Способ радиоактивного каротажа скважин и устройство для его осуществления

 

1. Способ радиоактивного каротажа скважин, включающий детектирование излучения пород, пересеченных скважиной, с преобразованием его в последовательность электрических импульсов, число и амплитуда которых соответствуют числу и энергии квантов или частиц детектируемого излучения, формирование непрерывной последовательности временных интервалов с длительностью каждого, равной временному разрешению линии связи между скважинным прибором и поверхностным блоком для принятого типа телеметрических сигналов, выделение в каждом из этих интервалов первого импульса с выхода детектора излучения, определение и запоминание амплитуды выделенного импульса, формирование по окончании каждого из временных интервалов телеметрического сигнала, модуляцию первого параметра этого сигнала в соответствии с запомненной амплитудой выделенного импульса в данном временном интервале, передачу телеметрического сигнала по линии связи на поверхность, причем телеметрических сигналов и анализ распределения сигналов по времени и по значениям первого параметра, соответствующего амплитуде выделенных импульсов детектора, и регистрацию результатов анализов в функции глубины скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности исследований за счет более полного использования пропускной способности линии связи, каждый временной интервал разделяют на две части, длительность первой из которых выбирают или регулируют так, чтобы вероятность появления за это время более одного импульса на выходе детектора была менее заданной допустимой погрешности измерений, определяют, пришел ли выделенный в данном временном интервале импульс детектора в первой части интервала или во второй, и запоминают это, модулируют второй параметр телеметрического сигнала, сообщая ему первое значение, если выделенный импульс пришел в первой части временного интервала, и второе значение, если он пришел во второй части, в поверхностном блоке разделяют телеметрические сигналы по значениям второго параметра, сигналы с первым значением второго параметра мультиплексируют, изменяя коэффициент мультиплексации обратно пропорционально изменениям длительности первых частей временных интервалов в скважинном приборе, и используют мультиплексированные сигналы для анализа временного распределения импульсов на выходе детектора, одновременно смешивают сигналы с первым и вторым значениями второго параметра, предварительно приведя их к единому значению этого параметра, и используют их для анализа распределения по значениям первого параметра, соответствующего амплитуде импульсов на выходе детектора, полученным относительным распределениям по амплитуде приписывают веса, пропорциональные интегральной интенсивности излучения, измеренной за те же отрезки времени при анализе временного распределения мультиплексированных сигналов с первым значением второго параметра, причем при исследованиях используют детектор излучения или комбинацию источник-детектор с эффективной скоростью счета не менее 1/τ в среднем по исследуемому разрезу, а оптимально с эффективной скоростью счета от 2,3·1/τ до 4,6·1/τ в наименее активных зонах исследуемого разреза, где τ - временное разрешение линии связи скважинного прибора с поверхностным блоком для принятого типа сигналов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве телеметрического сигнала используют одиночный импульс, первым параметром которого является амплитуда или длительность, а вторым - полярность.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве телеметрического сигнала используют кодовую группу импульсов, первым параметром которой является код основной группы разрядов, а вторым - значение дополнительного старшего или младшего разряда.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при фиксированной длительности первых частей временных интервалов при суммарной загрузке линии связи менее 1/(2τ) для анализа временного распределения используют все телеметрические сигналы, а при большей загрузке - только телеметрические сигналы с первым значением второго параметра.

5. Устройство для радиоактивного каротажа скважин, включающее размещенные в скважинном приборе детектор радиоактивного излучения и источник первичного излучения, предварительный усилитель сигналов детектора, формирователь временных интервалов с длительностью, равной временному разрешению линии связи скважинного прибора с поверхностным блоком для принятого типа телеметрических сигналов, схему выделения первого импульса детектора во временном интервале, схему определения и запоминания амплитуды выделенного импульса детектора, формирователь телеметрического сигнала, вход запуска которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, модулятор первого параметра телеметрического сигнала, управляющий вход которого соединен с выходом схемы определения и запоминания амплитуды выделенного импульса детектора, и выходной усилитель телеметрического сигнала, нагруженный на вход линии связи, а также размещенные в поверхностном блоке входной усилитель, анализатор временного распределения телеметрических сигналов, анализатор распределения телеметрических сигналов по значениям первого параметра, соответствующего амплитуде импульсов на выходе детектора, и регистратор результатов анализов, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности исследований, в скважинный прибор введены схема деления временных интервалов, схема определения и запоминания момента прихода выделенного детектором импульса в первой или второй части временного интервала, модулятор второго параметра телеметрического сигнала, управляющий вход которого соединен с входом схемы определения и запоминания момента прихода выделенного импульса детектора, а в поверхностный блок введены схемы селекции сигналов с первым и вторым значениями второго параметра, схема мультиплексации сигналов с первым значением второго параметра, нагружения на вход анализатора временного распределения сигналов, смеситель сигналов с первым и вторым значениями второго параметра, нагруженный на вход анализатора распределения сигналов по значениям первого параметра, и схема взвешивания сигналов, включенная на выходе анализатора распределения сигналов по значениям первого параметра, управляющий вход которой соединен с выходом анализатора временного распределения сигналов, при этом используемый детектор при сочетание источник-детектор должен иметь эффективную скорость счета не менее 1/τ в среднем по исследуемому разрезу, и оптимально от 2,3·1/τ до 4,6·1/τ в наименее активных зонах исследуемого разреза.