FR 2513386 A1 19830325 FR 8215304 A 19820909 Procédé et dispositif de correction de diagraphies nucléaires 1 La présente invention concerne les diagraphies du temps de décroissance des neutrons thermiques, et plus particulièrement un procédé et dispositif pour obtenir des mesures plus précises des valeurs intrinsèques des caractéristiques de décroissance des neutrons thermiques des formations terrestres. Les diagraphies de temps de décroissance des neutrons thermiques fournissent des mesures de la vitesse d'absorption des neutrons thermiques dans les formations terrestres traversées par un sondage. La physique de base de la mesure est simple, le temps de décroissance ( 1 D) des neutrons thermiques étant mesuré en détectant les rayons gamma produits par la capture des neutrons thermiques. Cette quantité peut être convertie pour fournir la section efficace de capture macroscopique de la formation en utilisant l'équation suivante: . (unités de capture) = 4 550 dans laquelle te est le temps de décroissance des neutrons thermiques (microsecondes) et 1 unité de capture est égale à 1 O-3 cm'1. Etant donné que le chlore est le meilleur absorbeur de neutrons parmi les éléments terrestres courants, L' est déterminé, dans une large mesure, par la teneur de chlorure de sodium existant dans l'eau de formation. Par conséquent, la diagraphie du temps de décroissance, bien qu'utile dans le cas de la diagraphie d'un sondage non tubé, trouve son application principale dans des puits tubés pour faire la différence entre des formations contenant du pétrole ou du gaz et -2 2513386 1 des formations contenant de l'eau salée, et pour contrôler des variations de la saturation en eau pendant la durée de production d'un puits. La diagraphie de temps de décroissance des neutrons thermiques, commercialisée par la Société Schlumberger sous la dénomination TDT, constitue un service de diagraphie important et largement utilisé. La Société Schlumberger utilise deux dispositifs de base L'un, appelé "TDT-K" est décrit dans le brevet des E U A N O 3 890 501. L'autre, appelé "TDT-M" est décrit dans les brevets des EUA n O 3 223 218 et N O 4 224 516 Dans les deux dispositifs, on mesure le temps de décroissance des neutrons thermiques en irradiant de façon répétitive la formation par des impulsions ou rafales de neutrons fortement énergétiques Après chaque impulsion, on détermine la vitesse à laquelle la population de neutrons thermiques décroît, en mesurant les rayons gamma provenant de la capture de neutrons thermiques par des éléments existant dans la formation et dans l'environnement du sondage Deux détecteurs sont prévus pour effectuer des mesures à des emplacements proche et éloigné de la source de neutrons. Pour obtenir des déterminations quantitatives de la saturation en hydrocarbures à partir de mesures du temps de décroissance des neutrons thermiques, il est important de tenir compte de la relation existant entre le temps de décroissance mesuré et le temps de décroissance vrai du à la section efficace de capture intrinsèque de la formation Deux facteurs peuvent principalement affecter la mesure Le premier est la diffusion spatiale de neutrons, à partir de régions o la densité de neutrons est élevée, vers des régions o cette densité est faible, et provient du fait que la source de neutrons est une source ponctuelle Le second facteur est la présence dans le sondage de matériaux, tels que l'appareil de diagraphie lui-même, le fluide dans le sondage, le tubage et le ciment, qui présentent tous, en général, des sections efficaces de capture différentes de celle de la formation Différentes propositions ont déjà été faites pour corriger ces effets. _ 3 _ 2513386 1 Le brevet des EUA N O 3 890 501 mentionné ci-dessus décrit par exemple plusieurs techniques pour corriger les mesures de e> et ( V Net i N) au niveau de détecteur proche afin de tenir compte des effets de diffusion dans le but d'obtenir des valeurs représentant de façon plus exacte les valeurs intrinsèques de t et i 1 ( t INT et îINT) Ces techniques consistent, d'une part, à utiliser des courbes de correction de diffusion et, d'autre part, à multiplier úpar le rapport Q' i N F ou un rapport des taux de comptage du détecteur éloigné Dans ce brevet, il est également indiqué que les mesures detet 2 au niveau du détecteur éloigné ( OF et i F) sont moins affectées par la diffusion de neutrons que les mesures't N et ZEN au niveau du détecteur proche et que, si on le désire, on peut utiliser, dans certains cas, la mesure de O F comme mesure de OINT corrigée pour les effets de diffusion Ces techniques de correction de diffusion ont été utilisées avec succès dans le dispositif "TDT-K" Plus récemment, on a mis au point le dispositif "TDT-M" dans lequel seize portes temporelles de détection permettent d'utiliser plus efficacement le détecteur éloigné lors de la dérivation des mesures de Jet e, comme décrits dans les brevets américains N O 4 223 218 et N O 4 224 516 mentionnés ci-dessus. Cependant, du fait de l'importance de la diagraphie TDT, il est souhaitable de l'améliorer encore et notamment de corriger plus complètement les valeurs mesurées delt et i en tenant compte des effets de l'environnement, y compris les effets de diffusion et les effets de section efficace de capture du sondage. Suivant un aspect de l'invention, un procédé pour obtenir une mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques d'une formation terrestre traversée par un sondage, comprend les étapes suivantes irradier la formation terrestre par des rafales discrètes de neutrons fortement énergétiques provenant d'une source située à l'intérieur du sondage pour y produire une population de neutrons thermiques; détecter des indications de la variation de la population de neutrons thermiques en fonction du temps entre les rafales de neutrons à des premier et deuxième emplacements dans le sondage, ledit premier emplacement étant plus proche de la source de neutrons que le deuxième; produire des première et deuxième mesures -4 2513386 1 du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation, à partir respectivement des première et deuxième indications détectées et combiner lesdites première et deuxième mesures du temps de décroissance des neutrons thermiques suivant une relation empirique préalablement établie, comprenant des termes pour corriger lesdites mesures des effets qu'ont sur elles la diffusion des neutrons et la section efficace de capture du sondage, afin d'obtenir une mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation. Suivant un autre aspect de l'invention, un dispositif pour obtenir une mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques d'une formation terrestre traversée par un sondage comprend un appareil de diagraphie destiné à être déplacé dans le sondage; une source de neutrons située dans ledit appareil de diagraphie pour irradier la formation par des rafales discrètes de neutrons fortement énergétiques pour y produire une population de neutrons thermiques; des premier et deuxième détecteurs respectivement situés dans ledit appareil de diagraphie à des première et deuxième distances de la source de neutrons pour détecter des indications de la variation dans le temps de la population de neutrons thermiques entre des rafales de neutrons; des moyens pour produire des première et deuxième mesures du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation, à partir respectivement des première et deuxième indications détectées; et des moyens pour combiner lesdites première et deuxième mesures de temps de décroissance suivant une relation empirique préalablement établie, comprenant des termes pour corriger lesdites mesures en tenant compte des effets qu'ont sur elles la diffusion de neutrons et la section efficace de capture du sondage, afin d'obtenir une mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple en référence au dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un schéma d'un dispositif de diagraphie du temps de décroissance des neutrons thermiques, l'appareil étant placé dans un sondage, pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, -5 252513386 1 la figure 2 est un graphique représentant les taux de comptage de rayons gamma des détecteurs proche et éloigné en fonction du temps (après une rafale de neutrons) pour une formation de grès présentant une porosité de 36 %, traversée par un sondage cimenté de 30 cm de diamètre et un tubage en acier de 24 cm de diamètre,-de l'eau salée saturée étant contenue dans la formation et le sondage; la figure 3 est une comparaison graphique des taux de comptage des détecteurs proche et éloigné en fonction du temps, pour une formation de grès présentant une porosité de 36 % saturée d'eau salée, d'une part sans sondage (formation infinie) et, d'autre part, avec un sondage non tubé de 25 cm de diamètre; la figure 4 est un graphique de la variation de vitesse de capture du sondage en fonction du temps, pour différentes salinités du sondage pour une formation saturée d'eau salée et présentant une porosité de 36 %, avec un sondage non tubé de 25 cm de diamètre; la figure 5 représente les variations du terme concernant l'effet de capture du sondage (A{BH) en fonction du rapport de la section efficace de capture intrinsèque de la formation ( formation (). La présente invention concerne des techniques perfectionnées de traitement des mesures t et É provenant des détecteurs proche et éloigné, destinées à corriger des effets de diffusion et de capture du sondage Ces techniques ont été mises au point en modélisant la réponse de l'appareil de diagraphie selon des calculs du type Monte-Carlo, en trois dimensions, en fonction du temps et pour un couplage neutron-gamma La méthode MonteCarlo est une technique d'échantillonnage aléatoire pour simuler le déplacement de neutrons et de rayons gamma dans un milieu. -6 2513386 1 Dans le traitement suivant cette méthode Monte-Carlo, on simule, sur un calculateur, un historique des particules sous la forme d'une séquence de phénomènes aléatoires Des particules sont émises de façon aléatoire par la source et leurs déplacements sont une succession de trajets rectilignes interrompus par des phénomènes de collision La longueur du trajet jusqu'à l'interaction suivante est une variable aléatoire dépendant de la géométrie et des sections efficaces du milieu Le résultat de l'interaction, comme le type, l'énergie et la direction du rayonnement produit, est également régi par des variables aléatoires Dans la forme analogique simple de la méthode Monte-Carlo, des particules sont suivies jusqu'à ce qu'elles soient absorbées ou qu'elles sortent de la géométrie du système, à la suite de quoi on termine l'historique et on choisit une nouvelle particule de la source. Ce traitement de chaque processus physique est un avantage de la méthode Monte-Carlo étant donné que la modélisation a tendance à être conceptuellement plus simple que des méthodes numériques De même, des géométries tridimensionnelles compliquées ne présentent aucun problème pour des codes de calculateurs sophistiqués, tel que le code SAM-CE utilisé ici Cependant, avec un appareil de diagraphie du temps de décroissance des neutrons thermiques, de même qu'avec tous les appareils de diagraphies nucléaires, seule une très faible partie des particules partant de la source ou des particules secondaires atteignent le détecteur Par exemple, parmi plusieurs millions de neutrons partant de la source, un seul est effectivement capable de produire une impulsion dans le détecteur Par conséquent, la modélisation des processus physiques ne convient généralement pas pour la simple raison qu'une simulation analogique peut nécessiter des temps de calculateur excessifs. Pour surmonter ce problème, plusieurs techniques ont été mises au point pour rendre plus efficaces les calculs de type Monte-Carlo De façon générale, le but de ces techniques est de façonner le code du calculateur pour l'adapter au problème précis, sinon les erreurs statistiques seraient beaucoup trop importantes. 1 Une technique consiste à utiliser un estimateur Dans le calcul du temps de décroissance des neutrons thermiques, les neutrons étudiés sont suivis jusqu'à ce qu'ils atteignent l'énergie thermique et soient capturés A ce moment, une cascade de rayons gamma de capture est créée avec des énergies caractéristiques du noyau qui effectue la capture Avant de suivre les rayons gamma dans le milieu, on calcule leur probabilité de diffusion vers le détecteur et d'arrivée à ce but sans absorption, ce résulrat partiel étant conservé comme réponse du détecteur Ainsi, on peut calculer une réponse parfaitement valable du détecteur sans même qu'un rayon gamma simulé n'atteigne réellement le détecteur et le traverse. D'autres techniques améliorant l'efficacité utilisent différentes pondérations (échantillonnage fonction de l'importance), avec le but d'échantillonner de préférence les particules les plus susceptibles de provoquer un comptage au niveau du détecteur Par exemple, si les neutrons de la source sont émis isotropiquement, il est raisonnable de donner une importance moindre à ceux qui sont émis en s'éloignant du détecteur par rapport à ceux qui sont émis vers le détecteur Des pondérations en fonction de l'espace, du temps, de l'angle et de l'énergie peuvent être toutes nécessaires pour obtenir de bons résultats avec un temps de calcul raisonnable Pour les calculs du type Monte-Carlo servant de base à la présente invention, on a trouvé qu'une précision statistique d'au moins + 3 % sur la valeur calculée de i était acceptable. En utilisant les critères ci-dessus on a effectué la modélisation de la réponse des appareils "TDT-K" et "TDT-M" en prenant des espacements source-détecteur d'approximativement 33 cm pour le détecteur proche et 63 cm pour le détecteur éloigné Le délai après la rafale de neutrons utilisé pour la mesure del était de 2 t Les résultats de ces calculs sont représentés en partie sur les figures 2 à 5 Ces résultats démontrent qu'on peut obtenir des valeurs plus exactes de V et & de la formation en combinant, d'une manière décrite plus en détail ci-après, les données provenant des détecteurs proche et éloigné Les résultats démontrent en outre que les courbes de correction de l'art antérieur ne sont utiles que -sur une gamme limitée de sections efficaces du sondage et de la formation. -2513386 1 En se référant tout d'abord aux principes de base du dispositif de diagraphie, la figure 1 représente un exemple de réalisation d'un appareil de diagraphie du temps de décroissance des neutrons thermiques pour la mise en oeuvre de l'invention L'appareil n'est représenté que schématiquement car il est décrit plus en détail dans les brevets des EUA N O 3 890 501, N' 4 223 218 et No 4 224 516. De façon générale, l'appareil comprend une sonde 10 étanche aux fluides et résistant à la pression et à la température, cette sonde étant suspendue et déplacée dans un sondage 12, au moyen d'un câble 14 Le sondage contenant un fluide 16, comporte un tubage en acier 18 et un anneau de ciment 20 entourant le tubage Les formations terrestres sont désignées par 22. Bien qu'aucune colonne de production ne soit représentée dans le sondage, la sonde 10 peut être dimensionnée pour traverser une telle colonne si on le désire On utilise également les dispositifs classiques d'enregistrement de profondeur et de levage, indiqués schématiquement en 24, et bien connus des spécialistes. La sonde 10 comprend un accélérateur pour neutrons pulsés 26 et deux détecteurs de rayonnement 28 et 30 respectivement situés à des distances proche et éloignée de la source de neutrons 26. De préférence, l'accélérateur 26 est du type D, T, 14 Me V avec une forme de réalisation appropriée Il comprend les circuits d'alimentation en haute tension, de déclenchement et de formation d'impulsions (non représentés) nécessaires pour le fonctionnement de l'accélérateur Les détecteurs 28 et 30, également classiques, sont de préférence des détecteurs de rayons gamma, par exemple des détecteurs à cristal d'iodure de sodium On peut utiliser des détecteurs de neutrons, par exemple des compteurs proportionnels rempli d'hélium 3 On supposera ici, pour la description, que les détecteurs 28 et 30 sont des détecteurs de rayons gamma. L'énergie électrique qui alimente l'appareil 10 est fournie par l'intermédiaire du câble 14 à partir d'une source d'alimentation (non représentée) située en surface Des alimentations appropriées 1 (non représentées) sont aussi prévues dans la sonde 10 pour commander les détecteurs 28 et 30 et les autres circuits électroniques de fond. Les signaux produits par les détecteurs 28 et 30 sont appliqués à des circuits électroniques de fond 32 Ces circuits 32 comprennent les circuits d'amplification, de discrimination et de traitement nécessaires pour calculer t N et t F à partir des signaux des détecteurs proche et éloigné, et pour commander le fonctionnement détecteurs 28 et 30 et de l'accélérateur 26 comme décrit dans le brevet américain n' 3 890 501, ou pour préparer et transmettre en surface l'information de taux de comptage provenant des détecteurs comme décrit dans les brevets américains N O 3 890 501, N 04 223 218 et N O 4 224 516 En surface, les signaux sont reçus dans des circuits électroniques de surface 34, o ils sont décodés ou convertis et régénérés de façon convenable pour -un traitement ultérieur Ensuite, ils sont appliqués aux moyens de traitement 36. Si les valeurs de t Isont calculées en surface, ceci est fait par les moyens de traitement 36 pour chaque détecteur 28, 30 de la manière décrite dans les trois brevets américains mentionnés ci-dessus. Les mesures de Pt N et t F (ou ON et $ F) sont alors combinées suivant l'invention pour fournir, en continu, des mesures de% et i corrigées en fonction de l'environnement qui représentent de façon plus précise 'IN Tet OINT Les mesures corrigées de t et isont enregistrées en fonction de la profondeur de façon classique, dans un enregistreur 38 Comme représenté, un entraînement en fonction de la profondeur, indiqué schématiquement en 24, est prévu à cet effet. Dans le cas d'un milieu homogène infini, et avec une source de neutrons à distribution uniforme, les valeurs mesurées de It et i seraient égales aux valeurs intrinsèques t et i de la formation. Cependant, comme expliqué plus complètement ci-après, le sondage, le tubage, le ciment et l'effet d'une source localisée de neutrons font que les valeurs mesurées det et i diffèrent de ces valeurs intrinsèques. 1 Les détecteurs 28 et 30 réagissent aux rayons gamma provenant à la fois des formations 22 et d'autres matériaux de l'environnement du sondage, tels que le fluide 16 du sondage, le tubage en acier 18 et le ciment 20 Sur la figure 2, on compare les taux de comptage de rayons gamma des détecteurs proche et éloigné 28 et 30, calculés en utilisant la technique de modélisation de Monte-Carlo décrite ci-dessus, pour une formation de grès présentant une porosité de 36 % saturée d'eau salée, avec un sondage possédant un diamètre de cm et un tubage de 24 cm de diamètre Dans cette comparaison, la contribution des rayons gamma produits dans le sondage, le tubage et le ciment a été combinée L'examen de ces données montre que, après un délai d'environ 2 't, les différentes composantes peuvent être considérées approximativement comme exponentielles, que la valeur intégrée de t pour le sondage, l'acier et le ciment a sensiblement la même valeur pour les détecteurs proche et éloigné ( fluide du sondage, dimensions du tubage, sondages non tubés, etc). Sur la figure 3, on a représenté les calculs effectués pour un milieu infini (c'est à dire sans sondage), constitué de grès présentant une porosité de 36 % avec de l'eau salée saturée. La valeur calculée de t au niveau du détecteur proche est très voisine de la valeur intrinsèque de t qui est de 95 >s, tandis que la valeur calculée de t au niveau du détecteur éloigné est supérieure d'environ 10 % ce qui correspond à la conclusion tirée de la figure 2. La figure 3 représente également les résultats pour la même formation avec un sondage possédant la même section efficace de capture ( i BH) que celle t de la formation L'effet d'un tel -Il 2513386 1 sondage est de réduire la valeur calculée de t au niveau des détecteurs proche et éloigné Une partie de cette réduction de la valeur de 't provient du temps de parcours moyen des neutrons de 14 Me V plus long dans le sondage que dans la formation, ce qui équivaut à une source virtuelle de neutrons plus proche des détecteurs Ceci se traduit par une augmentation de la densité de neutrons thermiques au voisinage du sondage L'effet global d'un tel sondage est que la valeur calculée de't au niveau du détecteur éloigné est voisine de la valeur intrinsèque et que cette valeur calculée au niveau du détecteur proche est inférieure à la valeur intrinsèque De même, l'effet du sondage est de réduire sensiblement le taux de comptage au niveau des deux détecteurs. Pour un milieu infini avec des densités allant de 1,0 à 2,7 gm/cm, ou pour des formations traversée par un sondage possédant la même section efficace de capture, on a trouvé que la valeur calculée rt au niveau des détecteurs proche et éloigné différait d'au plus 10 % de la valeur intrinsèque de te De même la valeur b N du détecteur proche est inférieure d'environ 10 % à la valeur F du détecteur éloigné. Il existe également une variation dans l'espace de la valeur mesurée de lt, suivant le type de détecteur utilisé Des mesures comparatives de 'Li en fonction de la distance source-détecteur, effectuées dans le cas simple d'un réservoir d'eau douce, d'une part pour des détecteurs de neutrons thermiques, et d'autre part pour des détecteurs de rayons gamma, montrent que la distance source-détecteur pour laquelle la valeur mesurée deet est égale à sa valeur intringèque est plus grande pour la mesure de rayons gamma que pour la mesure de neutrons Comme déjà mentionné, les calculs représentés sur les figures 2-5 ont été faites en utilisant des distances respectives source-détecteur d'environ 33 cm et 63,5 cm. Les détecteurs étaient des détecteurs de rayons gamma à l'iodure de sodium. Les données et observations ci-dessus permettent d'obtenir une relation empirique pour corriger la valeur mesurée de 'tdes effets spatiaux et du sondage, possédant la forme générale suivante: -12 2513386 F + A(^ F 't B)+C ( 1) Comme indiqué ci-dessus en référence à la figure 3, s'il n'y a pas de sondage, des mesures de %sur une large gamme de conditions de formations montrent un écart sensiblement uniforme de 10 % entre lu N et 't 't F étant plus important Cet écart résultant de la différence de densité des neutrons entre les détecteurs proche et éloigné, est prise en compte par le terme B de l'équation ( 1) La valeur de B peut varier légèrement suivant la porosité et la lithologie, par exemple dans une plage allant de 1,0 à 1,2, mais peut généralement être considérée comme égale à 1,1. On a également vu, d'après la figure 2, que les valeurs mesurées de t N et t F possèdent respectivement une composante due au sondage et une composante due à la formation, la composante due à la formation pourlt F étant approximativement le double de celle de EN Bien que cette relation entre T N et t F puisse légèrement varier avec les dimensions du sondage et celles du tubage et pour un sondage non tubé, par exemple entre 1 et 5, elle est relativement uniforme sur une assez large gamme de paramètres Par conséquent, dans le cas général, le terme A de l'équation ( 1) peut être pris égal à 0,5. Le terme C de l'équation ( 1) est une constante qui compense les différences observées entre t F et t q F INT que l'on pense dues au moins en partie aux distances source-détecteur utilisées et au délai après la rafale choisi pour mesurer t On a trouvé qu'une valeur de jus pour C compensait ces facteurs de façon convenable pour les paramètres choisis dans l'hypothèse décrite, c'est à dire des distances source-détecteur d'approximativement 33 cm et 63,5 cm et un délai de 2 t. On a également trouvé que la valeur mesurée de t est influencée par des variations de la section efficace de capture par rapport à celle i _ de la formation Ceci est illustré sur la figure 4 qui représente des vitesses de capture calculées du sondage dans le cas d'un sondage de 25 cm présentant différentes salinités traversant un grès ayant une porosité de 36 % et contenant de l'eau salée saturée -13 251338 e 1 ('t INT = 95 ps) Une salinité du sondage de 65 Kppm correspond à la même section efficace de capture que celle de la formation. Lorsque la salinité du sondage augmente, la vitesse de capture du sondage après un délai de 2 t diminue, mais la valeur de et pour le temps de décroissance du sondage approche d'une valeur asymptotique. Par conséquent, l'effet de la section efficace de capture du sondage ( BH) sur la valeur mesurée de le dépend à la fois ( 1) de l'amplitude relative des vitesses de capture du sondage et de la formation et ( 2) des valeurs de't pour le sondage et la formation. Suivant la variation relative de ces termes, le terme de correction du sondage (t BH) appliqué à la valeur mesurée de Vtpeut avoir différentes valeurs Cet effet a été remarqué à la fois dans les calculs et les données de laboratoire Pour des sections efficaces de capture effectives inférieures à celle de la formation, cette correction change de signe. La figure 5 montre la façon dont le terme dû à l'effet de capture du sondage (A i BH) varie en fonction du rapport de section efficace de capture intrinsèque de la formation i sur la section efficace de capture effective du sondage ( B Heff). La section efficace de capture effective du sondage est définie ci-après pour des sondages tubés, mais, pour les sondages découverts, elle est égale à la section efficace de capture du sondage ( $ BH) Comme les détecteurs proche et éloignés ont des corrections différentes pour le sondage et comme celle du détecteur éloigné est plus faible, on peut utiliser ces deux mesures pour corriger la valeur mesurée de'f et i afin d'obtenir une valeur plus proche de la valeur intrinsèque D'après lafigure 5 on voit aussi que les corrections varient lentement lorsque la section efficace de capture effective du sondage est beaucoup plus importante que la section efficace de la formation Cependant, le terme de correction varie rapidement lorsque les sections efficaces effectives du sondage et de la formation sont approximativement égales Etant donné qu'on ne connait jamais exactement les sections efficaces de capture de la formation et du sondage, il faut, pour que les courbes -14 25 13386 1 de correction soient bien adaptées, que la section efficace de capture effective du sondage soit nettement plus élevée que celle de la formation. De même dans une diagraphie décalée dans le temps, la normalisation des corrections à partir de la diagraphie initiale n'est une bonne approximation que si la condition ci-dessus est remplie. L'effet des variations de section efficace de capture du sondage sur la valeur mesurée de ' peut être pris en compte de façon plus précise en déterminant le terme A de l'équation ( 1) d'après l'équation suivante: A = 0,5 ( 1 + 0,5 i / i B Heff) ( 2) o est la section efficace de la formation, et B Heff est la section efficace de capture effective du sondage. Ce n'est que pour un sondage découvert que i B Heff est défini de façon unique, c'est à dire égal à la section efficace BH du sondage Pour un sondage tubé, on peut utiliser l'équation suivante pour déterminer la section efficace de capture effective du sondage: t Bleff = i (ri) t Ab est l'aire du sondage. L'application de l'équation ( 3) à un sondage tubé typique est illustrée sur la figure 6 qui représente le cas o B Heff est plus important que i de la formation et o le flux de neutrons thermiques dans le sondage est dû en grande partie à des neutrons s'y diffusant plus tard à partir de la formation La section efficace effective du sondage, pour cette configuration de sondage, serait calculée, en utilisant l'équation ( 3), de la manière suivante: B eff = rl 1) Y(r 1) + i (r 2) y (r 2) + (r 3) (r 3)3 d Ab BH Jl T (rl) + Y (r 2) + Y (r 3)l d Ab -15 22513386 1 Dans le cas o i B Heff est plus importante que celle $ de la formation, le flux de neutrons Y(r) dans les différents matériaux du sondage peut être calculé de façon approximative par un noyau de diffusion: (r) e-Kri / Dr ( 4) o D est le coefficient de diffusion des neutrons thermiques K =ú i/; et Si est la section efficace de capture des neutrons thermiques du matériau i. A titre d'exemple, ce modèle approximatif donne les sections efficaces de capture effectives du sondage pour de l'eau douce et du ciment qui sont indiquées dans le tableau Il - TABLEAU II Diamètre diamètre t B Heff avec (B Heff avec de du du de l'eau douce avec de l'eau sondage tubage dans le sondage salée saturée (u.c) dans le sondage (u.c) cm 14 cm 22 26 cm 18 cm 27 37 30 cm 24 cm 33 47 Les courbes de correction de l'art antérieur donnent de bons résultats lorsque la section efficace de capture úde la formation est inférieure aux valeurs du tableau II, mais pas lorsque ú est supérieur à ces valeurs. Comme précédemment mentionné en liaison avec la figure 4, le terme de correction pour le sondage varie lentement lorsque i Beff est beaucoup plus important que t de la formation Dans ce cas, on peut obtenir une précision statistique plus importante de la valeur mesurée de t en formant la moyenne du terme A('t F NB) de l'équation ( 1) sur une période de temps plus longue que celle de chacune des mesures t N et t F N On peut faire la moyenne de la -16 2513386 1 valeur de A de l'équation ( 2) sur une période de temps plus longue que celle de chacune des mesures de t, par exemple sur un nombre prédéterminé d'intervalles t Dans ce cas, le calculateur 36 détermine la valeur A de l'équation ( 2) en utilisant pour t la valeur de t mesurée sur l'intervalle-de temps précédent de calcul de la moyenne et utilise alors cette valeur "moyenne" de A pour calculer la valeur mesurée de t de l'équation ( 1) Si l'on ne souhaite pas utiliser une valeur moyenne de A, la valeur de ú utilisée dans l'équation ( 2) est la valeur mesurée provenant de l'avant dernière mesure de t Dans l'un ou l'autre cas, la correction du terme A est ainsi mise à jour périodiquement au cours d'une diagraphie. Bien que la présente description ait été faite pour un exemple de réalisation particulier, on comprendra que l'on peut y apporter différentes modifications sans sortir du cadre de l'invention. -17 2513386 1 REVENDICATIONS 1 Procédé pour obtenir une mesure corrigée, pour les effets d'environnement, du temps de décroissance des neutrons thermiques d'une formation terrestre traversée par un sondage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: irradier la formation terrestre par des rafales discrètes de neutrons fortement énergétiques provenant d'une source située à l'intérieur du sondage pour y produire une population de neutrons thermiques; détecter des indications de la variation de la population de neutrons thermiques en fonction du temps entre les rafales de neutrons à des premier et deuxième emplacements dans le sondage, ledit premier emplacement étant plus proche de la source de neutrons que le deuxième; produire des première et deuxième mesures du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation, à partir respectivement des première et deuxième indications détectées; et, combiner lesdites première et deuxième mesures du temps de décroissance des neutrons thermiques suivant une relation empirique préalablement établie, comprenant des termes pour corriger lesdites mesures en tenant compte des effets qu'ont sur elles la diffusion de neutrons et la section efficace de capture du sondage, afin d'obtenir une mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite relation empirique préalablement établie possède la forme générale: F A F) + C dans laquelle: t est la mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation, rv C F est le temps de décroissance des neutrons thermiques mesuré audit deuxième emplacement; -18 2513386 1 t N est le temps de décroissance des neutrons thermiques mesuré audit premier emplacement; A est un coefficient de correction pour les effets de la section efficace de capture du sondage; B est un coefficient de correction pour les effets de diffusion des neutrons; et C est une constante. 3 Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le coefficient A est sensiblement égal à 0,5, le coefficient B est sensiblement égal à 1,1 et le coefficient C est sensiblement égal à 10 microsecondes. 4 Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le coefficient A est déterminé par l'équation: A = 0,5 ( 1 + 0,5 t/ t B Heff) dans laquelle i est la section efficace de capture des neutrons thermiques de la formation, et, i BH eff est la section efficace de capture des neutrons thermiques effective du sondage. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que B Heff est déterminé par l'équation: i B Heff = (ri)V(ri)d Ab /J(ri)d A b dans laquelle r est l'épaisseur de chaque matériau i = 1,2,,n dans le sondage, (ri) est la section efficace de capture des neutrons thermiques pour le matériau i; (ri) est le flux de neutrons thermiques dans le matériau i; et, Ab est l'aire du sondage. 6 Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que Y(ri) est déterminé par l'équation: M(r) = e Kri/ Dri dans laquelle -19 2513386 1 D est le coefficient de diffusion des neutrons thermiques K = vl/1 D; et Si est la section efficace de capture des neutrons thermiques du matériau i. 7 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, ce qu'il consiste en outre à enregistrer ladite mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques en fonction de la profondeur dans le sondage. 8 Dispositif pour obtenir une mesure corrigée, pour les effets de l'environnement, du temps de décroissance des neutrons thermiques d'une formation terrestre traversée par un sondage caractérisé en ce qu'il comprend: un appareil de diagraphie destiné à être déplacé dans le sondage; une source de neutrons située dans ledit appareil de diagraphie pour irradier la formation par des rafales discrètes de neutrons fortement énergétiques pour y produire une population de neutrons thermiques; des premier et deuxième détecteurs respectivement situés dans ledit appareil de diagraphie à des première et deuxième distances de la source de neutrons pour détecter des indications de la variation dans le temps de la population de neutrons thermiques entre des rafales de neutrons des moyens pour produire des première et deuxième mesures du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation, à partir respectivement des première et deuxième indications détectées; et des moyens pour combiner lesdites première et deuxième mesures de temps de décroissance suivant une relation empirique préalablement établie, comprenant des termes pour corriger lesdites mesures en tenant compte des effets qu'ont sur elles la diffusion de neutrons et la section efficace de capture du sondage, afin d'obtenir une mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation. -20 2513386 1 9 Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite relation empirique préalablement établie possède la forme générale: F + A ( '-'t C est une constante. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le coefficient A est sensiblement égal à 0,5, le coefficient B est sensiblement égal à 1,1 et le coefficient C est sensiblement égal à 10 microsecondes. 11 Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le coefficient A est déterminé par l'équation A = 0,5 ( 1 + 0,5 i / i B Heff) dans laquelle i est la section efficace de capture des neutrons thermiques de la formation, et, i BH eff est la section efficace de capture des neutrons thermiques effective du sondage. 12 Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que (B Reff est déterminé par l'équation: t B Heff =S (ri)'(ri)d Ab f i(r)d A b dans laquelle ri est l'épaisseur de chaque matériau i = 1,2,,n dans le sondage, s-21 2513386 (r.) est la section efficace de capture des neutrons thermiques pour le matériau i; Y(ri) est le flux de neutrons thermiques dans le matériau i; et, Abest l'aire du sondage. 13 Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que Y(ri) est déterminé par l'équation (r) = e-Kri/ Dri dans laquelle D est le coefficient de diffusion des neutrons thermiques K = Vti/D; et i iest la section efficace de capture des neutrons thermiques du matériau i. 14 Dispositif suivant l'une des revendication 8 à 13 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour enregistrer ladite mesure corrigée du temps de décroissance des neutrons thermiques en fonction de la profondeur dans le sondage