Brevet FR2279118A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne des pcocédès radiologiques de diagraphie des puits, permettant l'étude des caractéristiques des couches terrestres souterraines traversées par un sondage. Elle concerne tus particulièrement des procédés de diagraphie perfectionnés par diffusion inélastique de neutrons rapides. il est bien connu que la proba ilité de trouver du pétrole et du gaz en quantités récupérables industriellement est plus grande dans les couches terrestres relativ me@t poreuses e@ perméables que dans celles plus consoli@ées. Il est également bien connu qu'il est possicle de déterniner l'erplacement des formations contenant du pétrole ou du gaz en faisant passer une source de neutrons dans un sondage et en mesurant l'intensité du rayonnement de rayons gamma secondaires produits par les neutrons irradiés, en fonction de la profondeur du sondage. Des procédés de diagraphie des Nuits dans lesquels on mesurait la durée de vie des neutrons ou la durée de décroissance des neutrons thermiques ont été utilisés autrefois dans des trous de sonde de puits tubés pour indiquer la présence de formations terrestres contenant de l'eau salée situées derriere le tubage. pendant, dans de nombreuses régions du monde, des sa Plues productifs de pétrole sont situés près de la surface d'un puits qui a des couches en production plus profondes. Lans les techniques antérieures de diagraphie par déterminati n de la durée de vie des neutrons ou de la durée de décroissance des neutrons thermiques, il est difficile de faire la distinction entre les formations terrestres contenant du pétrole et celles qui contiennent ae l'eau douce. Comme la teneur en hydrogène d' un hydrocarbure est importante et que celle de l'eau l'est également, leurs réponses au ralentissement des neutrons provenant d'une source de neutrons rapides, sont très semblables. Dans les brevets français n 72.33.343, n 72.33 244 et n 72.33 245, on décrit des procédés et des installations permettant de faire la distinction entre des formations contenant des hydrocarbures et ces formations contenant de l'eau douce. Comme on l'a indiqué précé@emment, ces techniques sont extrémement utiles dans les parties des puits de sonde tubés oui sont proches de la surface, en vue ae découvrir et d'ex bit de nouvelles couches productrices d'hydrocarbures. Cependant, lorsqu'on interprete les mesures ces teneurs en carbone et en oxr- géne données par les équipements de @iagraphie, tels @ue ceux @@rits dans les brevets français pr@cités, on éprouve des ficultés par le @ait que les régions des rigoles du trou de son e qui sont situées au dessus du sommet en ciment du puits tubé peuvent se bler, être plus poreuses et plus perméables qu'elles ne le sont en réalité, du fait de l'eau li@uide qu'elles contiennent. Ces régions des rigoles dans lesquelles les @@@ides de la for@ation peuvent remplir une zone annula@re située au v@@sina- ge immédiat du tuba e, au dessus du sommet en ciment d'un puits tubé, sont provoquées par des formations de porosité élevée et non consolidée rencontrées au cours du forage. En général le trou de sonde forme' au cours du forage e rapproche d'autant plus d' un rond pariait, qu'il est formé dans une couche plus dure et plus consolidée. oi, par exemple, au cours du forage on rencontre une couche de sable peu consolidée, les fluides de la couche et le fluicie du forage lui-mEme peuvent provoquer la formation par affouillage ou éboulement d'une zone plus grande que le diamètre du trépan de forage, le long des parois a'un sondage. Lorsoue le tubage est introduit ensuite dans le trou de sonde, il se forme une poche, rigole ou espace annulaire qui, au bout d'un certain temps, se remplit en général des fluides de la formation, par exemple d'eau douce ou d'hydrocarbures. Ces régions embrouillent l'interprétation à donner aux teneurs en carbone et en oxygène fournies par les équipements de diaçraphie décrits aux brevets français indiqués plus haut. La présente invention concerne des techniques nour détecter de telles régions de rigoles dans l'anneau situé entre le tubage et la couche, au des- sus du somet en ciment du sondage d'un nuits tué, et pour cor ri@er des effets ae ces régions l'interprétation donnée à d'autres résultats de diagraphie pour des hydrocartures. n conséquence, l'invention concerne un équipement de d@a raphie par di@fusion inélastique d'impulsions de neutrons dans lesquelles on met en oeuvre des techniques permettant l'exa- men d'une partie d'un spectre do rayons gamma de neutrons rapides diffusés provenant do formations terrestres entourant un puits tub. L'équipement de la présente invention comprend une source de neutrons rapides de @4 @@@ fonctionnant suivant un mode pulsatoire. @es neutrons rapides produits par la source pro vo@uent l'émission de rayons @a@ma, d'énergie caractéristique, lorsqu'ils su@issent une diffusion inélastique produite par cer tains éléments que contiennent les formations terrestres entourant le trou de sonde du puits tubé. Les rayons gamma produits par la diffusion inélastique (appelés ci-après rayons gamma inélastiques) sont examinés dans quarre canaux, bandes ou régions séparées, au moins, du spectre des rayons gamma. Mes car-ctéristiques lithologiques des formations terrestres entourant le trou de sonde d'un puits tubé ent une influence sur le nombre de rayons gamma produits dans chacune des quatre régions 'énergie chcisies. L'observation du taux de comptage total dans la totalité des quatre régions d'énergie peut donner des indications sur la porosité des formations. L'examen des amplitudes de rapports choisis entre les comptes obtenus dans des paires des quatre régions d'énergie choisies peut donner des renseignements lithologiques ainsi que des renseignements sur l'importance des rigoles situées dans l'anneau entourant le tubage, lorsque ces amplitudes sont bien interprétées. On a déterminé, pour la présente invention, des relations qui permettent d'estimer et d'identifier deszigoles du trou de sonde entourant le tubage, à l'aide de rapports d'amplitudes choisies entre des comptes relevés dans des paires des quatre régions d'énergie examinées. Cette détection et cette estimation de l'existence des rigoles peuvent entre utilisées ensuite pour faciliter et corriger l'inter prétation des autres caractéristiques lithologiques de la for mation et de ses caractéristiQues de porosité. A titre d'exemple, on a décrit ci-apres et représenté aux dessins annexés un mode d'éxécution du procédé suivant l'invention. Sur ces dessins, la figure 1 est un schéma-blocs d'erisemble d'un équipement de diagraphie selon l'invention, la figure 2 est une charte des temps montrant les relations entre les cycles de fonctionnement d'un accélérateur et d'un détecteur en fonction du temps pour des rayons gamma provoqués par la diffusion inélastique de neutrons et de neutrons thermiques au voisinage du détecteur, dans le trou de sonde. La figure 3 représente scnématiqueent les rapports des amplitudes de deux signaux correspondant à un rapport de décomC- tage des rayons gamma et le signal correspondant au décompte total produit par l'installation de la figure 1. La figure 4 est une courbe représentative de la variation d'un rapport d'ampl tudez choisi dans une format on de po rosité constante, en fonction de l'importance des rigoles du sondage dans l'anneau situé derrire le tubage. @a figure 5 est une courbe représentative ae la variation d'un second rapport ce mesures d'amplitude en fonction de l'importance des rigoles du sondage dans une formation de porosité constante. a figure 1 illustre une installation de diapra hie suivant l'invention. Un sondage 2 traverse les formations terrentres 3 ; il est garni d' n tubage d'acier 4, et empli d'un fluide 5 du puits. Le tubage 4 est cimenté sur lace dans les régions de production courantes de pétrole (non représentées) et est perforé afin de permettre sa traversée par les fluides de la couche. Dans la partie des couches terrestres représen- tées au dessus du ciment, le tubage 4 traverse une zone 1 de sable contenant une rigole 52 emplie du fluide de la couche (qu'on suppose être de l'eau dans cet exemple). e tubage pénè- tre ensuite dans une zone schisteuse 53 (argile) et dans une couche de calcaire 54 faiblement consolidée contenant une rigole 55 (qu'on suppose également remplie d'eau dans cet exemple). Lin décrira ci-après plus en détail le fonctionnement de la onde 7 de diagraphie en reiation avec ces deux rigoles et les cuches 51, 53 et 34. On voit que la partie de l'équipement de dia raphie qui est descendue dans le puits con prend essentiellement un corps creux, oblong et étanche aux fluides ou sonde 7 qu'on fait passer longitudinalement dans le tubage 4 pendan la diagraphie et qui est calibrée à cet effet. La figure représente également des instruments de surface dont le fonctionnement sera @écrit us en détail ci-après et qui sont destinés au traitement et à l'enregistrement des esues électriques provenant d la sonde 7. un cable de diagraphie 8 passant sur une poulie c c flasques suppor- te la sonde 7 dans le rou de sonde et comprend également des circuits de transmission des signaux électriques entre les ins truments de surface et la sonde 7. e câble E peut être un un celle de diagraphie armé classi@ue et peut co@porter un ou plusieure conducteurs électriques destinés a la transmission des signaux entre la sonde 7 et les instruments de su@@@ce. La sonde 7 contient une source @@ de @eutr@ns d'énergie élevée. La source de neutrons en@isagée est une sou@ce de neutrons pulsés, fonctionnant suivart le p@@@@@@ @e la réaction deutérium-tritium. Il est possible d'utiliser d'autres sources. Un détecteur de rayonnement approprié, dispose dans la sonde 7, comprend un tube photomultiplicateur 10 et un cristal-détecteur c destiné à à détecter les rayons gamma produits par a diffusion inélastique de neutrons d'énergie élevée par les formations @erre@tres 3 entourant le trou de sonde du puits tubé. Un écran 1, de protection contre le rayonnement, en leur, plomb, paraffine ou en toute autre matière ap@ropriée, est Inter- posé entre l'accéLérateur 11 des neutrons et le cristal 1 de détection. @ e cristal 1 peut contenir un iodure de sodium, un iodure de césium dopés par au thallium ou toute autre matière activée semblable. e cristal est couplé optiquement a un tube photomultiplicateur 10. se plus, un manchon 15 de protection contre les neutrons thermiques peut être disposé, de la façon représentée à la figure i, autour du cristal 12. Ce manchon de projection peut tre disposé soit à l'intérieur, soit à l1extê- rieur de la paroi de la sonde 7. tin disque 16 de protection contre les neutrons thermiques est interposé entre l'écran 13 de protection contre le rayonnement et le cristal 12 afin de réduire le risque que des neutrons thermiques n'atteignent le cristal de détection et ne provoquent l'activation du iodure qu'il contient. L'écran 13 réduit le risque d'irradiation directe du cristal de détection par des neutrons émis par la source ou accélérateur 11. Le disque de protection 16 contre les neutrons thermiques et le manchon 1) oui entourent le cristal 12 peuvent être en bore ou en tout autre matériau approprié dont la section de capture des neutrons thermiques est élevée. Cet écran réduit également le risque que des neutrons thermiques qui suivent un trajet sinueux et qui ont été ralentis par le fluide 5 du trou de sonde ou par l'écran 13 n'atteignent le voisinage du cristal de détection et ne provoquent l'activation du iodure ou des autres éléments qui constituent le cristal, par les neutrons. be plus l'écran de protection contre les neutrons thermiques réduit le risque que des neutrons provenant: d'une impulsion précé@ente de l'accélérateur n'agissent sur les matériaux de la sonde 7 elle-même ou sur le cristal 12 lui-mEme et ne provoquent ainsi l'émission d'un rayonnement gamma de capture d@s neutrons thermiques, pendant la période au cours de laquelle les rayons a:.- ma produits par la diffusion inélastique sont observés. En dépit de ces écrans, certains neutrons thermiques attar@@ peuvent se trouver au voisinage du cristal 12 pendant l'observation des rayons gamma de diffusion @nélas@@@@@. @es neutrons thermiques attar@és peuvent provoquer l'ém@@sion d'un rayonnement gamma de capture de neutrons thermiques pendant cet intervalle. En conséquence, il est souhaitable de @rév@ir @n dispositif quelconque permettant de corri@er l'effet de ce rayonnement gamma de fond produit par les @eutrons thermiques, pendant le fonctionnement de l'appareil. I1 est possi ie d'utiliser à cet effet, une technique telle que celle décrite au brevet français @2.@3245. Il est bien connu dans la technique que le cristal scintillations 12 produit un éclat de lumi@re distinct c. fois qu'il est traverse par un rayon gamma qu' échange de l'é- nergie avec le réseau de sa structure cristalline. e tube pho- tomultiplicateur 10 émet une impulsion de ccurant qui peut être convertie, d'une façon classique, en une impulsion ce tension dont la hauteur ou amplitude est proportionnelle à l'intensité de chaque éclat de lumière ou scintillation produit dans le cristal 12. L'intensité des scintillations est une fonction de l'énergie du rayonnement gamma qui provoque l'éclat de lumière. De ce fait, le tube photomultiplicateur 10 produit des @@ul- sions de tension dont les amplitudes sont proportionnelles à l'énergie des rayons gamma provoquant les scintillations. es impulsions de tension dont les amplitudes sont proportionnelles et qui sont produites par le tube 10 constituent un signal du détecteur transmis à un amplificateur linéaire 17 par un discri- minateur 18. Le discriminateur 18 peut être utilisé, volonté, pour la discrimination d'un rayonnement gamma de fond de fai@le énergie produit par exemple par une diffusion Compton, ou des composantes de rayons gamma d'énergie plu élevée ou par le rayonnement gamma na-urel émis par les matériaux 3 de la forma- tion terrestre entourant le puits. I1 est possible de prévoir un niveau de polaris tion prédéterminé afin de ne laisser passer que les impulsions du tube photomulti@licateur 10 d'une hauteur supérieure à une valeur pré@éterminée. L'élimination des impulsions dûes au rayonnement gamma de fond, de faible énergie, @c@roft la précision globale de comptage et la @r@sisi@@ s@atis- tique de l'équipement, par la su pression des difficultés rov@@ quées par l'accumulateur des impulsions et par des @imitations instantanées du taux de comptage imposées à l'équipe:tent de comptage par les composants de ses circuits électroniques. L'accélérateur il est, de préférence, commandé par un circuit 14 émetteur dtimpulsions qui peut être d'un mode le classique connu dans la technique. Le circuit 14, qui a pour fonction de commander le fonctionnement par impulsions de courte durée de l'accélérateur 11, peut être commandé par des impulsions de minutage émises par une référence ae minutage 39 située à la surface et transmises par les conducteurs du cable 8. La référence de minutage 39 peut être disposée à volonté dans la sonde descendue dans le trou. Les signaux de minutage de la référence 39 sont également transmis à un émetteur d'impulsions de référence 2G descendu dans le puits. Le circuit 14 peut, par exemple, être mis en action par une impulsion de minutage de la référence 39 de manière à émettre une rafale de neutrons d'une durée relativement brève donnée. La fréquence de ces rafales de neutrons de durée relativement brève peut être commandée par la fréquence de la référence de minutage 39. Dans les mesures de diffusion inélastique de neutrons envisagées dans la présente invention, il est souhaitable de prévoir une impulsion de neutrons très étroite dont la durée ou largeur dans le temps est d'environ 5 microsecondes et dont les impulsions sont répétées à des intervalles tels que la fréquence des impulsions par seconde, est d'environ 5.C00 à 20.000 ou encore supérieure. La figure 2 représente la charte des temps pour les impulsions de neutrons qui viennent d'être décrites, et la période de fonctionnement du cycle de détection des rayons gamma dans les populations de neutrons d'énergie élevée et de neutrons thermiques. le cycle de fonctionnement de l'accélérateur est représenté par la courbe en traits pleins 33. ,a population de rayons gaina inélastique située au voisinage du cristal-détecteur 12 est représentée parla courbe en pointillés 31. La population de rayons gamma dils à la capture de neutrons thermiques, située au voisinage du détecteur 12, est représentée par la courbe en pointillés 52. Le cycle de fonctionnement du détecteur est représenté par la courbe en rails pleins séparée 34. I1 convient de noter ou'il se procuit une élé@a ion rapide de la courbe 31 qui représente la population cie rayons gamma inélastiques et que cette population n'existe e.entiel- liement cue pendant la rafale de neutrons. La courbe @2 qui représente la population de rayons gamma dûs @ la capture de @eutrons thermiques croit beaucoup plus lentement du fait qu' un intervalle de temps est nécessaire pour le ralentissement des neutrons. Cette courbe n'atteint une crête qu'apr@s la cesstion de l'impulsion de neutrons d'une durée de 5 microsecondes. Cependant, il peut rester une certaine composante de la population de neutrons thermiques de l'imp@lsion précédente, au voisi-nage du @ristal détesteur, au début de l'impulsion de neutrons suivante. Elle constituerait la population de rayons canna ae fond de neutrons thermiques, indiquée plus haut. Elle eut, en particulier, soulever des difficultés pour des fréquences de récurrence élevée des impulsions de neutrons. Le bore de l'écran 15 et du disque 16 de protection contre les neutrons thermiques, absorbe rapidement une grande quantité de ces neutrons thermiques au voisinage du cristal-détecteur, mais il peut cependant rester en général une faible composante de fond. Les techniques décrites dans le brevet français précité permettent la commande du détecteur (10 , 12) pendant une période de durée relativement brève immédiatement avant la partie de son cycle de fonctionnement qui coincide avec le cycle de fonctionnement de l'accélérateur, afin de permettre un comptage des rayons gamma de capture des neutrons thermiques qui constituent le rayonnement de fond au voisinage du criotal 12 immédiatement avant le début de l'impulsion suivante de l'accélérateur 11. Ces impulsions de rayons gamma de fond dûs à la capture es neutrons thermiques, peuvent être supprimées par soustraction d'une façon effective dans le signal du détecteur rendant l'impulsion de l'accélérateur. @our que ce procédé soit @fficace, la période relativement courte de comm nde du comptage du rayonnement de @ond qui s'effectue immédiatement avant le cycle de mesure des rayons gamma inélastiques doit en être aussi rapprochée dans le temps que cela est possible en pratique. Il convient d'observer, sur la figure 1, si@l'on tient compte de la séquence de minutage de la figure 2, que pendant la période au cours de laquelle l'accélérateur 11 de neutrons ets activé, les signaux de s@rtie du @otomultiplicateur @ sont trans. s @ar le discriminateur 18 et l'amplificateur linéa@re 17 a un circui@ @@ d'excitation du câble qui peut être d'un modèle classique connu dans la technique. Un si@@al @@ ré@érence, d'une amplitude connue, est également transmis, par un circuit émet- teur d'impulsions 20 a l'entrée du discriminateur 1-. Cet-e impulsion de référence émise par le circuit 20, disposé dans le puits, peut être utilisée dans un dispositif de commande du gain ou stabilisateur 23 du spectre, disposé à la surface pour la commande du gain d'ensemble de l'équipement et assurer ainsi sa linéarité. Bien entendu, il est possible d'utiliser a volonté d'autres techniques de commande du tain différentes de la mise en oeuvre d'un émetteur d'impulsions d'amplitude de réfé- rence. I1 est possible, par exemple, ce contrôler les emplacements des crêtes d'énergie connues d'un spectre de rayons gamma et de les utiliser pour corriger le gain de l'équipement ae façon à centrer chaque crête d'énergie connue à son emplacement approprié dans le spectre. Comme le générateur d'impulsions 14 descendu dans le puits et la porte 22 de la surface qui commande le choix dans le temps des impulsions d'information de la. sonde 7, sont minutés par la meme référence de temps 39, on voit qu'on synchronisme peut être maintenu entre l'équipement de surface et l'équipement descendu dans le puits. De ce fait, les signaux d'information peuvent être traités à leur arrivée à la surface de façon à en choisir, en vue de leur traitement, des parties qui sont synchronisées de la façon voulue par rapport å l'émission @e la rafale de neutrons, de la manière décrite en liaison avec la figure 2. Bien que l'alimentation en courant électrique ne soit pas représentée particulièrement sur la figure 1, les spécialistes comprendront qu'il peut être transmis d'uns source située a la surface (non représentée) par le cible de diagraphie 8 à la sonde 7 descendue dans le puits. tette dernière contient également des sources de courant, appropriées (non représentées) commandant le fonctionnement de la partie électronique de l'é@ui- pement descendue dans le puits. Les signaux de sortie de la porte ae synchronisation 22 sont une succezsion d'impulsions de comptage produites par les rayons gamma détectés par le cristal-détecteur 12 et le tube photomultiplicateur 10 au cours de l'intervalle pendant lequel est activé l'accélérateur 11 de neutrons. Le plus, le rayonne- ment amma de fond provenant es rayons anma dds a la capture de neutrons thermiques, décrit précédemment, eLt transmis @en- dant l'intervalle d'excitation de la porte @e synchronisation qui précéde immediatement chaque intervalle d'activation de l'accélérateur de neutrons. Les i@pulsions d'information produites par les rayons arrima inélasti@ues es ies impulsions @@@- duites par les rayons gamma de fond sont transmises à un analyseur 24 de hauteur ou d'amplitude des impulsions. L'analyseur 24 peut être de modèle cl@@sique et peut comprendre par exemple quatre ou un plus grand nombre de canaux ou @e divisions d'énergie correspondant a des quantifications des hauteurs des impulsions d'entrée. @'ana@y eur @@ fonctionne de façon à trier et à accumuler continuellement la totalité des impulsions arrivant dans plusieurs canaux de mémorisation, en fonction de leur hauteur. Ces canaux d'énergie correspondent di- rertement a l'énergie du rayon gamma qui provocue l'émission de l'impulsion. Dans la présente invention, le signal de sortie de l'analyseur 24 est constitué par de nombreuses impulsions ce comptage qui sont disposées dans chacune es quatre plages ou fenêtres d'énergie choisies au préalable et qui correspondent au teneur en carbone, en oxygène, en silice et en calcium, pendant chacun des deux intervalles du cycle de fonctionnement du détecteur. Sur la figure 1, les impulsions produites par les rayons gamma de fond sont indiquées en C3, OB, SiB, CaB. Les comptes de rayons gamma inélastiques sont indiqués en , , @, Si et Ca sur la figure 1. On a trouvé, pour la mise en pratique du procédé de l'invention, qu'il était préférable d'utiliser, dans bone. Cependant, cette fenêtre d'énergie englobe les têtes defuite simple et double correspondantes de la pnotocrete de 3,73 MeV du calcium. Les spécialistes se rendront compte qu'il est possible de modifier légèrement, à volonté, l'emplacement de ces fenêtres d'énergie sans nuire à la mise en oeuvre de l'invention. Le nombre de comptes produit dans chacune des quatre fenêtres d'énergie pendant les deux intervalles de temps au cours duquel les signaux du détecteur descendu dans le puits sont transmis à l'analyseur de hauteur d'impulsions par la porte 22, sont les huit signaux digitaux séparés de sortie de l'analyseur indiqués de la suçon décrite précédemment sur la figure 1. Les quatre signaux qui représentent les comptes de rayons gamma inélastiques du carbone, de l'oxygene, du silicium et du calcium sont transmis à un enregistreur 30 qui est entrat- né soit électriquement, soit mécaniquement .en fonction de la profondeur dans le trou de sonde par la poulie 9, de la façon représentee par la ligne en pointillés 44. ,De ce fait, il est possible de tracer les courbes de ces quatre signaux séparés en fonction de la profondeur dans le trou de sonde, de la manière représentée sur la figure 1. De plus, ces quatre signaux peuvent tre transmis avec les signaux de fond correspondants des fenêtres d'énergie à d'autres circuits, 26 de traitement des informations, afin de déterminer la saturation en eau, la porosité ou d'autres informations intéressantes du puits étudié. De plus, les huit signaux de sortie de l'analyseur 24 sont transmis à une calculatrice 25 du rapport du carbone à l'oxygène et à une calculatrice 26 du rapport du silicium au calcium. Dans ces calcultrices, les comptes correspondant au rayonnement de fond sont retranchés et les rapports sont calculés. Les signaux de sortie des calculatrices 25 et 26 compensées, de façon à tenir compte du rayonnement gamma thermique de fond, de la façon décrite précédemment, sont transmis a l'enregistreur 30 et sont utilisés comme on le voit sur la figure 1 pour l'entral- nement de pistes séparées de l'appareil. Des mesures effectuées dans des conditions d'essai à l'aide d'un équipement de diagraphie tel que celui représenté sur la figure 1 ont permis d'obtenir des tracés tels que ceux représentés sur les figures 4 et 5 de la profondeur a'un tel équipement de diagraphie en fonction des quantités de fluide aes rigoles situées terrière le tubage d'un puits tubé. Les résultats de ces recherches sont indiqués dans le tableau sui- vant, en plus cu fait qu'ils sont représentés graphiquement sur les figures 4 et 5. On voit d'après le tableau I qu'une rigole rempl@e d'eau dans une matrice princisalement siliceuse ou argileuse est caractérisée sans ambiguïté par une réduction simultanée des deux rapports du carbone à l'oxygène etdu silicium au calcium. ans un matériau siliceux, par exemple du grès, il se produit une ré- duction importante du rapport du carbone à l'oxygène dans une riole remplie d'eau, pour une porosité donnée de la formation, vec une réduction simultanée du rapport du silicium au calcium, a mesure que croit la profondeur d'invasion de la rigole, e la façon représentée sur les courbes des figures 4 et 5. l'instal- lation représentée à la figure 1 permet ainsi la mise en oeuvre d'une technique c'identification de la présence d'une rigole d'un trou de sonde derrière un tubage dans de telles formations. Si l'on imagine que l'instrument de diagraphie de la figure 1 est monté dans le trou de sonde 2 en regard des formations terrestres 54,53 et 51 contenant des zones 55,2 dans lesquelles sont situées des rigoles remplies d'eau, on peut obtenir un dia- gramme, tel que celui représenté schématiquement à la figure 3. il convient d'observer que pendant que l'instrument est déplacé dans la formation calcaire 54, le taux de comptage total (porosité) reste à @e@ près constant Jusqu'à ce que l'instrument ait atteint la rigole 55 remplie d'eau. A cet emplacement, l'influence de la teneur élevée en hydrogène du fluide qui remplit la rigole 5@ @ro- voque une réaction brusque de ia population de rayons gamma iné- lastiques, du fait de la production rapide de neutrons thermiques par le fluide. Simult@nément, le rapport C/O qui est élevé d'ha@i- tudc dans une formation carbonacée, se réduit brusquement aussi. Le rapport Si/Ca qui normalement est plus faible dans une @orma- tion carbona@ée reste faible dans la région de la rigole, co@@e on le voit d'après les chiffres du tableau I. Bans la zone argileuse 53, lez trois co@rb@s (Si/Ca, C/C et compte total) restent à peu @rès constantes c@ elles le sont normalement. A l'e@trée dans la rigole 52 de la zone sableuse @@, la courbe représentant le compte total (indicateur de porosité) s'abai@se brusquement. Dans cette région, la courbe du rapport C/C s'abaisse é@alement @rusq@@@ent de la façon indiquée par le chiffres du tableau I. le rapport 1/Ga (qui d'habitude est relativement élevé dans une zone siliceuse) s'abaisse brusquement dans la région 52 de la rigole mais revient à sa valeur normalement plus élevée c l'entrée de la zcne Sa- bleuse 51. L'utilisation des diagrammes des rapports Si/Ca et C/O de la figure , en liaison avec les courbes de calibrage des figures 4,5 et de renseignements concernant l'indice d'hydrogène qu'il est @ossible d'obtenir à @artir du taux de comptage total dans les quatre fenêtres de l'analyseur de auteur d'ia-- pulsions, permet d'estimer le volume réel de matière affouillée. Cette estimation peut tre effectuée a l'aide de la valeur des variations des rapports appropriés de carbone/oxygène et de silicium/calcium dans les régions affouillées 55 et 52 du trou de sonde. Des variations de plus grande valeur de l'amplitude des rapports carbone/oxygene et siliciun/calcium corresponden . à des volumes plus élevés d'affouillage ou d'extrusion du fluide Je la formation dans la région affouillée qui entoure le tubage. ües estimations des conditions existant derrière le tubage 4 peuvent être éffectuées de cette façon sur la base de la valeur des variations d'amplitude des signaux correspondant aux rapport du carbone à l'oxygène et du silicium au calcium, enregistrés sur l'enregis- treur 30 de la figure 1. En résumé, la technique de la présente invention consiste à observer les taux de comptage des rayons inélastiques individuels des fenêtres d'énergie du calcium, du silicium, de l'oxygène et du carbone et à supprimer le rayonnement de fond par l'observation de la population de neutrons ?.ermiques de fond dans les mêmes fenêtres d'énergie immédiatement avant le début du cycle de fonctionnement de l'accélérateur. Les signaux corrigés et débarassés de l'influence du rayonnement de fond sont utilisés pour la production de signaux correspondant aux rapports du carbone à l'oxygène et du silicium au calcium. Ils sont transmis à un enregistreur et enregistrés en fonction de la profondeur dans le trou de sond-e. Il est possible alors d'estimer l'état de la formation derrière le tubage, en ce qui concerne une rigole du trou de sonde, par l'observation de 11 indice d'hydrogène déterminé par la somme des aux de comptare dans les quatre fenêtres d'énergie. Des courbes de calibrage obtenues expéri@entalement permettent d'estimer quantitativement la quantité de @atière du trou @e so@de affouillée en se basa@t sur la va@eur des variations d'amplitude des rapports du carbone à l'oxygéne et du silicium au calcium. R;vE ICATIONS 1) procédé de détection de l'existence de rigoles dans un sondage notamment derrière un tubage, au dessus du ciment d' un puits tubé, consistant à irradier les couches terrestres au voisinage du sondage du puits par des rafales de neutrons d'énergie élevée répétées et de durée relativement brève, à détecter, juste avant chaque rafale, le rayonnement gamma de fond du a, une population de neutrons athermiques attardés au voisinage des formations terrestres irradiées dans quatre régions d'énergie au moins du spectre de rayons gamma et à produire des signaux le représentant, à détecter pendant chaque rafale répétitive de neutrons les rayons gamma qui peuvent être attribués à la diffusion inélas sique de nez ronds rapiaes dans lesdites quatre régions d'énergie difee- rentes du spectre de rayons gamma et à produire des signaux les représentant, à supprimer le rayonnement de fond du rayonnement gamma produit par diffusion inélastique par soustraction des signaux le représentant dans chacune desdites quatre régions d'énergie afin de produire des signaux représentant au moins quatre mesures de rayons gamma inélastiques corrigées dans lesquelles est supprimée l'influence du rayonnement de fond dans lesdites régions d'énergie, caractérisé en ce qu'il consiste, à produire un premier signal de sortie représentant l'indice d'hydrogène des couches irradiées par addition des quatre signaux corrigés débarrassés de l'influence au rayonnement du fond et a produire un signal le représentant, à produire des second et troisième signaux de sortie Far la formation de rapports de paires choisies desdits signaux représentatifs des quatre mesures de rayons gamma inélastiques débarrassées de l'influence du fond et à combiner lesdits premier second et troisième signaux ae sortie suivant des relations fonc- tionnelles données afin d'obtenir une estimation de la oresence de ré8ions de rigole dans le sondage, derrière le tubage. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce aue lesdites quatre régions d'énergie différentes du spectre d'énergie des rayons gamma cor prennent des régions choisies de façon a englober principalement les rayons gamjia produits par la diffusion inélastique de neutrons d'énergie élevée par des éléments tels ste le carbone, l'o.ygène, le silicium et le calcium. 3) rocédé é auivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites régions d'énergie choisies sont situées approxima@i- vement entre 3,17 et 4,65 MeV pour le carbone, 4,86 et 5,34 MeV pour l'oxygène, 1,65 et 1,86 MeV pour le silicium et 2,50 et 3,30 NeV pour le calcium. 4) Procédé suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits second et troisième signaux de sortie sont produits par la formation de rapports entre lesdits signaux représentatifs correspondant aux mesures corrigées de façon à supprimer l'influence du rayonnement du fond, entre le carbone et l'oxygène d'une part et le silicium et le calcium d'autre part. 5) procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'opération de combinaison des signaux consiste, de plus, à déterminer l'indice d'hydrogène de la zone irradiée par la'me- sure du premier signal de sortie et par la comparaison, en vue de la détermination de l'indice d'hydrogène, dos valeurs des second et troisième signaux de sortie avec une paire prédéterminée de relations fonctionnelles déterminées empiriquement oui mettent lesdits second et troisième signaux de sortie en corrélatton avec la profondeur de la rigole ou de région affouillée du sondage, pou un indice d'hydrogéne donné.