Brevet FR2128644A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne d'une manière générale la détermination de la nature des sols par diagraphie neutro-nique ; et, d'une manière plus précise, elle concerne des perfectionnements aux dis. graphie s neutroniques pour déterminer 5 quantitativement in situ la présence d'hydrocarbures pétroliers ou d'eau salée dans les formations'ou couches de sol traversées par un forage. Un objet de la présente invention est d'apporter des perfectionnements aux techniques de diagraphie des sondages 10 utilisant la radioactivité, dans lesquelles une source de neutrons est utilisée pour produire des effets observables qui sont détectés et mesurés et qui constituent ainsi une indication de la présence de pétrole ou d'eau salée dans les couches de sol avoisinant le puits de forage. 15 II est bien connu d'analyser les couches de sol in situ le long du trajet d'un forage en appliquant différentes techniques d'analyse par radioactivité. A titre d'exemple, il est possible de déterminer la présence de zones poreuses sur le trajet d'un forage par l'emploi de techniques parfois dési-20 gnées comme des techniques de sondage de la porosité, pour indiquer la présence ou l'absence d'hydrogène dans les pores de la formation, cet hydrogène pouvant être présent dans les hydrocarbures pétroliers ou dans l'eau. Une telle analyse peut être effectuée par diagraphie neutron-neutron ou neutron-gamma 25 selon des techniques connues. De plus, on a déjà proposé dans l'art antérieur de déterminer la présence ou l'absence d'eau salée dans les formations le long du trajet d'un forage, par l'emploi de techniques de diagraphie nucléaire du chlore permettant d'étudier la présence du chlore qui en est un consti-30 tuant. Ceci peut être effectué conformément à ce qui est écrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 219 820, délivré le 23 novembre 1965 au nom de Hugh E. Hall, Jr. Conformément à ce brevet, on fait passer une source de neutrons à travers le forage et l'on détecte les radiations dans deux domaines d'éner-35 gie pour obtenir deux signaux. Le premier signal est un signal de référence de la formation qui est caractéristique de l'hydrogène et qui est appelé dans ce brevet signal d'hydrogène (signal H) et il est pratiquement insensible au chlore des formations examinées. Le second signal est un signal de référence 40 de la formation et du chlore, appelé dans le brevet ci-dessus bad original 72 07646 2128644 signal d'hydrogène plus chlore (signal H + Cl) et il est sensible au chlore présent dans les formations examinées, en même temps qu'il est fonction de l'hydrogène, tes deux signaux sont enregistrés et leurs variations sont représentées en fonction 5 de la position de la sonde de diagraphie dans le sondage, de telle manière que les différences entre les deux signaux indiquent une mesure quantitative de la teneur en chlore de la formation ' et que les variations correspondantes des deux signaux fournissent une indication quantitative de la teneur en hydrogène 10 de la formation (parfois indiquée sous forme de la porosité). Un objet de la présente invention est d'apporter des perfectionnements aux procédés et aux dispositifs décrits dans le brevet ci-dessus mentionné. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif perfectionné de diagraphie conçu 15 pour permettre la détermination simultanée des teneurs en hydrogène et en chlore des formations traversées par un forage et utilisant un seul détecteur de rayonnement du type proportionnel associé à un analyseur de hauteur d'impulsion multi-canaux. 20 Encore un autre objet de la présente invention est de proposer des procédés et dispositifs perfectionnés qui permettent de distinguer les quantités d'hydrocarbures'pétroliers et d'eau salée contenues dans les pores de sols traversés par un forage et qui soient relativement insensibles aux effets 25 adverses de certaines substances perturbatrices qui peuvent également être présentes dans ces sols. La présente invention implique des perfectionnements aux procédés et dispositifs de diagraphie neutronique qui sont mis en oeuvre dans un dispositif de diagraphie comportant une 30 sonde susceptible d'être déplacée dans un forage et comprenant une source de neutrons pour irradier les couches de sol le long du forage. A une distance prédéterminée de la source, sur l'axe longitudinal du forage, se trouvent des moyens de détection de rayonnement comportant un détecteur de rayonnement du type pro-35 portionnel qui est associé à un analyseur de hauteur d'impulsion multi-canaux fournissant des signaux proportionnels au rayonnement dans au moins deux gammes-d'énergie prédéterminée distinctes. L'un de ces signaux, désigné comme le signal du canal 1 ou le signal de référence du sol, est indicatif de l'hydrogène 40 et est pratiquement insensible à la teneur en chlore du sol, 72 07646 3 2128644 tandis que l'autre signal, désigné comme le signal du canal 2 ou le signal de référence plus chlore, est indicatif à la fois de l'hydrogène et du chlore présents dans les sols avoisinants. Autour du détecteur de rayonnement il est prévu un écran d'un 5 matériau convenablement choisi, présentant une section efficace de capture relativement élevée pour les neutrons et caractérisé par le fait qu'il présente une réponse significative par émission de rayons gamma sous l'effet des neutrons thermiques dans le domaine prédéterminé d'analyse du canal 1 correspondant au 10 signal de référence du sol, tandis qu'il présente une réponse relativement négligeable de rayons gamma secondaires lors de la capture d'un neutron thermique dans le domaine d'énergie prédéterminé du canal 2 correspondant au signal de référence du sol plus chlore. Dans un mode de réalisation préféré, le 15 matériau de l'écran est constitué de samariiim et dans d'autres réalisations il peut être constitué d'europium ou de gadolinium. Dans un mode de réalisation préféré, l'écran, réalisé en ce matériau, entoure l'enveloppe de la sonde au voisinage du détecteur afin d'intercepter les neutrons thermiques qui seraient autrement 20 capturés par le fer de l'enveloppe et provoqueraient ainsi une émission parasite de rayons gamma par capture neutro-nique caractéristique du fer. On décrira maintenant un mode de réalisation particulier de l'invention qui fera plus clairement comprendre celle-25 ci et qui fera apparaître d'autres objets et d'autres avantages. Cette description se réfère aux figures 1 à 6 jointes dans lesquelles : La figure 1 montre schématiquement, en coupe verticale, une fraction d'un forage dans lequel est suspendue une sonde de 30 diagraphie réalisée selon l'invention. La figure 2 montre des exemples d'enregistrements effectués selon l'invention. La figure 3 est un graphique illustrant la manière dont sont interprétées les informations obtenues par diagraphie 35 selon l'invention. La figure 4 montre des courbes illustrant la réponse d'un dispositif conçu selon l'invention mais sans écran de matériau présélectionné tel que le samarium. La figure 5 montre des courbes illustrant la réponse 40 d'un dispositif de diagraphie selon l'invention, comportant un ' bad original 72 07646 4 2128644 tel écran de matériau présélectionné, soit ici de l'oxyde de samarium, pour les mêmes couches de sol que dans le cas de la f igure 4. La figure 6 représente le spectre de rayons gamma du 5 samarium. Si l'on se réfère d'abord à la figure 1, celle-ci montre un forage 10 traversant plusieurs couches de sol 11, 12," 13 et 14 et contenant un fluide 15 tel que de l'eau salée ou du pétrole brut par exemple. Une sonde de diagraphie 17, réali-10 sée conformément à l'invention, est suspendue à l'intérieur du forage 10 au moyen d'un câble 16. Le câble 16 peut comporter une gaine extérieure conductrice ainsi qu'un ou plusieurs conducteurs internes supplémentaires (non représentés) afin de permettre la transmission des signaux électriques entre la 15 sonde 17 et un équipement électrique à la surface du sol. L'équipement de surface comporte des moyens désignés par les termes 'électronique de surface"18 pour recevoir les signaux transmis depuis la sonde 17 et amplifier et séparer les signaux reçus en vue de leur enregistrement. L'équipement de surface 20 comporte des moyens pour amplifier les signaux reçus et un analyseur de hauteur d'impulsion multi-canaux ou discriminateur présentant des canaux de sortie distincts pour les signaux compris dans des gammes de hauteur d'impulsion différentes. Les sorties de l'électronique de surface 18 forment des canaux de 25 signaux distincts dont l'un est relié à un premier dispositif de visualisation sous forme d'un enregistreur 19 pour le canal 1 et l'autre est relié à un second dispositif de visualisation sous forme d'un enregistreur 20 pour le canal 2. Il doit être entendu que les deux dispositifs d'enregistrement peuvent être 30 des enregistreurs distincts. Toutefois, ils sont de préférence formés par les canaux distincts d'un enregistreur multi-canaux, comme schématiquement représenté par le cadre 21 enfermant les dispositifs d'enregistrement 19, 20. Dans tous les cas les enregistreurs 19, 20 comprennent un circuit de comptage tel que 35 nécessaire pour fournir un enregistrement de l'intensité, c'est-à-dire de la fréquence des rayonnements détectés. Il doit également être entendu que bien que le discriminateur soit décrit comme faisant partie de l'équipement de surface, il peut être incorporé dans l'équipement disposé dans la sonde 17. 40 Afin de lier les indications recueillies à la position 72 07646 5 2128644 de la sonde 17 dans le forage 10 pendant la diagraphie, il est prévu à la surface un dispositif de mesure 23 représenté sché-matiauement sous la forme d'une roue dont le périmètre est en contact avec le câble 16 pour détecter les déplacements du 5 câble 16 vers l'intérieur ou vers l'extérieur du forage 10. Le dispositif de mesure 23 peut être tout dispositif connu de ce type convenant à la détermination de la position de la sonde 17 dans le forage 10 et il peut être avantageusement du type fournissant un signal électrique de sortie qui peut être transmis, 10 notamment pu moyen d'un circuit conducteur 24, aux enregistreurs 19, 20 pour mettre le signal de diagraphie enrëgistré en relation avec la position de la sonde dans le forage tout au long de la diagraphie. La sonde 17 comporte une enveloppe cylindrique exté-15 rieure 25 constituée traditionnellement d'acier, selon des techniques connues, pour résister aux pressions et températures couramment rencontrées dans la diagraphie des sondages. L'enveloppe est avantageusement conçue de manière qu'elle puisse résister aux conditions qui peuvent être trouvées dans les 20 forages à des niveaux supérieurs à 5000 à 6000 mètres de pro-f ondeur. L'enveloppe 25 contient une source de neutrons rapides 26 pour irradier les couches de sol le long du forage, ainsi qu'un équipement de détection de rayonnements approprié pour détecter 25 les rayonnements gamma produits dans le sol en conséquence de l'irradiation par la source. Un circuit électrique approprié est également disposé à l'intérieur de l'enveloppe pour amplifier et d'une manière générale traiter les signaux de sortie de l'équipement de détection des rayonnements, en vue de leur 30 transmission par le câble 16 à l'équipement de surface. En particulier, la source de neutrons 26 est représentée en position \ l'intérieur de l'enveloppe 25 et entourée par un écran 27 perm.-r"-Lle au:; neutrons, en plomb par exemple, pour éviter que des rayonnements gamma, qu'elle pourrait également émettre 55 elle-même, n'éteignent directement ou indirectement l'équipe-menx de détection. La source de neutrons 26 est de préférence une source présentant une période relativement longue pour assurer la stabilité et qui est relativement dépourvue d'émission secondaire de rayonnements gamma ; elle peut par exemple 40 consister en une combinaison de béryllium avec soit l'actinium bad original 72 07646 i 6 2128644 227, soit le plutonium,soit le radium D, le polonium ou l'améri-cium. Dans la partie supérieure de la sonde 17, à une distance prédéterminée de la source 26, se trouve un ensemble de détection des rayonnements 28 qui, avec le matériau formant écran 5 associé et ses circuits associés, est conçu et disposé de manière à fournir des premier et second signaux de sortie, le premier de ces signaux étant un signal de référence indicatif ' de l'hydrogène des couches de sol avoisinantes, mais pratiquement insensible à la teneur en chlore, tandis que le second 10 est également proportionnel à la teneur en chlore des formations avoisinantes. Le signal fourni par le canal 1 est proportionnel au rayonnement émis s partir des couches de sol avoisinantes en conséquence de l'interaction de neutrons provenant de la source avec le sol, comme il sera décrit en détail ci^-après. 15 Le premier signal est obtenu à la sortie du canal 1 du discriminateur et sera par la suite désigné comme le signal de référence du sol. Le second signal est obtenu à la sortie du canal 2 ; il est proportionnel au rayonnement émis à partir, des couches de sol par suite des neutrons provenant de la source et 20 fournit une indication sur les teneurs en hydrogène et en chlore des couches adjacentes ; il sera désigné par la suite comme le signal de référence et chlore. L'ensemble de détection 28 comporte un détecteur proportionnel à scintillation comprenant un corps luminescent 30 25 sensible au rayonnement gamma, avantageusement sous forme d'un cristal d'iodure de sodium activé au thallium, ainsi qu'un tube photomultiplicateur 31 qui est représenté monté contre le bord luminescent 30 pour détecter les bouffées de photons provenant du corps luminescent et fournir un signal électrique proportion-30 nel à celles-ci. Le tube photomultiplicateur est représenté contre un préamplificateur 32 qui, à son tour, est relié électriquement à un équipement électrique complémentaire qui est intitulé électronique de sonde 33 et qui comporte un amplificateur (non représenté pour lui-même) pour transmettre un signal 35 de sortie fourni par le tube multiplicateur 31 à l'équipement de surface par l'intermédiaire du câble 16. On admet que le tube photomultiplicateur 31 est mis sous tension au moyen d'une source haute tension non représentée qui peut être constituée de batteries disposées dans la sonde ou qui, d'une manière plus 40 classique, peut impliquer l'emploi d'un ensemble d'alimentation bad original 72 07646 7 2128644 électrique comportant à l'intérieur de la sonde un transformateur et un redresseur pour fournir un potentiel de service approprié en courent continu à partir de l'énergie électrique transmise depuis la surface sous forme d'un courant alternatif 5 è. la sonde située dans le forage. On doit en outre entendre que l'électronique de sonde 33 peut en fait comporter tout circuit supplémentaire nécessaire pour effectuer la transmission du signal d'information à la surface, conformément à des techniques en elles-mêmes connues. A titre d'exemple, les 10 signaux du détecteur de rayonnements peuvent être transmis à la surface sous forme de signaux modulés en amplitude ou sous forme de signaux modulés en fréquence selon des techniques connues. Si l'on utilise lin câble du type dit à conducteur unique, les signaux provenant respectivement des deux canaux 15 distincts du détecteur peuvent être transmis simultanément sous forme d'impulsions de polarité différente ou de hauteur d'impulsion différente ou sous forme d'un signal d'information modulé sur des porteurs de fréquence différente par exemple. Le corps luminescent 30 est monté à l'intérieur d'une 20 enceinte classique en aluminium 30a qui sert à le protéger de l'humidité et des détériorations d'ordre physique. Le corps luminescent 30 est en outre entouré de préférence par un mince écran de bore 30b qui peut être disposé autour de l'extérieur de l'enceinte 30a pour absorber les neutrons thermiques afin 25 d'éviter l'activation du corps luminescent 30. L'extrémité supérieure de l'enceinte 30a faisant face au photomultiplicateur 31 est ouverte et le corps luminescent 30 est en contact direct avec le photomultiplicateur 31. Toutefois, il est bien entendu que l'enceinte 30a peut être scellée avec un couvercle trans-30 parent de verre ou de plastique, d'une manière en elle-même connue. Autour de l'enveloppe 25 de la sonde 17, au voisinage du détecteur comportant le corps luminescent 30 dans l'enceinte 3Cr., il est prévu un écran 50 en un matériau absorbant les neutron.0 tel que le s-mcrium sous forme d'un revêtement d'oxyde 35 de samarium (Sn^O^), de préférence incorporé dans un liant ou une matrice de résine époxyde. L'écran de samarium 50 est un matériau absorbant les neutrons qui émet des rayonnements gamma compris dans le gamme d'énergie de détection du canal 1 lors de la capture d'un neutron et qui, conformément à ce qui 40 sera expliqué pnr la suite, fonctionne en liaison avec d'autres ' bad ortc^ak 72 07646 8 2128644 éléments du dispositif selon l'invention comprenant un disc.ri-minateur multi-canaux pour délivrer par le canal 1 un signal de rayonnement neutron-gamma (signal de référence du sol) essentiellement sensible à l'hydrogène et relativement insensible à 5 l'effet du chlore, comme il sera explicité par la suite. Afin d'assurer que le signal du canal 1 soit principalement sensible au rayonnement gamma induit par neutrons et ' non au rayonnement gamma parasite de fàible énergie et au rayonnement gamma diffusé à partir de la source neutronique, le dis-10 criminateur du canal 1 est avantageusement polarisé de manière à exclure une proportion importante de ces rayonnements gamma parasites de faible énergie. De préférence, le discriminateur est polarisé de manière que le signal mesuré soit une indication du rayonnement gamma dans une gamme d'énergies constituée par 15 les énergies égales ou supérieures à environ 1,3 millions d'électrons volts (MEV) ainsi qu'on le précisera ci-après. Ce niveau de polarisation particulier, en combinaison avec le cristal d'iodure de sodium 2 pouces x 4 pouces (5 cm x 10 cm) et avec un écran d'oxyde de samarium dans de la résine époxyde 20 pour constituer le matériau 50 absorbant les neutrons qui entoure le corps luminescent 30, à une distance entre source et détecteur de 24,25 cm, a pour résultat de permettre l'obtention d'un signal de référence du sol très satisfaisant qui est essentiellement fonction de l'hydrogène présent dans le sol, 25 du fait des rayonnements résultant de l'irradiation des couches du sol par les neutrons provenant de la source 26. De plus, en polarisant ainsi le détecteur pour exclure les rayons, gamma de faible énergie, la majeure partie du rayonnement gamma naturel du sol et tout rayonnement gamma diffusé à partir de la source 30 ont de fortes chances d'être éliminés du signal détecté, puisque les rayonnements gamma naturels et les rayonnements diffusés sont les uns et les autres à un niveau d'énergie relativement faible. Pour obtenir une diagraphie dite à rayons neutron-35 gamma, on déplace une source de neutrons dans un forage afin d'irradier les couches du sol le long du trajet du forage. Les neutrons provenant de la source sont ralentis dans le sol et dans le fluide de forage, essentiellement du fait de l'effet modérateur de l'hydrogène et après avoir été ralentis jusqu'au 40 domaine thermique, les neutrons sont capturés par les matières 72 07646 9 2128644 du sol avec émission consécutive de rayons gamma. Ces rayons neutron-gamma sont détectés et leur intensité, c'est-à-dire leur taux de comptage, est mesurée pour indiquer la teneur en hydrogène du sol (également désignée comme la porosité). 5 Lorsque les neutrons ralentis au niveau thermique sont capturés pc-r l'hydrogène, des rayonnements gamma caractéristiques sont émis par l'hydrogène responsable de la capture. Lorsque seul de l'hydrogène est présent dans les pores de la région examinée, l'intensité, c'est-à-dire le taux de comptage TO des rayons gamma détectés, fournit une bonne indication quantitative de la teneur en hydrogène du sol. Toutëfois, il a été établi que d'autres substances, qui peuvent également être présentes dans le sol, peuvent avoir un effet inverse sur la diagraphie en rayons neutron-gamma et peuvent la rendre incer-15 taine comme mesure de teneur en hydrogène. La présence de chlore est d'une importance toute particulière car il a une section efficace de capture relativement élevée pour les neutrons thermiques par rapport à celle de l'hydrogène. En particulier, le chlore présente une section efficace de capture de neutrons 20 d'environ 32 Barns, tandis que l'hydrogène a une section efficace de capture de neutrons d'environ 0,33 Barns. Ainsi, le chlore est approximativement cent fois plus efficace pour la capture des neutrons thermiques que l'hydrogène. Quand ion neutron thermique est capturé par le chlore et non par l'hydrogène, 25 il est émis environ 3,1 rayons gamma par capture (en moyenne) pour un rayon gamma par capture dans le cas d'un atome d'hydrogène. En plus de ce qui précède, beaucoup des rayons gamma émis par le chlore sont dans une gamme d'énergie plus élevée, à partir d'environ 4-8 MEV, que les rayons gamma caractéristiques 30 de 2,2 MEV émis par capture par l'hydrogène. Ainsi, la présence d'une quantité de chlore, même faible, augmente habituellement 1'intensité du rayonnement gamma détecté par la sonde neutron-gamma, donnant ainsi une indication fausse de teneur en hydrogène dans la diagraphie obtenue. 35 La neutralisation de l'effet adverse du chlore sur le signal d'hydrogène ou signal de référence du canal 1 décrit ci-dessus, est obtenue en soumettant le détecteur de rayonnements gamma à un rayonnement qui varie d'une manière inverse de l'effet de la présence de chlore sur le détecteur. Le chlore 40 présente une section efficace de capture relativement élevée et bad original 72 07646 10 2128644 émet une pluralité de rayons gamma (photons) en réponse à la, capture de chaque neutron. Ainsi, le taux de comptage du détecteur de rayonnements gamma augmente du fait de la présence de chlore. Afin de neutraliser l'effet du chlore, on élabore un 5 signal de rayonnement gamma dont l'intensité diminue d'une manière correspondante du fait de la présence de chlore. Ceci peut être obtenu en élaborant un signal de rayonnement gamma dont l'intensité est proportionnelle au flux de neutrons thermiques au voisinage du détecteur. Ceci est dû au fait que le 10 chlore absorbe ou élimine les neutrons thermiques de l'environnement du détecteur à cause de sa section efficace de capture relativement élevée. Ainsi, le flux de neutrons thermiques au voisinage du détecteur est réduit du fait de la présence de chlore. En introduisant au voisinage du détecteur un matériau 15 absorbant les neutrons tel que le samarium qui émet plusieurs rayonnements gamma par capture de neutron, les neutrons thermiques sont absorbés dans ce matériau avec pour conséquence l'émission d'un rayonnement gamma qui est détecté par le détecteur de rayonnements gamma. Si l'on utilise un détecteur à 20 iodure de sodium, l'épaisseur de l'oxyde de samarium doit être au moins suffisante pour absorber la plupart des neutrons thermiques et l'équilibre est obtenu en réglant la polarisation du discriminateur du canal 1. Lorsque la sonde passe dans une région contenant du chlore après une région identique mais ne 25 contenant pas de chlore, le taux de comptage du détecteur de rayonnements gamma tend à augmenter du fait de l'augmentation du nombre de rayons gamma de capture (photons) directement imputable au chlore. Toutefois, lorsque ceci se produit, le nombre de neutrons thermiques disponibles pour être capturés par le 30 matériau absorbant les neutrons disposé autour du détecteur, se trouve réduit, tendant ainsi à diminuer le taux de comptage du détecteur de rayonnements gamma. Des moyens convenables permettent d'amener ces deux effets à s'annuler, de sorte que quand une sonde selon cette conception passe d'une couche de sol con-35 tenant du chlore à une autre couche ne contenant pas de chlore, mais présentant la même porosité, la même nature de base du sol et la même teneur en hydrogène, la réponse reste constante. Le samarium joue le rôle d'un absorbant neutronique et d'un émetteur de rayonnements gamma et il assure ainsi un 40 échantillonnage du flux de neutrons thermiques au voisinage du 72 07646 n 2128644 détecteur Nal(Tl). La majeure partie des rayons gamma du samarium sont d'énergie relativement faible et beaucoup de ces rayons contribuent au signal de référence de sol qui est mesuré dans le canal 1 de préférence en réglant le discriminateur pour 5 accepter tous les rayons gamma détectés dans un domaine d'énergie compris entre 1,30 et 2,92 MEV. Le signal de référence de sol plus chlore est obtenu dans le canal 2 en mesurant tous les rayons gamma dont les énergies sont supérieures à une limite inférieure de 3,43 MEV. 10 II comprend les rayons gamma provenant du%fer, du calcium et du silicium, de même que du chlore, tandis que le signal de référence du canal 1 comprend également les rayons gamma provenant de l'hydrogène et de l'écran de samarium. Dans le dispositif représenté sur la figure 1, les 15 deux effets ci-dessus mentionnés pour neutraliser l'influence du chlore sur le signal de référence du sol du canal 1, peuvent être rendus égaux et opposés soit par réglage de la polarisation du discriminateur, soit par ajustement de la quantité de matériau absorbant 50, ou par une combinaison de ces deux premières 20 techniques. A titre d'exemple, le matériau absorbant les neutrons 50 peut être un revêtement d'oxyde de samarium entourant la sonde et le cristal avec une épaisseur telle qu'il capture pratiquement tous les neutrons thermiques qui diffusent dans la couche d'oxyde de samarium. L'augmentation de la composante 25 gamma de capture peut être équilibrée avec la composante de neutrons thermiques par des réglages du discriminateur du canal 1 entre 1,30 et 2,92 MEV pour un écartement source-détecteur de 24,25 cm. La limite inférieure de la polarisation du discriminateur du canal 1 peut être comprise entre 0,8 et 1,8 MEV 30 selon 1'écartement détecteur-source, la dimension du cristal, l'épaisseur de l'enveloppe, le matériau de l'enveloppe, le diamètre du forage et la salinité du fluide de forage. Pour des réglages de polarisation inférieure, la composante de neutrons thermiques est supérieure c ce qui est 35 nécessaire et pour des réglages de polarisation supérieure elle est inférieure h ce qui est nécessaire. Ainsi, selon l'une des caractéristiques de l'invention, la polarisation inférieure du canal 1 peut être réglée par exemple à 1,0 MEV et l'épaisseur de l'écran 50 d'oxyde de samarium peut être réglée pour faire 40 varier la quantité de samarium de manière que les deux effets bad original 72 07646 12 2128644 s'annulent. Si l'on opère ainsi il est avantageux de placer, entre le cristal et le samarium un autre matériau absorbant les neutrons tel que le bore ou le lithium, suffisamment épais pour absorber les neutrons thermiques transmis à travers le samarium. 5 Un avantage est que ni le bore ni le lithium n'émettent des rayons gamma par capture de neutron d'énergie supérieure à 1,0 MEV et que le cristal ne subit pas d'activation par neutron thermique. Cette caractéristique peut être mise en oeuvre en ajoutant une couche de matériau capturant les neutrons, tel que 10 le bore, entre le matériau d'interaction de neutrons 50 et le corps luminescent 30. Bien que l'on préfère utiliser le samarium comme matériau pour capturer les neutrons thermiques dans le voisinage du détecteur afin de neutraliser l'effet du chlore sur le 15 signal de référence du sol du canal 1, il doit être entendu que d'autres matériaux peuvent également être employés à la place du samarium et que d'autres matériaux peuvent également être utilisés en même temps que le samarium. Dans le cas décrit où le samarium est utilisé dans une sonde comportant une enveloppe 20 d'acier, l'écran du matériau tel que le samarium diminue sensiblement les gammas de capture du fer dans le signal. Il est à noter que le fer de la sonde a une section efficace de capture de neutrons thermiques de 2,43 Barns, à comparer avec la section efficace de capture du samarium qui est de l'ordre de 5800 Barns. 25 Le fer émet des rayons gamma par capture de neutron dont l'énergie s'élève à 9,3 MEV tandis que le samarium émet des gammas jusqu'à 7,89 MEV par capture de neutrons thermiques. L'europium et le gadolinium peuvent également être utilisés dans la mise en oeuvre de l'invention. Le gadolinium 30 a une section efficace de capture de 47000 Barns et émet des gammas de capture neutronique jusqu'à 7,78 MEV. Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, le chlore dont l'effet doit être équilibré pour ne pas influencer le signal des rayons gamma détectés résultants, a une section efficace de capture d'environ 32 Barns 35 et produit des rayons gamma par capture neutronique jusqu'à environ 8,56 MEV. Que l'on utilise le samarium ou un autre matériau présentant des caractéristiques similaires ou une combinaison de tels matériaux, telle que la combinaison du samarium avec 40 l'enveloppe de sonde en acier, il est important que la somme 72 07646 13 2128644 totale de ces matériaux présente un effet global prédéterminé qui conduise la production, en réponse à la population de neutrons thermiques dans le voisinage immédiat du détecteur, un signal de rayons gamma qui annule juste l'effet gamma de 5 capture dû la présence de chlore dans le forage et dans le sol au voisinage du détecteur. Dans un mode de réalisation préféré utilisant une 7 source de neutrons d'une intensitc de 10 neutrons par seconde constituée de plutonium-béryllium, un détecteur de rayonnement 10 à cristal d'iodure de sodium activé au thallium de 10 cm de longueur et 5 cm de diamètre, espacé de la source de neutrons d'une distance de 24,25 cm centre à centre, on a observé qu'avec une enveloppe de sonde en acier entourée par un écran d'oxyde de samarium au voisinage du détecteur, on peut obtenir 15 une annulation très satisfaisante des effets adverses du chlore sur le signal de référence du canal 1 avec une polarisation du canal 1 réglée pour détecter exclusivement les rayons gamma dans la gamme de 1,30 2,92 IIEV, comme il a déjà été indiqué. Dans le mode de réalisation préféré,la polarisation 20 du canal 1 pour une gamme de 1,3 à 2,92 MEV assure non seulement la neutralisation optimale de l'influence du chlore sur le signal de référence du sol, mais minimise en outre les autres effets lithologiques adverses sur le signal détecté. Il est toutefois possible d'obtenir un fonctionnement raisonnablement 25 satisfaisant lorsque le domaine de polarisation du canal 1 est légèrement modifié, par exemple la polarisation du canal 1 peut être étendue approximativement dans le domaine de 1,0 à 3,0 MEV. De même, bien que la polarisation du canal 2 soit de préférence réglée au domaine spécifique des énergies au moins 30 égales à 3,43 MEV pour assurer une élimination optimale des effets adverses dus à la lithologie, on peut également dans des conditions moins précises la faire varier de manière à détecter les rayonnements d'au moins environ 4,5 MEV. La limite supérieure de polarisation du canal 2 n'a pas de valeur spécifique ; elle 35 doit être réglée pour accepter tout le spectre gamma au-dessus de la limite inférieure spécifiée (de préférence 3,43 MEV). Il doit être entendu qu'en pratique le spectre gamma produit par les neutrons s'étend vers les grandes énergies jusqu'à environ 8 à 9 MEV, de sorte que la limite supérieure significative de 40 la polarisation du canal 2 pourrait être réglée, dans un cas bad original 72 07646 2128644 particulier, dans ce domaine général de valeurs. Dans tous les cas, il est important que la polarisation du canal 2 soit réglée de manière à détecter la majeure partie des rayonnements gamma résultant de la capture des neutrons thermiques par le chlore 5 du sol examiné. Ceci s'obtient en réglant la polarisation du canal 2 comme il a été décrit ci-dessus. Il importe que l'écran de matériau réactif aux neutrons disposé autour du détecteur, présente une section efficace de capture relativement importante pour les neutrons thermiques 10 et présente un spectre gamma par capture neutronique qui se situe en majeure partie dans le domaine de polarisation du canal 1 et en dehors du domaine de polarisation du canal 2. Il impcyrte que l'écran du matériau tel que le samarium présente un spectre gamma de capture nettement différent du spectre gamma de capture 15 correspondant au chlore, de sorte que les rayonnements gamma de capture par le chlore présentant la plus grande énergie, soient détectés dans le canal 2 et exclus du canal 1 et de sorte que la majeure partie des rayonnements gamma de capture neutronique émis par l'écran, soit détectée dans le canal 1 et exclue du 20 canal 2. En combinant ainsi ces différentes particularités, il est possible d'assurer l'optimisation recherchée par le dispositif décrit. Afin de stabiliser l'équipement de sondage par scintillation et de le protéger contre les effets des températures 25 élevées des forages et contre leurs variations, le corps luminescent 30 et le tube photomultiplicateur 31 ainsi que le préamplificateur 32 sont tous montés à l'intérieur d'une chambre isolée 34, de préférence sous forme d'ion vase Dewar comportant une paroi externe 35 séparée d'une paroi interne 36 par un 30 espace sous vide. La chambre isolée 34 est pourvue d'un bouchon 37 amovible, également à isolement thermique, obturant le col de la chambre d'isolement 34 formé par le vase Dewar. Il est également prévu une chambre de refroidissement 38 avantageusement fixée à l'intérieur du bouchon 37 et comportant une paroi 35 39 constituée d'un matériau conducteur thermique, par exemple d'une faible épaisseur d'aluminium et contenant une certaine quantité de glace 40. La chambre de refroidissement 38 contenant la glace 40 constitue des moyens permettant de maintenir l'équipement de détection à scintillation contenu à l'intérieur de la 40 chambre d'isolement 34 dans un environnement stable à basse bad ORIGINAL 72 07646 15 2128644 température, grâce à la stabilité en température assurée par la glace lorsqu'elle subit un changement d'état de la forme solide à la phase liquide pendant l'opération de diagraphie. Il doit toutefois être entendu que d'autres techniques de stabilisation 5 de le température de la sonde peuvent également être utilisées, par exemple celles qui sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amériaue K° 2 824 233 délivré le 18 février 1958 au nom de Gerhard Herzog. Afin d'augmenter la sensibilité au chlore du signal 10 de référence et chlore du canal 2, le circuit discriminateur associé au canal 2 est polarisé de manière à détecter les rayonnements gamma au-dessus de 3,43 MEV, afin que les rayons gamma détectés du canal 2 donnent une indication significative des rayons gamma de plus haute énergie dus à la présence de 15 chlore dans le sol irradié par les neutrons provenant de la source 26. Malgré l'élimination du signal du canal 2 des rayons gamma de capture d'hydrogène de 2,2 MEV (due à la limite de polarisation de 3,43 MEV), le rayonnement gamma détecté par le 20 signal de référence et chlore du canal 2 est proportionnel à la teneur en hydrogène du sol aussi bien qu'à la teneur en chlore. Les neutrons rapides émis par la source doivent être ralentis jusqu'au niveau thermique avant d'être capturés en provoquant l'émission de rayons gamma. La sensibilité à l'hydrogène du 25 canal du signal de référence et chlore est due au fait que l'hydrogène qui est le plus léger des éléments, est principalement responsable du ralentissement et de la thermalisation des neutrons rapides de la source. La sensibilité au chlore du signal du canal 2 est due dans une large mesure au fait que le 30 flux de rayons gamma mesuré est émis par capture des neutrons thermiques par le chlore. Pour permettre de stabiliser la position de la sonde pendant tout l'essai, il est prévu une lame de ressort arquée 45 de décentralisation dont les extrémités supérieure 46 et 35 inférieure 47 sont fixées la sonde 17 de manière qu'elle puisse se Jlochir lorsque la sonde passe sur des irrégularités des parois du forage 10. On peut cet effet monter les extrémités supérieure et inférieure du ressort 45 en liaison coulissante avec le sonde 17, en utilisant par exemple des fentes en 40 longueur ménagées dans le ressort 45 (non représentées). bad original 72 07646 16 2128644 La diagraphie nucléaire du chlore est basée sur la section efficace de capture du chlore pour les neutrons thermiques qui est d'un ordre de grandeur supérieur à celle des autres éléments principaux rencontrés dans les sols sédimentai-5 res. Conformément à l'invention, deux mesures sont effectuées en continu et simultanément par le dispositif de diagraphie en fonction de la profondeur et sont traduites sous forme de diagrammes représentant respectivement le signal de chlore (FR Cl) également appelé signal de référence et chlore et un 10 signal de référence du sol (FR.) . Leur interprétation pour déterminer la teneur en chlore et la saturation en eau du sol est effectuée par comparaison de ces deux courbes qui représentent des fonctions différentes de la teneur en chlore des sols examinés. La comparaison et l'interprétation sont généralement 15 effectuées soit en superposant les deux courbes et en observant l'écart de la courbe FR Cl par rapport à la courbe FR, soit en établissant un diagramme en coordonnées cartésiennes. Dans le cas de cette seconde méthode on obtient un diagramme tel que celui qui est représenté sur la figure 3. Tous les points 20 caractéristiques des différentes formations d'un réservoir sur un intervalle examiné, tombent sur ou entre deux courbes presque parallèles. Ces deux courbes sont les lieux correspondant aux formations dont les salinités de fluide sont les plus fortes et les plus faibles, c'est-à-dire aux formations remplies d'eau 25 salée et remplies d'eau douce ou de pétrole respectivement. Les zones de salinité intermédiaire sont entre ces deux courbes. Des courbes de salinité intermédiaire peuvent être tracées entre celles des salinités maximale et minimale et il est alors possible d'attribuer une salinité de fluide à chacune des forma-30 tions examinées. Théoriquement, les salinités des sols examinés ne doivent pas être influencées par la porosité du sol, sa schisto-sité (teneur en bore) et sa lithologie. Le dispositif décrit mesure les rayonnements gamma de 35 capture de neutrons thermiques dans deux gammes d'énergies des rayons gamma, énergies comprises entre 1,3 et 2,92 MEV et énergies supérieures à 3,43 MEV. Le détecteur est un détecteur à scintillation à cristal Nal(Tl) de 5 cm de diamètre et de 10 cm de long, qui est distant de 24,25 cm (centre à centre) d'une 40 source plutonium-béryllium de 10 neutrons par seconde. Du plomb 72 07646 17 2128644 est utilisé comme matériau écran entre la source de neutrons et le détecteur. La source et le détecteur sont contenus dans une enveloppe d'acier recouverte d'un écran d'oxyde de samarium. Celui-ci, en combinaison avec les gammes d'énergies gamma ci-5 dessus, ' ssure, une élimination efficace des effets de la porosité e'; des schistes (bore) sur les mesures de saturation en eau. L'eéfet de la lithologie est également réduit à son minimum. La figure 4 illustre la réponse du dispositif tel que 10 décrit mais sans écran d'oxyde de samarium, pour des formations \ calcaires de porosité moyenne et élevée. Cette "figure montre l'effet du bore présent dans le sol sur la diagraphie. L'effet global résulte des variations dans la composante du forage et dans la composante du sol qui s'ajoutent vectoriellement pour 15 donner une indication erronée d'eau salée dans un sol rempli d'eau douce. Dans les figures 4 et 5 on a utilisé les mêmes symboles pour désigner le calcaire saturé d'eau douce, le calcaire saturé d'eau solée et le bore dans du calcaire saturé d'eau 20 douce. L; figure 5 illustre la réponse du même dispositif avec l'écran d'oxyde de samarium pour les mêmes couches de sol que le ligure 4. On voit sur cette figure que l'addition de bore n'altère pas d'une manière appréciable l'indication sur l'eau 25 douce ou le pétrole présents dans le sol. Cette caractéristique provient de ce que les vecteurs représentant la variation dans le forage e~ la variation dans la composante du sol, sont parallèles l'un à l'autre et dans le sens d'une augmentation apparente de porosité. 3C II est à noter que 1? direction du vecteur de la com posante du sol est la même dr.ns les deux figures 4 et 5 et que 1: direction du /ecteur de la composante du forage a tourné dans le sens du vecteur de lr composante du sol dans le cas de 1"- figure 1 p"-r l'addition de l'écran d'oxyde de samarium. Dans 55 1? figure , contrairement ù la figure 2, les vecteurs d'addition du bore du orage et du sol sont tous deux parallèles aux lignes d'e; u salée et d'eau douce. Le rôle de l'écran d'oxyde de samarium est de convertir les neutrons thermiques au voisinage du détecteur en rayons 4C gammr qui peuvent être détectés par le scintillateur Kal(ïl). ' bad orignal, V 72 07646 18 2128644 La forme du spectre de rayons gamma du samarium est représentée sur la figure 6.. On voit sur cette figure qu'une grande proportion des rayons gamma du samarium tombe dans la gamme de 1,3 à 2,92 MEV du signal FR et qu'il en tombe beaucoup 5 moins dans la gamme du signal FC1. Comme le cristal Nal(Tl) détecte les rayons gamma d'énergie élevée avec une efficacité faible, le nombre de rayons gamme du samarium compté dans la gamme de 1,3 à 2,92 MEV est environ dix fois plus grand que dans la gamme au-dessus de 3,43 MEV. D'autres éléments qui présentent 10 une section efficace de capture supérieure et un spectre gamma par capture de neutrons thermiques semblables à ceux du samarium sont l'europium, le gadolinium et d'autres terres rares. L'épaisseur des écrans réalisée avec ces éléments doit être suffisante pour capturer la majorité des neutrons thermiques incidents. 15 Pour réaliser une diagraphie par radioactivité pour déterminer quantitativement aussi bien que qualitativement les teneurs en chlore des couches de sol traversées par le forage, on doit de préférence déterminer le pourcentage de salinité de l'eau contenue dans le forage et dans le sol soit en prélevant 20 des échantillons soit au moins en se référant à quelque information préalablement déterminée, indiquant la salinité probable. L'information de salinité fournit une donnée de référence pour étalonner et régler le dispositif de diagraphie et pour apprécier l'enregistrement obtenu. 25 Le dispositif de sondage peut être étalonné pour un puits présentant une saturation donnée en chlore en mettant en place la sonde à l'opposé d'une zone du sol connue pour être saturée à 100 % en eau salée ou à une autre fraction connue et en notant la réponse des rayonnements mesurés. D'une manière • 30 avantageuse, la réponse peut être réglée à une certaine position sur le graphique. De même, la sonde est mise en place à l'opposé d'une zone du sol présentant une saturation à 100 % de pétrole ou à ui. autre pourcentage connu, de préférence au même pourcentage que celui choisi pour l'étalonnage de la réponse à 35 l'eau salée et la sonde est ensuite réglée de sorte que le graphique indique la valeur désirée. Pour faciliter l'interprétation l'ensemble d'enregistrement du dispositif de diagraphie est avantageusement réglé de sorte que le signal de référence du sol du canal 1 et le signal de référence et chlore du canal 40 2 correspondent dans des sols de porosité variable. On assure bad original 72 07646 19 2128644 ainsi que l'équipement de détection du signal de référence et l'équipement de détection du signal de référence plus chlore présentent pratiquement des sensibilités égales à la teneur en hydrogène (porosité), qu'il soit sous forme d'un constituant du 5 pétrole ou de l'eau. Ainsi, lorsque la sonde est disposée à l'opposé d'une zone contenant de l'eau salée, toute différence r entre les deux signaux sera due à la présence de chlore sous forme d'un constituant de l'eau salée. Avec le dispositif ainsi étalonné, le signal de référence ou de porosité indique la 10 teneur en pétrole ou en eau de la couche de sol, tandis que toute séparation ou déviation entre le signal de référence et le signal de référence e*t chlore indique que le signal de référence ou de porosité est dû à de l'eau salée dans une mesure proportionnelle à la déviation entre les deux signaux. Quand 15 le signal de référence indique une forte porosité, c'est-à-dire une forte concentration en hydrogène, alors que le signal de référence et chlore coïncide sensiblement avec lui, ceci indique que du pétrole est présent dans la couche de sol et l'on en connaît également la quantité exacte. Quand le signal de réfé-20 rence indique une valeur élevée mais que le signal de référence et chlore en est très écarté, ceci indique que le sol contient une grande proportion d'eau salée et le degré de séparation entre les deux signaux indique la quantité d'eau salée par rapport ? la saturation totale. 25 Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, celle-ci représente en section plusieurs couches de sol qui sont des exemples de celles qui peuvent être traversées par un forage et examinées par un dispositif de diagraphie selon l'invention, tel que celui qui est représenté sur la figure 1. On a porté 30 en regard du diagramme des couches de sol des courbes de rayonnement gamma naturel de potentiel propre et de résistivité normale courte des formations ? voisinantes. Cette figure montre également deux courbes de diagraphie nucléaire du chlore qui sont des exemples des courbes qui peuvent être obtenues au 35 moyen du dispositif selon l'invention. On suppose, à titre d'exemple, que la seconde diagraphie de chlore a été effectuée quelques temps après la première et que le contact pétrole-eau s'est modifié dans l'intervalle, par exemple h cause d'une dépression comme il sera explicité par la suite. Cet enregis-40 trement montre une première trace H représentant l'intensité bad origine 72 07646 2128644 de rayonnement mesurée dans le canal 1 (augmentant vers la droite comme le montre l'enregistrement) et représentative de la teneur en hydrogène de la formation et une seconde trace H et Cl représentant l'intensité de rayonnement mesurée dans le canal 2 5 (augmentant également vers la droite comme le montre l'enregistrement) et représentative à la fois des teneurs en hydrogène et en chlore des formations. La réponse de la trace H indique la quantité d'hydrogène, c'est-à-dire la porosité de la formation. Les régions où les déviations des deux traces se corres-10 pondent indiquent la présence de pétrole ou d'eau douce et les régions où le signal H et Cl dépasse le signal H indiquent la présence d'eau salée. Ainsi, dans la région juste en-dessous de 825 m, les courbes indiquent de l'huile ou éventuellement de l'eau douce. Après un certain temps, la teneur pétrole-eau 15 salée au fond de cette zone s'est déplacée de 840 m indiqués sur la première courte de chlore 831 m sûr la seconde diia-graphie effectuée à un moment ultérieur. Dans la région juste en-dessous de 124 m, les courbes indiquent une saturation en eau salée. Dans la région juste en-dessous de 759 m, elles indi-20 quent une faible porosité à la fois H et H et Cl présentant des valeurs relativement faibles. Dans la région juste en-dessous de 808 m, la première diagraphie de chlore présente une indication qui peut être interprétée comme un mélange d'eau salée et de pétrole et qui sur la seconde diagraphie peut être 25 interprétée seulement comme de l'eau salée. Bien que les deux signaux indiquant la teneur en hydrogène et la teneur en hydrogène et chlore respectivement, soient représentés enregistrés sur le même graphique, il est entendu qu'ils peuvent également être enregistrés individuelle-30 ment sur des diagraphies différentes, l'interprétation s'effectuant en superposant les deux enregistrements afin que les variations correspondantes et les différences entre les deux diagraphies puissent être interprétées. Dans ce cas il est entendu que le dispositif de diagraphie doit être réglé de 35 manière que les déviations des deux signaux soient enregistrées à la même échelle. Au lieu d'enregistrer le signal d'hydrogène et le signal d'hydrogène et chlore séparément, on envisage également d'enregistrer l'un seulement de ces deux signaux, de préférence 40 le signal de teneur en hydrogène, en même temps qu'un second 72 07646 * 2128644 signal montrant le rapport ou la différence entre les signaux d'hydrogène et d'hydrogène et chlore. Il est également c noter que le signal de teneur en hydrogène peut être représenté en fonction du signal de teneur 5 en hydrogène et chlore auquel cas une indication en ligne droite sera obtenue pour le pétrole ou l'eau douce, des déviations indiquant la teneur en chlore. Les signaux des canaux 1 et 2 peuvent être enregistrés magnétiquement et peuvent être traités par un ordinateur soit 10 sous forme analogique soit sous forme numérique, en utilisant \ des techniques mathématiques appropriées pour 'fournir un signal résultant représentant la différence ou d'autres variations entre les signaux des canaux 1 et 2 ou une courbe de variation de l'un par rapport à l'autre. 15 Pour réaliser une diagraphie à l'aide du dispositif décrit, la sonde 17 est de préférence abaissée en dessous de la région du puits à examiner, puis remontée à travers le puits à une vitesse constante prédéterminée, tandis que les signaux de soriie des deux canaux de détection sont transmis par le 20 câble 16 = l'équipement de surface où ils sont adressés à l'enregistreur. L'intensité, c'est-à-dire le taux de comptage des rayonnements détectés dans chacun des deux canaux, est enregistrée en fonction de la situation de la sonde dans le forage. bad original 72 07646 2128644 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour radiographie de sondage par la radioactivité comportant une sonde susceptible d'être déplacée 5 dans un forage traversant une pluralité de couches de sol ladite sonde comportant une source de neutrons rapides pour irradier les couches de sol le long du forage et un détecteur de rayonnements pour détecter les rayonnements reçus dans le forage du fait de l'irradiation des couches de sol par les neutrons prove-nant de ladite source ledit détecteur de rayonnements comportant un détecteur proportionnel de rayonnements gamma associé à un analyseur de hauteur d'impulsions multicanaux fournissant des signaux dans au moins deux gammes d'énergie la première correspondant à des rayonnements gamma de 1,3MEV a 3,0MEV environ,et la seconde aux rayons gamma d'énergie supérieure à environ 4MEV i couvrant au moins les rayons gamma prédominants de forte énergie, provenant de la capture de neutrons par le chlore, le volume actif dudit détecteur étant entouré par un écran d'un matériau choisi pour présenter une section efficace de capture relative- 20 ment élevée vis-à-vis des neutrons termiques et une émission de rayons gamma par capture neutronique en majeure partie à l'intérieur de la gamme d'énergie dudit premier canal et sensiblement à l'extérieur de la gamme d'énergie du second canal, le signal fourni par ledit premier canal constituant un signal de référence 25 du sol indiquant essentiellement l'hydrogène et le signal obtenu par le second canal constituant un signal de référence et chlore essentiellement indicateur à la fois de l'hydrogène et du chlore. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en . ce que ledit matériau dudit écran est le samarium. 30 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau prédéterminé dudit écran est le gadolinium. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau prédéterminé dudit écran est 35 l'europium. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde comporte une enveloppe contenant au moins une partie sensible aux rayonnements dudit détecteur de rayonnements gamma et en ce que ledit écran de matériau pré- 40 déterminé entoure sensiblement au moins la portion de ladite 72 07646 2128644 enveloppe contenant ladite partie sensible aux rayonnements du détecteur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau prédéterminé dudit écran est 5 constitué par de l'oxyde de samarium dans un liant. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'oxyde de samarium est contenu dans un liant de résine époxyde. 8. Dispositif selon l'une quelconque des 10 revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite première gamme d'énergie correspond aux rayonnements gamma de 1,3 à 2,92 MEV et la seconde à des rayonnements gamma allant d'environ 3,43 MEV à au moins environ 8MEV. 9. Dispositif selon l'une quelconque des 15 revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que le détecteur comporte une partie sensible aux rayonnements constituée d'un corps luminescent d'iodure de sodium activé au thallium. 10. Dispositif selon la revendication 9, 20 caractérisé en ce que ladite partie sensible audit détecteur est écartée de ladite source sur l'axe longitudinal de la sonde correspondant à la direction normale de déplacement de la sonde dans le forage et en ce que la distance entre le centre de la source et la partie sensible du détecteur est de l'ordre de 25 40cm. 11. Procédé pour effectuer des diagraphies par radioactivité dans des couches de sol traversées par un forage en faisant passer une source de neutrons rapides a travers le forage pour irradier le sol en des positions successives le long 30 du forage, et à faire passer simultanément à travers le forage un détecteur de rayonnement gamma proportionnel pour détecter les rayonnements gamma produits dans le forage par suite de cette irradiation,caractérisé en ce que l'on maintient autour du détecteur un écran d'un matériau prédéterminé choisi pour 35 intercepter et capturer les neutrons thermiques et caractérisé par l'émission d'un rayonnement gamma de capture neutronique essentiellement situé à l'intérieur d'une première gamme d'énergie correspondant aux rayonnements gamma d'environ 1,3MEV à 3,0MEV à produire à partir dudit détecteur un premier signal correspon-40 dant aux rayonnements gamma compris dans ladite première gamme 72 07646 i 24 2128644 d'énergie, et qui résulte des rayonnements gamma frappant le* détecteur dans le forage du fait à la fois des rayonnements gamma résultant de l'irradiation neutronique des couches de sol le long du forage et de l'émission de rayons gamma de capture $ neutronique à partir de l'écran entourant le détecteur et à élaborer à partir du détecteur un second signal correspondant aux rayonnements gamma situés dans une seconde gamme d'énergie partant d'environ 4 MEV et couvrant au moins les rayonnements gamma prédominants de forte énergie, résultant de la capture 10 neutronique par le chlore et à porter sur une diagramme ledit premier et ledit second signal en liaison l'un avec l'autre, les parties correspondantes desdits signaux donnant une indication de la présence d'hydrogène dans lesdites couches de sol tandis que des différences entre les deux signaux traduisent la présence 15 de chlore dans lesdites couches de sol. 12. Dispositif de diagraphie de sondage par radioactivité comportant une sonde susceptible d'être déplacée à travers un forage traversant une pluralité de couches de sol, ladite sonde comportant une source de neutrons rapides pour 20 soumettre à l'irradiation les couches de sol le long du forage et un détecteur de rayonnements pour détecter les rayonnements résultant dans le forage de ladite irradiation des couches de sol pour les neutrons issus de ladite source, ledit détecteur de rayonnements comportant un détecteur de rayonnements gamma 25 proportionnel associé à un analyseur de hauteur d'impulsions multicanaux fournissant des signaux de sortie dans au moins un premier canal et un second canal correspondant respectivement à une première et une seconde gamme d'énergie, un écran de matériau prédéterminé entourant sensiblement tout le volume àctif dudit 30 détecteur de la sonde, leuit matériau prédéterminé présentant une section efficace de capture relativement élevée pour les neutrons thermiques et un spectre d'émission caractéristique en rayonnements gamma par capture neutronique situé en majeure partie à l'intérieur de ladite première gamme d'énergie et sensiblement 35 à l'extérieur de ladite seconde gamme d'énergie, ladite première gamme d'énergie couvrant une fraction importante du spectre gamma par capture neutronique du chlore et présentant une limite inférieure d'au moins environ 1MEV et une limite supérieure inférieure à ladite seconde gamme d'énergie, ladite seconde 40 gamme d'énergie couvrant une fraction importante du sepctre gamma 72 07646 25 2128644 par capture neutronique du cblore et présentant une limite inférieure supérieure à ladite première gamme d'énergie, le signal obtenu à la sortie du premier canal constituant un signal de référence du sol traduisant dans une large mesure la présence 5 d'hydrogène, tandis que le signal obtenu à la sortie du second canal constitue un signal de référence et chlore indiquant dans une large mesure à la fois l'hydrogène et le chlore. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit matériau prédéterminé dudit écran 10 est le samarium. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l«dit matériau prédéterminé dudit écran est le gadolinium. 15. Dispositif selon la revendication 12, 15 caractérisé en ce que ledit matériau prédéterminé dudit écran est l'europium. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12, 13, 14 ou 15, caractérisé en ce que ladite sonde comporte une enveloppe contenant au moins une partie 20 sensible aux rayonnements dudit détecteur de rayonnements gamma et en ce que ledit écran de matériau prédéterminé entoure sensiblement au moins la portion de ladite enveloppe contenant ladite partie sensible aux rayonnements du détecteur. 17. Dispositif selon la revendication 16, 25 caractérisé en ce que le matériau prédéterminé dudit écran est constitué par de l'oxyde de samarium dans un liant. 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'oxyde de samarium est contenu dans un liant de résine époxyde. 30 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, caractérisé en ce que ladite première gamme d'énergie correspond aux rayonnements gamma de 1,3 à 2,92 MEV et la seconde à des rayonnements gamma allant d'environ 3,43 MEV à au moins environ 8 MEV. 35 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 ou 19, caractérisé en ce que le détecteur comporte une partie sensible aux rayonnements constituée d'un corps luminescent d'iodure de sodium activé au thallium. 40 21. Dispositif selon la revendication 20, 72 07646 26 2128644 caractérisé en ce que ladite partie sensible audit détecteur ' est écartée de ladite source sur l'axe longitudinal de la sonde correspondant à la direction normale de déplacement de la sonde dans le forage et en ce que la distance entre le centre de la 5 source et la partie sensible du détecteur est de l'ordre de 40cm, 22. Procédé pour effectuer des diagraphies par radioactivité dans des couches de sol traversées par un forage en faisant passer une source de neutrons rapides à travers le 10 forage pour irradier le sol en des positions successives le long du forage, et à faire passer simultanéaent à travers le forage un détecteur de rayonnement gamma proportionnel pour détecter les rayonnements gamma produits dans le forage par suite de cette irradiation, caractérisé en ce que l'on maintient autour du 15 détecteur un écran d'un matériau prédéterminé choisi pour intercepter et capturer les neutrons thermiques et caractérisé par l'émission d'un rayonnement gamma de capture neutronique essentiellement situé à l'intérieur d'une première gamme d'énergie, on produit à partir dudit détecteur un premier signal correspon-20 dant aux rayonnements gamma compris dans ladite première gamme, et qui résultent de rayonnements gamma frappant le détecteur dans le forage ou un second signal correspondant aux rayonnements gamma dans une seconde gamme d'énergie, ladite première gamme d'énergie couvrant au moins une partie importante de la fraction 25 à plus f aible énergie du spectre gamma de capture neutronique du chlore et présentant une limite inférieure d'environ 1MEV au moins et une limite supérieure inférieure a ladite seconde gamme,ladite seconde gamme d'énergie couvrant au moins une partie importante de la fraction à plus grande énergie du spectre gamma 30 de capture neutronique du chlore et une limite inférieure supérieure à ladite première gamme,le premier signal constituant un signal de référence du sol indiquant essentielle!»ent l'hydrogène et le second signal constituant un signal de référence du sol et chlore indiquant essentiellement à la fois l'hydrogène et le 35 chlore et l'on établit un diagramme dudit premier signal et dudit second signal en liaison l'un avec l'autre où les parties correspondantes des signaux traduisent l'hydrogène dans les couches de sol examinées et des différences entre les deux signaux traduisent le chlore dans lesdites couches. 40 23. Procédé selon la revendication 11 ou 22 72 07646 27 2128644 caractérisé en ce que la composante du rayonnement gamma par capture neutronique provenant de l'écran en matériau prédéterminé est réglée pour neutraliser l'influence du bore présent dans les couches examinées sur les signaux détectés.