[发明专利]利用脉冲中子仪器的改进岩层密度指示器的方法和设备

权利要求书

1. 一种用于估算地下岩层密度的方法，该方法包括：

(a)利用地球岩层中钻井内的中子源辐照地球岩层；

(b)在钻井内的至少三个位置，检测由辐照在岩层中产生的γ射线；

(c)对于该至少三个位置中的每个位置，从所述被检测的γ射线中产生响应信号；

(d)根据至少两对响应信号，估算对应的密度；和

(e)根据该至少两个密度估算，得到改进的岩层密度估算。

2. 按照权利要求1的方法，其中估算该至少两对响应信号的对应密度还包括：对于该至少两对响应信号中的每对信号，比较两个响应信号的γ射线计数。

3. 按照权利要求1的方法，其中估算该至少两对响应信号的对应密度还包括：对于该至少两对响应信号中的每对信号，确定形成该对信号中两个响应信号的比率。

4. 按照权利要求3的方法，其中估算该至少两对响应信号的对应密度还包括：比较该至少两对响应信号中每对信号的比率与单独导出的密度估算。

5. 按照权利要求4的方法，其中单独导出的密度估算是从(i)利用无套管钻孔中γ射线的化学源所做的测量，和(ii)数字模拟中至少一个得到的。

6. 按照权利要求1的方法，其中得到改进的密度估算还包括：利用脊肋法。

7. 按照权利要求1的方法，其中被检测的γ射线包括从脉冲中子的非弹性散射中得到的γ射线。

8. 按照权利要求1的方法，其中辐照还包括：脉动地调节脉冲中子源。

9. 一种用于测量钻井内地下岩层的密度的设备，包括：

(a)在钻井中传送的中子源；

(b)至少三个产生信号的γ射线检测器，该信号响应于中子源的辐射而在岩层中产生的γ射线；和

(c)处理器：

(A)对于至少两对信号中的每对信号，得到密度估算；和

(B)根据该至少两个密度估算，得到改进的岩层密度的估算。

10. 按照权利要求9的设备，其中对于该至少两对信号中的每对信号，通过比较形成该对信号中两个信号的γ射线计数，处理器得到该至少两对信号的密度估算。

11. 按照权利要求9的设备，其中对于该至少两对信号中的每对信号，通过确定形成该对信号中两个信号的比率，处理器得到该至少两对信号的密度估算。

12. 按照权利要求11的设备，其中通过比较该至少两对信号中每对信号的比率与单独导出的密度估算，处理器得到该至少两对信号的密度估算。

13. 按照权利要求12的设备，其中利用(i)无套管钻孔中γ射线的化学源所做的测量，和(ii)数字模拟中的至少一个结果，处理器得到单独导出的估算。

14. 按照权利要求9的设备，其中利用脊肋法，处理器得到改进的密度估算。

15. 按照权利要求9的设备，其中被检测的γ射线包括从中子的非弹性散射中得到的γ射线。

16. 按照权利要求9的设备，还包括传送装置，该装置传送中子源进入钻井，传送装置选自(i)钢丝绳，和(ii)钻井管。

17. 按照权利要求9的设备，其中改进的岩层密度估算基本上独立于以下至少之一：(i)钻井中的套管，(ii)钻井中的泥饼，(iii)在钻井的套管与钻孔壁之间环形区中的水泥，和(iv)从钻井壁传送中子源的仪器的间隙。

18. 按照权利要求9的设备，其中该处理器中的至少一部分是(i)地面位置，(ii)向下钻进的位置，和(iii)远程位置之一。

19. 按照权利要求9的设备，其中中子源还包括脉冲中子源。

20. 一种计算机可读媒体，用于测量钻井内地下岩层密度的设备，该设备包括：

(a)在钻井中传送的中子源；和

(b)至少三个产生信号的γ射线检测器，该信号响应于中子源的辐射而在岩层中产生的γ射线；

该媒体包含能使处理器执行的指令：

(c)对于至少两对响应信号中的每对信号，得到密度估算；和

(d)根据该至少两个密度估算，得到改进的岩层密度估算。

21. 按照权利要求20的媒体，至少包括以下之一：

(i)ROM，(ii)EPROM，(iii)EEPROM，(iv)快速擦写存储器，和(v)光盘。