья B3[N2-]. В соответствии с предлагаемым описанием в первые 40 мксек после импульса быстрых нейтронов (длительность импульса быстрых нейтронов при использовании нейтронной трубки типа ТНТ-1411 составляет порядка 1 мксек и, соответственно, этим временем можно пренебречь) все импульсы с выхода программно-управляемого усилителя соответствующего зонда суммируются в первую буферную ячейку памяти области соответствующего зонда. Спустя 40 мксек все импульсы с выхода программно-управляемого усилителя соответствующего зонда суммируются во вторую буферную ячейку памяти области соответствующего зонда и т.д. Накопление заканчивается после того, как заполняется последняя 32-я ячейка буферной памяти соответствующего зонда. Распределение количества зарегистрированных импульсов в зависимости от номера ячейки называется временным спектром. Процесс формирования временных спектров на обоих зондах идет одновременно. После окончания формирования временного спектра блок центрального процессора 9 проводит суммирование всех ячеек буферной памяти соответствующего зонда. В результате этого получается величина, называемая интегральной загрузкой зонда Ni. Затем блок центрального процессора сравнивает полученную величину с заданными группами суммирования - в рассматриваемом для примера случае это В1, В2, В3. Структурированная память блока центрального процессора 9 для каждого зонда представляет собой В-блоков временных спектров, содержащих по Р-временных окон. В рассматриваемом нами примере это три 32-х оконных временных спектра. Причем в первый 32-х оконный временной спектр проводится накопление временных спектров из буферной памяти, интегральная загрузка зонда которых при измерении находилась в пределах В1[0-N1]. Во второй 32-х оконный временной спектр проводится накопление временных спектров из буферной памяти, интегральная загрузка зонда которых при измерении находилась в пределах B2[N1-N2], в третий 32-х оконный временной спектр проводится накопление временных спектров из буферной памяти, интегральная загрузка зонда которых при измерении находилась в пределах B3[N2-]. Т.е. формирование временного спектра в пределах группы суммирования происходит путем суммирования каждого i-окна временного спектра из буферной памяти соответствующего зонда блока процессора 9 со значением, хранящимся в соответствующей ячейке группового спектра. Процесс сравнения полученной интегральной загрузки зонда с заданными граничными значениями есть ничто иное, как измерение выхода нейтронов в импульсе методом компарации. Понятно, что в данном случае речь идет об относительных измерениях нейтронного выхода в импульсе в трех градациях, однако, увеличивая количество групп суммирования, можно повысить разрешающую способность измерения выхода нейтронов нейтронного генератора. После окончания процесса накопления временных спектров на единичном кванте процессор блока центрального процессора 9 проводит вычисление технологических характеристик скважинного прибора и восстановление просчетов в каждом зарегистрированном временном спектре, хранящемся в структурированной памяти, по алгоритмам, описанным выше. После окончания процедуры восстановления просчетов процессор блока центрального процессора 9 проводит суммирование восстановленных спектров из каждой группы суммирования в единый временной спектр, приписываемый соответствующему зонду. Полученные временные спектры через блок приема-передачи информации 10, блок развязки питания импульсного генератора нейтронов 13 и соответствующий разъем 14 или 15 передаются на бортовой компьютер.

В соответствии с формулой изобретения был изготовлен скважинный прибор с группированием информации в зависимости от загрузки интегрального тракта.

Источники информации

1. Аппаратура импульсного нейтронного каротажа ИНК-7. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АХД 43.1525.012 ТО.

2. Каталог «Computalog Wireline Services, PND- Pulsed Neutron Decay System», 1991 г.

3. «Цифровая многоканальная программно-управляемая двухзондовая аппаратура импульсного нейтронного каротажа», Черменский В.Г., Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1993, г.Тверь [Прототип].

4. Юльданский В.И., Куценко А.В., Подгорецкий М.И., «Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц», Москва, «Физматгиз», 1959 г.

5. Патент РФ № 2191413, МПК G 01 V 5/12, Способ спектрометрического каротажа и устройство для его осуществления.