FR 2308937 A1 19761119 FR 7609011 A 19760329 L'invention concerne des procédés et dispositifs de diagraphie nu cléaire dans les sondages et notamment des procédés et dispositifs pour obtenir par dec mesures combinées d'une caractéristique neutronique et de spectroscopie de rayons gomma, ces renseignements additionnels, précis, relatifs à la présence et à la possibilité de récupération d'hydrocarbures dans des formations. Dans l'étude des formations par diagraphie en vue d'identifier les zones productrIces de pétrole ou de gaz, il importe non seulement de déceler la présence d'hydrocarbures, mais encore de déterminer leur abondance relative (saturation) et leur facilité de récupération. Dans ce but, il est souhaitable d'obtenir des renseignements sur divers paramètres des formations comme leur lithologie, argilosité, porosité et salinité, car ces renseignements permettent d'évaluer cuantitativement la saturation en hydrocarbures des formations et d'augurer de leur productivité. Une forme de diagraphie nucléaire est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3.521.064 (rtoran) accordé le 21 Juillet 1970. Dans ce brevet, on analyse un spectre énergétique de rayons gamma détectés dans une formation, par exemple le spectre des rayons gamma de capture des neutrons thermiques, en le rapprochant d"un spectre composite obtenu par la somme pondérée de spectres de constituants connus. Sn comparant le spectre détecté au spectre composite en un grand nombre de points ou niveaux énergétiques pour atteindre la concordance maximale, on peut obtenir une analyse précise de la composition de la formation.Par un choix Judicieux des spectres de constituants, on peut aussi obtenir des signaux dé sortie représentatifs de propriétés de la formation, telles que porosité, argilosité, salinité et lithologie. Tbutefois, les dispositifs pour la mise en rouvre de cette méthode sont sujets à des effets perturbateurs et,à ces incertitudes statistiques qui diminuent dans certains cas leur intérêt. Une autre méthode de diagraphie nucléaire consiste à déterminer une ou plusieurs caractéristiques neutroniques des formations, par exemple le temps de décroissance (T) des neutrons thermiques, la section de capture macroscopique (1) et le temps de ralentissement des neutrons. Des appareils permettant de mesurer ces caractéristiques sont décrits dans les brevets des Etats-Ur.is 3.566.116 (Nelligan) du 23 février 1971, et 3.661.179 (Frentrop) du 9 mai 1972 et dans le brevet français No. 74.14797 publié sous le No. 2.228.227. Ces appareils fournissent de très précieux renseignements, permettant notamment une distinction entre liteau salée et l'huile, ainsi que la détection des variations de la saturation en eau.Toutefois, l'interprétation de ces diazraphies de caractéristiques neutroniques, par exemple (X)et (test meilleure lorsqu'on dispose de renseignements sur la lithologie, la porosité et la teneur en argile des formations. I1 en est ainsi notamment pour les formations à faible salinité, pour lesquelles les informations (T)etj sont moins fiables, ces paramètres pouvant avoir des valeurs similaires pour des formations différentes. Le orevet américain 3.415.471 du 26 novembre 1968 (Tittman) signale qu'il existe en général des corrélations intéressantes entre les diagraphies de temps de décroissance des neutrons thermiques et certaines informations de spectroscopie des rayons gamma. Tbutefois, on n'a pas coordonné jusqu'à présent l'étude d'une caractéristique neutronique avec celle de la spectroscopie de rayons gamma pour obtenir, au moyen d'un seul appareil, assez de renseignements sur les divers paramètres intéressants des formations et permettre une évaluation complète et précise des zones contenant des hydrocarbures. L'objet de l'invention concerne un procédé et un dispositif de diagraphie nucléaire spécialement adaptés aux sondages tubés, et permettant d'obtenir des précisions supplémentaires sur la localisation et la productivité de formations contenant des hydrocarbures. Selon l'inventIon, un procédé pour l'étude des formations traversées par un sondage comprend les étapes suivantes : effectuer dans une formation une mesure d'une caractéristique neutronique variable en fonction du temps; irradier la formation par une première impulsion de neutrons; obtenir des représentations des énergies de rayons gamma engendrés par des interactions de neutrons avec des noyaux de la formation suite à la première impulsion; analyser au moins une partie du spectre énergétique des rayons gamma correspondant aux dites représentations obtenues pendant une première période après irradiation de la formation par ladite impulsion; et commander dans le temps ladite première période en fonction de ladite mesure de la caractéristique neutronique. Selon un autre aspect de l'invention, un dispositif pour l'étude des formations traversées par un sondage comprend : une sonde adaptée à être déplacée dans le sondage; des moyens sur ladite sonde pour irradier une formation par au moins une première impulsion de neutrons; des moyens pour mesurer dans la formation une caractéristique neutronique variable en fonction du temps; des moyens de détection pour détecter des rayons gamma résultant d'interactions des neutrons avec des noyaux de la formation suite à la première impulsion et engendrer des signaux représentatifs des énergies des rayons gamma détectés; des moyens pour analyser au moins une partie du spectre énergétique des rayons gamma; des moyens de cadencement pour transmettre aux moyens analyseurs de spectre les signaux engendrés en réponse à des rayons gamma détectés pendant une première période après ladite première impulsion de neutrons; et des moyens pour commander le fonctionnement des moyens de cadencement en fonction de la mesure de caractéristique neutronique. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé pour maintenir la précision, sur une gamme étendue de températures d'un analyseur d'amplitude répartissant les impulsions qu'li reçoit entre une pluralité de canaux selon leurs amplitudes respectives, comprend les étapes suivantes : élaborer des première et deuxième impulsions de test d'amplitudes respectivement élevée et faible; maintenir un rapport prédéterminé entre les amplitudes desdites première et deuxième impulsions sur toute ladite gamme de températures; appliquer lesdites première et deuxième impulsions de test à l'analyseur d'amplitude; déterminer les canaux respectifs auxquels l'analyseur d'amplitude affecte respectivement lesdites première et deuxième impulsions de test; établir le rapport des canaux respectifs; et commander l'analyseur d'amplitude en réponse à ce rapport pour affecter avec précision les impulsions aux canaux corrects. Enfin, suivant un autre aspect de l'invention, un dispositif pour maintenir sur une gamme étendue de températures la précision d'un analyseur d'amplitude adapté à distribuer des impulsions, selon leurs amplitudes, entre une série de canaux comprend : des moyens pour engendrer des première et deuxième impulsions de test, d'amplitudes respectivement élevée et faible; des moyens pour maintenir une relation prédéterminée entre les amplitudes desdites première et deuxième impulsions de test sur toute la gamme de températures; des moyens pour appliquer lesdites première et deuxième impulsions de test à l'analyseur d'amplitude; des moyens pour déterminer les canaux respectifs auxquels l'analyseur d'amplitude affecte lesdites première et deuxième impulsions; des moyens pour élaborer un signal correspondant au rapport entre les canaux respectifs; et des noyens pour commander l'analyseur d'amplitude en réponse audit signal de rapport. A titre d'exemple, la caractéristique neutronique est une caractéristique d'absorption des neutrons thermiques dans la formation, par exemple le temps de décroissance (T) OU la section de capture macroscopique (I) des neutrons thermiques, et le spectre analysé est le spectre des rayons gamma de capture des neutrons thermiques. En choisissant dans le temps les rayons gamma à analyser en fonction de la valeur mesurée d'une caractéristique d'absorption de neutrons, on obtient une sélection convenable du spectre de rayons gamma pour la formation en cours d'investigation.Le spectre choisi est ainsi représentatif de la composition de la formation, bien que les propriétés d'absorption qui déterminent dans une grande mesure la distribution dans le temps des rayons gamma de capture suite à une impulsion de neutrons, puissent différer de 12UG- à l'autre des formations traversées. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ail- leurs mieux de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation de l'invention; - La figure 2 est un graphique des rayons gamma de capture en fonction du temps après irradiation d'une formation par une impulsion de neutrons rzFldes et indique les périodes de détection utilisées selon l'invention pour la gice troscopie et la mesure de temps de décroissance; - La figure 3 est un cycle de fonctionnement pour la combinaison mesures de spectroscopie et de temps de décroissance. - La figure 4 est un schéma de transmission d'impulsions d'étalonnage aux circuits de spectroscopie. Comme mentionné précédemment, l'invention a généralement pour d'obtenir de meilleures informations pour localiser et évaluer des zones de formations contenant de l'huile ou du gaz. Elle est particulièrement hie adaptée aux sondages tubés, comme les puits en reconditionnement et en exploi- tation, pour l'identification de zones d'huile non exploitées, mais est aaEwl applicable aux trous ouverts. La figure 1 représente schématiquement un dispo- sitif pour la mise en oeuvre de l'invention.Ce dispositif mesure les paramètres (T) et (T) en utilisant les techniques décrites dans les brevets Nelligan et Frentrop cités précédemment et analyse des parties sélectionnées du spectre de rayons gamma de capture, principalement selon la technique décrite dans le brevet Moran également mentionné. Le dispositif représenté n'est évidemment donné qu'à titre d'exemple, d'autres caractéristiques neutroniques pouvant être mesurées et des spectres de rayons gamma, autres que les rayons gamma de capture, pouvant être analysés. En référence à la figure 1, une sonde étanche 10, résistant à la pression et à la température est suspendue dans un sondage 12 à l'extrémité d'un câble 14 mur étudier les formations 16. Le sondage 12 qui contient un fluide 18 est équipé d'un tubage 20 entouré par du ciment 22. La sonde peut avoir des divers ont lui permettant de passer au travers d'une colonne de production (non représentée). La sonde 10 comprend une source de neutrons pulsés 24 et un détecteur de rayonnement 26 espacé de la source 24. Un écran de protection 28 de type classique, est de préférence interposé entre la source 24 et le détecteur 26 pour réduire l'irradiation directe de ce dernier. la source 24 émet des impulsions brèves de neutrons rapides, par exemple de 14 MeV, et peut être du tipe décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Anérique No. 2.991.364 (Goodman) du 4 juillet 1961 et No. 3.546.512 (Frentrop) du 8 décembre 1970.Le détecteur 26 détecte les rayons gamma et émet, en réponse à chaque rayon gamma reçu, une impulsion électrique, dont l'amplitude est représentative de l'énergie du rayon saunma. Il comprend par exemple un cristal Scintillateur 30 optiquement couplé à un photomultiplicateur 3?. Le cristal 30 est de préférence composé d'iodure de sodium activé au thallium, mais on peut utiliser tout autre cristal convenable, nar exemple un iodure de césium activé au thallium ou au sodium.On peut aussi utiliser un détecteur semi-conducteur ayant par exemple un cristal de germanium (ou lithium. La sonde 10 est alimentée en courant par l'intermédiaire du câble 14 et comprend des alimentations (non représentées) pour la source 24, le détecteur 26 et les circuits électroniques. Une gaze L1, imprégnée de carbure de bore, entoure la sonde 10 au voisinage de la source 24 et du détecteur 25. Cette gaine comporte des fentes logitudinales permettant au fluide du puits de s'écouler le long de la sonde et son diamètre externe autorise le libre déplacement de la sonde dans le tubage 20.La gaine 94 réduit de plusieurs façon le nombre de rayons gamma indésirables oui atteignent le détecteur 26 : elle chasse le fluide du puits interposé entre la sonde et les formations, minimisant ainsi les rayons gamma engendrés par interactions des neutrons avec ce fluide et constitue un niège pour les neutrons immédiatement voisins du détecteur, afin de réduire le nombre de rayons gamma résultant d'interactions de neutrons avec le tubage, ou de l'activation d'éléments métalliques constituant la sonde elle-même. Les impulsions de sortie du photomultiplicateur 32 sont amplifiées dans un pré-amplificateur 36, puis appliquées, d'une part par un conducteur 38 à l'entrée d'un arr'p1ficateur 40 pour l'établissement de (T) et, d'autre part, par un conducteur 42 à l'entrée d'un amplificateur )ia, pour l'analyse spectrale. Eventuellement, on peut utiliser des détecteurs séparés pour ltétude de (T) et pour la spectroscopie. Dans ce cas, le détecteur pour la spectroscopie est nécessairement sensible à l'énergie des rayons gamma. Par contre, le détecteur destiné à la détermination de (T) peut être sensible aux neutrons thermiques comme par exemple un compteur rempli d'hélium 3.De toute manière, pendant et immédiatement après émission d'une impulsion de neutrons par la source 24, le détecteur 26 reçoit un taux extrêmement élevé de rayons gamma cui engendrent des impulsions correspondantes dans le photomultiplicateur 32. Sauf si l'on désire mesurer le rayonnement gamma pensant cette périod--, on bloque le photomultiplicateur 32 pendant l'impulsion et durant un temps bref après celle-ci, pour protéger le photomultiplicateur 32, les amplificateurs 40 et 44 et d'autres circuits de traitement contre les effets fâcheux provoqués par ces taux de comptage exceptionnellement élevés. Comme on l'exposera plus en détail par la suite, le fonctionnement de la source 24 est avantageusement commandé par des signaux provenant d'un programmateur 46 et transmis par un conducteur 48. Ces signaux servent aussi, comme symbolisé par le conducteur 50, à bloquer le photomultiplicateur pendant l'intervalle de temps souhaité. Les impulsions de sortie de l'amplificateur 40 sont appliquées à un discriminateur 52 qui ne transmet que celles dont l'amplitude dépasse un seuil prédéterminé et les transforme en impulsions de sortie de grandeur standard. Ces impulsions sont alors appliquées par l'intermédiaire d'un conducteur 54 à des circuits 56 de calcul de (T), qui peuvent avoir la forme décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3.662.179 (Frentrop). Comme décrit dans ce brevet, les circuits 56 de calcul de (T) comprennent des circuits de cadencement, de comptage et de comparaison et, en réponse aux impulsions du discriminateur 52 apparaissant pendant une période de détection qui commence un temps variable après les impulsions de neutrons, résolvent l'équation N = 1/2 (N1 + N3) - N2 (1) dans laquelle N1 est le nombre d'impulsions comptées pendant un premier intervalle de détection (I), de durée 1 T , qui commence 2T après la fin d'une impulsion de neutrons;; N est le nombre d'impulsions comptées pendant un deuxième intervalle de détection (II) qui commence immédiatement après le premier intervalle et a une durée de 2T, et N3 est le nombre d'impulsions comptées pendant un troisième intervalle de détection (III) qui commence 6T après la fin de l'impulsion de neutrons et a une durée de 3T. La détermination de N sert à corriger les nombres N1 et N2 du rayonnement gamma parasite naturel et peut donc être supprimée si le détecteur correspondant à (T) ntest pas sensible au rayonnement ganma. Si le résultat de l'équation (1) indique que N = O, on peut prendre la valeur apparente de temps de décroissance fournie par les circuits 56 comne temps de décroissance de la formation examinée. Si N est différent de O, un signal d'erreur est engendré dans les circuits 56 et régule un oscillateur à fréquence variable qui tend à rétablir l'état N = O. L'oscillateur à fréquence variable peut être un oscillateur numérique comprenant une horloge de fréquence 100 1% et un nombre approprié de bascules. Les impulsions d'horloge sont appliquées à l'ensemble de bascules dont l'état est continuellement comparé à celui d'un compteur correspondant disposé dans les circuits de calcul 56. Lorsque les bascules et le compteur sont dans le même état, une impulsion est engendrée qui remet à zéro les bascules. Cette technique est en fait une conversion en temps d'un signal de comptage car l'état de l'ensemble de bascules change en permanence Jusqu'à égaler celui du compteur qui représente le rayonnement observé. En définitive, les signaux de sortie de l'oscillateur représentent le temps nécessaire pour compter Jusqutà un certain niveau de radioactivité et sont ainsi représentatifs du temps de décroissance des neutrons thermiques de la formation. Les signaux de ltoscillateur transmis par un conducteur 58 constituent un signal d'erreur ou de réglage pour commander le fonctionnement du programmateur 46. On peut obtenir une meilleure valeur de (T) en augmentant la fréquence de l'horloge ou en ajoutant des étages à l'ensemble de bascules. On peut par exemple adopter une fréquence de 300 kHz. On peut aussi donner à 1 'ensemble de bascules un facteur d'échelle tel que le taux de comptage, initialement élevé, diminue exponentiellement dans le temps après une impulsion de neutrons. On assure ainsi une plus grande stabilité des circuits 56 de calcul de ( , notamment pour des valeurs faibles de (t), car la variation de (T) provoquée par le signal d'erreur est alors toujours relativement faible par rapport à sa valeur absolue. De plus, on peut utiliser un compteur de capacité plus faible. Le programmateur 46 peut comprendre un compteur et des circuits logiques convenables du typé matrice de diodes. Des programmateurs de ce type sont décrits dans les brevets américains No. 3.566.166 (Nelligan), No.3.609.366 (Schwartz) et No. 3.662.179 (Frentrop). Les circuits logiques et de combinaison du brevet Frentrop peuvent être utilisés pour engendrer, en réponse aux signaux de l'oscillateur des circuits 56 de calcul de (T), des signaux de cadencement pour les intervalles de détection I, II et III. Ces signaux sont appliqués par un conducteur 60 aux circuits 56 de calcul de (T), où ils commandent le fonctionnement de portes et de circuits de comptage. Le programmateur 46 comprend aussi des circuits pour élaborer des signaux de commande de la durée et de la fréquence de répétition des impulsions de neutrons.Comme le début et la durée des intervalles de détection I, II et III sont liés aux impulsions de neutrons, les impulsions de cadencement transmises par le conducteur 60 sont synchronisées avec les signaux de commande transmis par le conducteur 48 à la source de neutrons 24. En référence aux figures 2 et 3, on décrira une séquence préférée de signaux de commande de la source 24 et du cadencement des circuits 56 de calcul de (T). Le programmateur 46 est en outre adapté à élaborer un signal représentatif de (T) (OU de 1) transmis en surface, comme décrit dans le brevet Frentrop. A titre de variante, on peut compter pendant une période de temps prédéterminée le nombre d'impulsions de la source 24, et, de préférence, seulement celles de ces impulsions après lesquelles sont prévues des périodes de détection de (T). Comme la fréquence des impulsions de neutrons est fonction de (T), le nombre d'impulsions apparaissant pendant la période de temps prédéterminée est proportionnel à (t) et donc à (T). La période de comptage doit bien entendu avoir une durée suffisante pour que les mesures soient statistiquement fiables et doit être répétée à une fréquence suffisante pour assurer la définition verticale souhaite.Un circuit destiné à cet effet peut comporter (voir figure 1) une porte ET 62 qui, en réponse à un signal de validation provenant du programmateur 46 par un conducteur 63, transmet des impulsions élaborées sur un conducteur 65 par le programmateur 46 en synchronisme avec les signaux de commande des impulsions de neutrons. Les impulsions de sortie de la porte sont appliquées par un conducteur 67 à un compteur binaire EP. A la fin de l'intervalle de comptage, un circuit monostable à retard 71, excité par exemple par le front arrière du signal de validation de la porte ET 62, extrait tout d'abord le contenu du compteur 69 sous la forme d'un signal parallèle codé binaire sur un faisceau de conducteurs 73, vers des circuits de traitement et de transmission 64, puis remet le compteur à zéro. Pu point de vue spectroscopie. es impulsions de " amplificateur 44 sont appliquées par un conducteur 66 à un analyseur d'amplitude o8. L'analyseur d'amplitude 68 qui est par exemple à une seule rampe (pente descendante de Wilkinson) sectionne les impulsions d'après leur amplitude et les applique, de préférence sous forme parallèle codas binaire, à un faisceau de conducteurs de sortie 70 relié a:ix circuits de traitement et de transmission 64.Cet analyseur comprend d'une façon usuelle des discriminateurs de niveaux faible et élevé, pour sélectionner 12 plane d'énergie à analyser, et une porte analo tique cui détermine l'intervalle de temps choisi pour l'étude des impulsions provenant du détecteur. A cette fin, le programmateur 54 engendre des signaux antronrlés transmis par des conducteurs 72, 74 et 76 pour la commande des discriminateurs et de la porte.De préférence, les impulsions admises dans l'analsseur d'amplitude correspondent à des rayons gamma de capture des neutrons thermiques par les noyaux de la fondation. Rn conséquence, le programmateur 4b élahore des signaux de validation sur le conducteur 76 de façon que la porte analogique soit passante pendant une période suivant chaque impulsion de neutrons oi prédominent ces rayons gamma de capture. Suivant une caractéristique de l'invention qui sera décrite 7ar la suite, cette période de passage (ou de détection) est déterminée, par rapport à l'impulsion de neutrons, en fonction de (T) tel que mesuré par les circuits 56.Dans ce but, le programmateur 46 comprend des circuits logiques pour élaborer les signaux de validation désirés en synchronisme avec les impulsions de neutrons. La partie du spectre à analyser peut aussi être choisie à volonté, par exemple 1,5 à 7,5 MeV. Le nombre de canaux prévus pour.la plage d'énergie à étudier dépend bien entendu de la précision souhaitée et du pouvoir séparateur du cristal scintillateur utilisé. Pour un cristal d'iodure de sodium activé au thallium, deux cents canaux donnent une bonne analyse pour une plage d'énergie de 1,5 à 7,5 I;eV. Le nombre de canaux peut éventuellement être plus faible, par exemple d'environ cinquante. D'une manière générale, on peut déterminer le nombre de canaux, leur largeur et la plage totale de l'analyseur 68 d'après les enseignements du brevet américain No.3.521.064 (Moran). Les circuits de traitement et de transmission 64 qui sont des circuits classiques pour le codage et la transmission multiplex des signaux sur le câble 14, ne font pas partie de l'invention. Des formes de réalisation de ces circuits 64 sont décrites dans la demande de brevet américain No.563.507 déposée le 31 mars 1975 au nom de W.B. Nelligan. En surface, les signaux représentatifs de (1) provenant du compteur binaire 69 et les signaux représentatifs du nombre d'impulsions par canal provenant de l'analyseur d' mplitude tj8 sont amplifiés, décodés et subissent tout autre traitement nécessaire dans les circuits 7 & avant d'être appliqués, par un faisceau de conducteurs 80, à un calculateur 82. Le calculateur détermine la valeur de (E) et/ou de (T) et celle des signaux de spectroscopie désirés, comme par exemple la saturation en eau, la teneur en argile, la lithologie, la porosité, la salinité de l'eau etc.. Des formes préférées de signaux de spectroscopie seront décrites par la suite.Ces valeurs sont transmises sous forme numéricue par des conducteurs 84A à 84H, à un enregistreur magnétique 86 et à des convertisseurs numérique-analogique 88, qvi engendrent des signaux analogiques appliqués à un enregistreur 90. On peut aussi enregistrer d'autres données, telles c:ue le taux de comptage moyen pendant le premier intervalle (I) de détection, ou la tension d'alimentation de la sonde. Les enregistreurs 86 et 90 sont classiques et donnent des enregistrements en fonction de la profondeur. Une transmission mécanique 92, entraînée par les dépla eemel.ts du câble i4 fournit cette profondeur aux enregistreurs. Le calculateur 82 effectue les différents calculs décrits dans le brevet américain No. 3.521.064 précité. I1 peut être situé à l'emplacement du puits, comme représenté sur la figure 1, ou être placé à distance et utiliser des informations enregistrées sur bande magnétique à la sortie des circuits de traitement 78. Selon une caractéristique de l'invention, on réduit les effets perturbateurs appelés "effets de trou" qui s'exercent sur l'analyse spectrale des rayons gamma de capture et qui résultent d'interactions de neutrons avec des éléments situés à proximité de la source de neutrons 24 et du détecteur 26 (corps de la sonde, fluide du puits 18, tubage 20, ciment 22, etc..) en déterminant la période de détection de spectroscopie en fonction de la valeur mesurée de (T) dans la formation étudiée. Cette détermination est représentée sur la figure 2, qui indique schématiquement les variations dans le temps du taux de comptage des rayons gamma de capture après une impulsion de neutrons rapides 98.A I'extrême gauche de la courbe 100, le taux de comptage baisse rapidement par suite d'effets de trou, à savoir une absorption rapide des neutrons thermiques dans la zone du sondage entourant immédiatement la source et le détecteur. La courbe 100 présente ensuite une partie pratiquement rectiligne utilisée pour la détermination du temps de décroissance des neutrons thermiques et qui corres-- pond à une diminution exponentielle de la densité des neutrons thermiques dans la formation. Enfin, à droite de la figure, la courbe 100 s'aplatit et correspond à la radioactivité parasite naturelle de la formation et du sondage. Pour le calcul de (T), le brevet Nelligan espose que, si on laisse s'écouler un délai 2T après l'impulsion de neutrons avant d'amorcer la période de détection, on élimine la plupart des "effets de trou" indésirables. On peut donc choIsir le eadencement suivant (figure 2) : deux intervalles contigus I et Il de durées respectives 1T et 27 et un intervalle lit pour le rayonnement parasite de durée 37 commençant 1T après l'intervalle II pour une période totale de détection de 7 T . Corne indiqué dans le brevet Nelligan, on peut utiliser une autre période glohale de détection et d'autres intervalles à l'intérieur de cette période.Dans tous les cas la période de détection est déterminée automatiquement en fonction de la valeur de (r) dans la formation étudiée. Pour la spectroscopie des rayons gamma de capture, on a trouvé quten choisissant une période de détection 102 d'une durée de 2r et commençant l# après la fin de l'impulsion de neutrons 98, on supprime de manière satisfaisante les "effets de trou", tout en obtenant des taux de comptage élevés qui diminuent les erreurs statistiques et améliorent la définition verticale. Cette période de détection spectroscopique qui est donc détermine elle aussi d'après une caractéristique neutronique de la formation étudiée, est automatiquement corrigée d'une formation à l'autre. On peut bien entendu adopter d'autres périodes de détection.D'une manière générale, toutefois, le choix de cette période doit fournir des taux de comptage aussi élevés que possible par rapport au rayonnement parasite naturel tout en minimisant les effets de trou. Pour améliorer encore l'efficacité du dispositif de diagraphie et augmenter les taux de comptage, la durée et la fréquence de répétition des impulsions de neutrons sont commandées en fonction de (T). Selon l'invention, les impulsions de neutrons ont de préférence une durée de 1 T . De plus, les impulsions de neutrons sont engendrées selon un cycle déterminé représenté par exemple sur la figure 3. Ce cycle, d'une durée totale de 31 T , comporte une phase de spectroscopie de 20T, une phase de mesure du temps de décroissance de 1OT et une période de recyclage de l#. La phase de spectroscopie comprend cinq étapes A, B, C, D et E. Chaque étape qui a une durée de 4T comprend une impulsion de neutrons 104A-104E d'une durée de lT et une période de détection 106A-106E d'une durée de 2T. La disposition de chaque période de détection par rapport à l'impulsion de neutrons qui lui est associée est celle représentée sur la figure 2. De préférence, chaque impulsion de neutrons 104A-104E débute à la fin de la période de détection précédente lO6A-lO6E, de sorte que pendant la phase de spectroscopie les impulsions de neutrons apparaissent à des intervalles de 4 T La phase de mesure du temps de décroissance commence avec une sixième impulsion de neutrons 104F qui est produite, de préférence, immédiatement après la période de détection spectroscopique 106E. Bien que la phase de mesure du temps de décroissance soit principalement destinée à la détermination de (T), une sixième période de détection spectroscopique 106F est aussi incluse dans cette phase. Cette phase est ainsi identique à celle représentée sur la figure 2.La dernière période de li est incorporée au cycle de 31T pour permettre le recyclage du programmateur 46 et une stabilisation qui sera décrite partie suite. Le cycle de 31T précité, se répète successivement pendant le déplacement de l'appareil dans le sondage, les différents intervalles et périodes de détection étant en permanence réglés en fonction de la valeur de (T) calculée par les circuits 56. Après chaque impulsion de neutrons on réalise ainsi une mesure optimale de l'activité des rayons gamma pour les études respectives de spectroscopie et de (T). En outre, grâce aux cadencements de la source de neutrons et du détecteur pendant le cycle de 31T, on obtient à la fois un coefficient d'utilisation élevé pour la spectroscopie (de 12T sur 31T), avec des taux de comptage élevés, et un échantillonnage fréquent de (T) (opéré une fois par 31T) donnant une réponse rapide à des changements d'état des formations. La définition du spectre donnée Pr la sonde 10 dépend bien entendu de la stabilité de réponse de l'analyseur. En outre, quand on adopte les techniques décrites dans le brevet Moran, il importe, pour la précision des résultats, que la réponse de l'appareil reste la même lors de l'établissement des spectres de constituants et lors de la détection du spectre de la formation. I1 est donc souhaitable de pouvoir fréquemment examiner la réponse de T l'appareil en cours de fonctionnement et compenser rapidement les instabilités éventuellement décelées.De telles instabilités proviennent souvent de l'influence de la température du sondage sur le cristal détecteur, le photomultiplicateur et les circuit de fond et se manifestent souvent par des variations de gain des circuits de détection de l'analyseur ou par des variations de la correspondance entre l'amplitude des impulsions et le choix du canal. La détection et la compensation de telles erreurs peuvent être opérées à tout moment et de toute manière convenables. De préférence, ces opérations sont effectuées pendant la période de stabilisation indiquée sur la figure 3, allant de 24T à 31T. Pour cette stabilisation on dispose à proximité du détecteur 26 une source de rayons gamma ayant de préférence un pic d'énergie inférieur à la plage d'énergie à analyser (par exemple 1,5 à 7,5 MeV). Dans l'analyseur d'amplitude 68, un canal donné est affecté à ce pic d'énergie. On peut par exemple utiliser une source au zinc 65 qui émet des rayons gamma de 1,11 MeV. On peut alors vérifier la réponse de l'analyseur d'amplitude pour l'énergie gaula ae référence ainsi fournie par le zinc 65. Pour effectuer cette vérification, on peut compter ie nombre d'impulsions provenant de la source de référence et distribuées dans un certain nombre de canaux, de part et d'autre du canal affecté à l'énergie 1,11 MeV, comparer les nombres d'impulsions de part et d'autre de ce canal et engendrer un signal erreur, si l'un des nombres est plus grand que l'autre, pour aJuster la réponse de l'analyseur d'amplitude, par exemple en réglant la tension d'aiimentation du photomultipli- cateur 32. On corrige ainsi des variations de gain apparues en un point quelconque de l'analyseur. Des montages permettant d'effectuer une telle correction de gain sont décrits dans le brevet des Etats-linis d'Amérique No. 2.956.165 (F.F. Johnson) accordé le 11 octobre lqO̲. A titre de variante, les étapes de comptage et de comparaison peuvent facilement êtrc réalisées par le calculateur 82, qui engen- dre alors un signal d'erreur de valeur et de polarité convenaoles pour commander L'alimentation du photomultiplicateur.Selon une autre variante, le calculateur peut être adapté à calculer le centroide du pic spectral du zinc 65, d'après la distribution effectuée par l'analyseur d'amplitude en utilisant une petite plage d'énergies autour de ce pic, avec ou sans soustraction du rayonnement parasite naturel, et à engendrer ensuite le signal d'erreur nécessaire pour ramener ce centrolde sur le canal 1,li MeV. Pour supprimer l'influence de la source au zinc 65 pendant les périodes de détection de spectroscopie lO6A-lO6F, on fixe le seuil de discrimination inférieur pour ne laisser passer que les impulsions d'énergie supérieure à 1,11 MeV. Ce seuil peut être réglé par exemple à environ 1,5 MeV et maintenu à cette valeur pendant tout le cycle de 51T excepté au cours de l'intervalle de stabilisation allant de 24T à 31T. A l'instant 24T et JUSqU'à l'instant 31# le seuil inférieur est décalé vers le bas pour permettre le passage des impulsions correspondant aux rayons gamma du zinc 55.Dans ce but, le programmateur 46 comprend des circuits logiques qui engendrent des signaux de commande appliqués à l'analyseur d'amplitude 68 par le conducteur 72 (voir figure 1). En outre, des signaux de commande de porte, engendrés par le programmateur 46 sont appliqués, par le conducteur 76, à la porte analogique d'entrée de l'analyseur d'amplitude 68 pour permettre aux impulsions du zinc 65 d'atteindre les circuits de tri d'impulsions pendant la période de stabilisation. n plus du réglage de gain décrit ci dessus, il est souhaitable de compenser toute dérive ou décalage se produisant entre l'amplitude des impulsions et le canal d'affectation de ces impulsions. Pour ce faire un générateur d'impulsions 77 (figure 1) est relié a l'analyseur d'amplitude 68, à travers l'amplificateur 44, et lui envole alternativement, lorsqu'il reçoit par le conducteur 79 des signaux de commande du programmateur 46, une impulsion d'amplitude faible et une impulsion d'amplitude élevée, dont le rapport est sensiblenent constant sur une large gamme de températures. Ces impulsions sont transmises à l'analyseur avec un décalage approprié par rapport aux impulsions du zinc 65.On peut par exemple admettre les impulsions du zinc 55 pendant les périodes de stabilisation du premier et du troisième cycle, comme représenté sur la figure 4, et émettre les impulsions d'amplitudes faible et élevée pendant les périodes de stabilisation des deuxième et quatrième cycles. Dans l'exemple de la figure 4, les impulsions d'unpiitude élerée sont émises pendant le deuxième cycle et celles d'emplitude faible pendant le quatrième cycle. On détermine les canaux respectivement affectés aux impulsions à amplitudes élevée et faible, par exemple en utilisant les techniques décrites précédemment pour localiser le pic spectral du zinc 65, et l'on établit le rapport entre les emplacements de ces canaux. S'il existe un décalage entre l'amplitude des impulsions et le canal qui leur est affecté, le rapport ainsi déterminé est influencé par ce décalage. Par conséquent, en comparant ce rapport au rapport connu des impulsions de test, on peut engendrer un signal d'erreur si un écart est décelé entre ces deux rapports, afin de rétablir la relation correcte entre l'amplitude d'impulsions et l'emplacement du canal. On peut obtenir ce résultat en réglant le seuil de discrimination zéro de l'analyseur d'amplitude. Selon une variante, on peut utiliser un deuxième pic spectral de rayons gamma conjointement avec le pic du zinc 65, à la place du générateur d'impulsions 77. Le deuxième pic doit seulement être espacé du premier et peut se situer au-dessous, à l'intérieur ou au-dessus de la plage d'énergie à analyser. On peut par exemple utiliser le pic de 0,51 MeV du zinc 65 ou choisir une source au sodium 24, qui présente des pics de rayons gamma à 1,38 et 2,76 MeV. On peut encore utiliser les rayons gamma de capture de ltoxygène dont l'énergie est de 6,1 MeV, conjointement avec une source de faible énergie. On détermine l'emplacement du canal pour le deuxième pic, de la même manière que pour le pic de 1,11 MeV et l'on établit le rapport des emplacements des deux canaux. On compare ce rapport au rapport étalonné qu'on devrait obtenir pour les deux pics d'énergie considérés et l'on engendre un signal d'erreur pour corri > ,er T écart éventuel. Conte précédemment, on peut appliquer ce signal d'erreur au discriminateur de zéro de l'analyseur d'amplitude 68 pour supprimer le décalage. Si l'un des pics d'énergie étalon est situé dans la plage d'énergie à analyser, ce qui est le cas pour les rayons gamma de capture de l'oxygène (6,1 MeV), son apport figure bien entendu parmi les rayons gamma détectés pendant la mesure de spectroscopie. Il faut donc tenir compte de cet apport si l'analyse est opérée par les techniques de comparaison spectrale décrites dans le brevet américain No. 3.521.064 (Morar) précité. Pour ce faire, on peut inclure les spectres de rayons gamma de cette source parmi les spectres de constituants servant à former le spectre composite. Si lton examine maintenant plus en détail l'analyse des spectres de rayons gamma de capture et les signaux de spectroscopie fournis par le calculateur 82, ce dernier a essentiellement les mêmes fonctions que le calculateur de proportions décrit dans le brevet américain No. 3.521.064. Ces fonctions consistent à déterminer la composition d'une formation en comparant le spectre détecté à un spectre composite, constitué par la somme pondérée de spectres individuels correspondant à des matériaux présumés cor.stituer la formation, afin d'obtenir la meilleure concordance possible. On utilise de préférence la méthode des moindres carrés, et on en déduit les proportions relatives des constituants pour lesquelles on obtient la concordance.Le brevet mentionné explique en détail les facteurs gouvernant le choix des constituants, la mesure des spectres des constituants individuels, la structure du spectre composite, l'application de la méthode des moindres carrés à l'obtention d'une concordance optimale entre les deux spectres et la mise en oeuvre de la technique pour l'obtention des proportions wi des constituants de la formation. On rappellera brièvement que, dans cette technique, on suppose la formation essentiellement formée d'un nombre au plus égal à n d'éléments constitutifs, comme l'hydrogène, le chlore, le silicium, le calcium, le fer et l'oxygène. Le spectre composite auquel on compare le spectre détecté comprend donc les spectres de rayons gamma de capture propres à ces éléments (y compris les rayons gamma d'activation secondaire de l'oxygène). En combinant des fonctions G des taux de comptage de rayons gamma, pour un certain nombre de niveaux d'énergie de spectre détecté, avec des coefficients aik, déterminés au préalable d'après les spectres individuels, on résout un ensemble d'équations linéaires ayant la forme des équations 3a-3n ci-dessous :: wi=1 = a11G1 + a12G2 + a13G3 + a1nGn (3a) ì=2 = a21G1 + a22G2 +a23G3 + a2 G (3b) wi=3 = a31G1 + a32G2 + a33G3 + a3nGn (3c) . . . . . . . . wi=n = an1G1 + an2G2 + an3G3 + annGn (3n) Comme le nombre d'équations est égal au nombre n de constituants supposés de la formation, on peut déterminer tous les facteurs de pondération w. ou proportions des constituants. Du fait que ces facteurs wi sont représentatifs des apports fournis par les constituants au spectre composite, ils sont aussi représentatifs des proportions des constituants dans la formation. Ces facteurs calculés pour les n constituants sont appliqués à l'enregis treur magnétique 86, par un conducteur 84c, pour être enregistrés en fonction de la profondeur. Certaines combinaisons de facteurs wi peuvent être calculées pour obtenir des indications sur des propriétés de la formation. De tels signaux peuvent être élaborés par le calculateur 82 et appliqués après conversion éventuelle aux enregistreurs 90 et 86, par des conducteurs 84'DB4H. Ces signaux sont représentatifs de propriétés de la formation telles que la salinité, la porosité, la lithologie, la teneur en argile et la saturation en eau. Par exemple, pour obtenir la salinité on peut calculer le rapport wCl/wH des facteurs de pondération du chlore et de l'hydrogène. Ce rapport peut être enregistré comme indice de salinité. On peut aussi étalonner cet indice par comparaison avec des formations de salinité connue, et enregistrer les valeurs ainsi obtenues en plus ou à la place de l'indice de salinité. Pour obtenir la porosité on peut par exemple calculer ltexpression awH/(bwSi + awCa), dans laquelle wSi et wCa sont les proportions de silicium et de calcium. Les coefficients a, b, c tiennent compte des différentes intensités d'émission de rayons gamma des éléments respectifs pour un même flux neutronique (du fait de différences entre les sections macroscopiques de capture et entre les interaetions de capture des neutrons) et sont choisis de façon Rue les termes dans lesquels ils figurent, par exemple (bwSi + cwCa), restent constants ouclles c'ue soient les teneurs en éléments correspondants.En général, le rapport de porosité représente la quantité de fluide de la formation divisée par la quantité de matrice. On peut par exemple utiliser une expression de la forme a(bwH + cwCl) / (dwSi + ewCa). Ce dernier rapport est plus précis que le precenent car il tient compte à la fois de l'hydrogène et du chlore qui sont les constituants principaux du fluide de la formation. te premier rapport est toutefois. valable er 1 teneur en hydrogène ne varie pas rapidement avec la salinité. Comme mentionné précédemment on peut obtenir des valeurs quanti- tatives de la porosité au noyen de courbes d'étalonnage. Pour obtenir la lithologie, on peut considérer deux rapports qui indiquent si la formation est formée de calcaire ou de grès. Le rapport wSi/wSa indique ie calcaire tandis que le rapport wSi/(awSi + bwCa) indique le grès. @@ @@ @@ Un autre indicateur de lithologie est donné par le rapport wSi/(awSi + bwCa + cwu) dans lequel w est représentatif ci un ou plusieurs autres constituants tels que u l'oxygène, le fer, etc.., à prendre en considération. On peut bien entendu calculer des rapports indicateurs de lithologies autres que le calcaire ou le gres. Des résultats expérimentaux ont montré que les rapports WFe/WSI dans lequel wFe est la proportion de fer, et WFe/WCa sont tous deux plus élevés dans des formations argileuses que dans des formations propres. On obtient donc un indicateur d'argile par l'un ou l'autre de ces rapports. On peut aussi calculer le rapport wFe/(awsi + bwca? qui a l'avantage de tenir compte d'argiles contenant du silicium ou du calcium. En résumé, l'interprétation des diagraphies T-I est améliorée par la présence d'informations précises sur des propriétés de la formation telles que lithologie, argilosité, porosité et salinité. Ainsi, l'étude combinée de ces propriétés enrichit considérablement les renseignements susceptibles d'être obtenus par les diagraphies de temps de décroissance sur la teneur en hydrocarbures et a productivité des formations. Elle permet en outre de résoudre des problèmes particuliers jusqu'à présent difficiles. Par exemple, certaines formations différentes, telles que des argiles et des sables à haute salinité, présentent des valeurs de (T) et de (#) similaires et il est difficile de les distinguer d'après ces seules valeurs. Par contre, les renseignements complémentaires fournis par les indices de salinité et de teneur en argile permettent de les différencier. Une autre amélioration porte sur les formations à salinité faible (par exemple de T l'ordre de 2ç), dans lesquelles les diagraphies de temps de décroissance des neutrons thermiques sort sqJéts à caution. Dans ce cas, l'étude de spectroscopie et notamment le rapport wCl/wH, fournit des mesures plus précises de la salinité. On peut alors utiliser ces mesures pour obtenir des valeurs de saturation en eau. Pour l'analyse spectrale précédemment décrite, on a mentionné uniquement la détection de rayons gamma de capture de neutrons thermiques, mais on pourrai t aussi analyser d'autres rayons gamma, comme par exemple, ceux provenant de la diffusion inélastique des neutrons rapides ou les rayons gamma d'activation. Dans le cas de rayons gamma provenant d'une diffusion inélastique, les signaux de spectroscopie peuvent être détectés grâce à des signaux-émis par le programmateur 46 pendant une période de durée convenable simultanée et/ou immédiatement consécutive à une impulsion de neutrons, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 2.991.564 (Goodman) accordé le 4 juillet 1961. Eventuellement on peut modifier le cycle de fonctionnement représenté sur la figure 3 en supprimant la phase de spectroscopie de 20T et en ne conservant que la phase de temps de décroissance de lOT. On laisse ainsi plus de temps pour la décroissance des rayons gamma de capture entre les impulsions de neutrons, de façon à diminuer l'amplitude des rayons gamma de capture résiduels pendant la période suivante de détection de rayons gamma de diffusion inélastique. A partir d'une telle spectroscopie de rayons gamma de diffusion inélastique, on peut obtenir des informations sur le carbone et l'oxygène, en sélectionnant des fenêtres autour des pics du spectre propres au carbone et à l'oxygène, c'est-à-dire de 4,4 MeV pour le carbone et de 6,9 et 7,1 MeV pour l'oxygène. De préférence, toutefois, on analyse le spectre de rayons gamma par les techniques de comparaison décrites dans le brevet Moran. On choisit alors des spectres de constituants distincts pour 1 'analyse des rayons gamma de diffusion inélastique, par exemple les spectres du carbone, de l'oxygène, du silicium, du calcium et de l'hydrogène. On peut aussi inclure des spectres de constituants correspondant aux rayons gamma de capture résiduels ou au rayonnement gamma parasite naturel.Par la méthode décrite précédemment, on obtient des facteurs de proportions ci pour le calcium, le carbone, l'oxygène, le silicium et l'hydrogène, et l'on peut calculer certains rapports de ces facteurs. Si on le désire, on peut détecter et analyser les rayons gamma de capture de neutrons thermiques et les rayons gamma de diffusion inélastique, pour analyser les différents spectres soit au cours d'un seul déplacement de l'appareil dans le sondage soit au cours de deux déplacements distincts. Pour détecter les deux sortes de rayons gamma au cours d'un seul déplacement de l'appareil dans le sondage, on peut prévoir des portes analogi .ues supplémentaires (non représentées) interposées entre les discriminateurs et les circuits de tri d'impulsions de l'analyseur d'amplitude 68 et convenable ment activées par des signaux de cadencement provenant du programmateur 46 pour transm.ettre seulement les impulsions qui correspondent à des rayons gamma de diffusion inélastique.Les périodes de détection des rayons ganma de capture cont les mêmes que précédenr.,ent. Le calculateur 82 est alors agencé pour appli tuer l'ensemble de coefficients aik aux spectres respectifs de rayons gamma de diffusion inélastique et de capture. Pour obtenir les deux types de specires au cours de deux déplacements, on peut utiliser un commutateur susceptible d'être commandé depuis la surface pour sélectionner l'une ou l'autre des sécuences de cadencement et choisir les coefficients appropriés pour la combinaison des spectres respectifs. Eventuellement, on peut réduire le nombre de spectres individuels formant le spectre composite en soustrayant certains d'entre eux au spectre détecté. Par exemple, on peut soustraire le spectre de l'oxygène ou de l'iode au spectre détecté. On peut tenir compte des apports fournis au spectre par des émetteurs à longévité relativement grande (tels que l'oxygène) et par d'autres sources ambiantes (telles que la ou les sources d'étalonnage, le rayonnement gamma nature; des sels radioactifs présents dans le sondage etc..) e détectant ces apports pendant un intervalle de temps consécutif aux périodes de spectroscopie et en soustrayant le spectre amoiant ainsi obtenu. Par exemple, dans le cycle représenté sur la figure 3, on peut mesurer le spectre ambiant rendant l'intervalle de stabilisation allant de 24T à 31@, puis soustraire proportionnellement ce spectre au spectre détecté pendant les intervalles lO6A-106E. 3ien entendu, on pourra apporter de nombreuses variantes au mode de réalisation décrit sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la source ce neutrons pourrait émettre des impulsions de durée et de fréquence fixes. De même, l'instant d'occurrence de 12 période de détection de (T) pourrait être fixe par rapport aux impulsions de neutrons ou commandé de façon non automatique, en fonction d'une caractéristique neutronique des formations. RNDICAOW 1. Procédé pour l'étude des formations traversées par un sondage, dans lequel on effectue une mesure d'une caractéristique neutronique fonction du temps d'une formation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes irradier la formation par une première impulsion de neutrons; obtenir des représentations des énergies de rayons gamma produits par des interactions de neutrons avec des noyaux de la formation suite à ladite première impulsion; analyser au moins une partie du spectre énergétique des rayons gamma correspondant auxdites représentations obtenues pendant une première pério de après irradiation de la formation par ladite impulsion; et commander dans le temDs ladite première période en fonction de la dite mesure de caractéristique neutronique de la formation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mesure d'une caractéristique neutronique comprend les opérations suivantes obtenir des représentations d'interactions de neutrons avec des noyaux de la formation après irradiation de la formation par une deuxième impulsion de neutrons; déduire ladite mesure desdites représentations obtenues. 3. Procédé selon l'une des revendications 1. et 2, caractérisé en ce que tétas pe de commande de ladite première période comprend les opérations suivantes: élaborer un signal de commande correspondant à ladite mesure de ca ractéristique neutronique; et déterminer le temps d'occurrence de ladite première période en réponse audit signal de commande. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit signal de commande est lié au temps d'occurrence de ladite première impulsion de neutrons selon une fonction de ladite mesure de caractéristique neutronique. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel la caractéristi que neutronique mesurée est le temps de décroissance des neutrons thermiques dans la formation, caractérisé en ce qu'on élabore ledit signal de commande de façon que ladite première période commence un premier intervalle de temps sélectionné après la fin de ladite deuxième impulsion de neutrons. S. Procédé selon la revend,cation 5, caractérisé en ce que ladite première période se termine au deuxième intervalle de temps sélectionné après le début de cette période. Procédé selon l'elle des revendications 1à 5, cam ctérisé en ce que ltétape d'analyse spectrale comprend l'opération de comparer la partie de spectre analysée à un spectre d'énergie composite formé par des spectres pondérés de constituants supposés composer principalement la formation, pour déter miner les proportions desdits constituants qui produisent un spectre composite concordant le mieux avec ladite partie de spectre analysée. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on enregistre en fonction de la profondeur la caractéristique neutronique mesurée et lesdites proportions de constituants déterminées. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que irradie la formation par au moins lesdites première et deuxième impulsions pendant chacun d'une succession de cycles comportant au moins ia première et la deuxième période, la mesure de caractéristique neutronique étant effectuée pendant la deuxième période, et en ce que le temps d'occurrence de chaque première période d'un cycle est commandé en réponse à la mesure de caractéristique neutronique obtenue pendant la deuxième période du cycle précédent. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite deuxième période succède à ladite première période dans chaque cycle. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le temps d'occurrence de chaque première période d'un cycle est commandé par rapport à l'impulsion de neutrons associée, en fonction de la caractéris ticue neutronique mesurée pendant le cycle précédent. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu' on commande le temps d'occurrence de chaque impulsion de neutrons d'un cycle en fonction de la caractéristique neutronique mesurée pendant le cycle précédent. 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'on commande le temps d'occurrence de ladite deuxième période après une impul sion de neutrons d'un cycle quelconque en fonction de la caractéristique neutronique mesurée pendant le cycle précédent et lTon effectue une autre mesure de temps de déeroissance en réponse à des signaux produits pendant la deuxième période du cycle quelconcue. 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits rayons gamma proviennent de captures de neutrons thermiques par des noyaux de la formation et par d'autres milieux présents dans le sondage, caracté risé en ce que ladite étape de commande de la première période permet de sélectionner les représentations des énergies de rayons gamma qui provien nent surtout de la formation irradiée. 15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on commande le temps d'occurrence de ladite première impulsion de neutrons en fonction de la caractéristique neutronique mesurée. 16. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la caractéristique neutroni que mesurée est le temps de décroissance des neutrons thermiques, caracté risé en ce qu'il comprend les étapes suivantes élaborer des signaux de commande d'impulsions de neutrons de façon que cnaque impulsion de neutrons ait une durée approximativement égale au temps de décroissance mesure que lesdites premières impulsions de neutrons soient séparées par des intervalles approximativement égaux à quatre fois le temps de décroissance mesuré, et que chaque deuxième impulsion de neu trons soit séparée de l'impulsion consécutive par un intervalle au moins égal à dix fois le temps de décroissance; ; commander ladite première période pour que sa durée soit approxima tivement égale à deux fois le temps de décroissance mesuré et qu'elle com mence sensiblement une fois le temps de décroissance mesuré après la fin de l'impulsion de neutrons précédente; et commander ladite deuxième période pour que sa durée soit approxima tivement égale à sept fois le temps de décroissance mesuré et qu'elle commence sensiblement deux fois le temps de décroissance après la fin de l'impulsion de neutrons précédente. 17. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits premier et d.eulème intervalles de temps sélectionnés sont respectivement égaux à environ une fois et deux fois le temps de décroissance mesuré. 18. Dispositif pour 11étudie des formations traversées par un sondage comprenant me sonde adaptée à être déplacée dans le sondage, des moyens sur ladite sonde pollr irradier une formation par au moins une première impulsion de neutrons, et des moyens pour mesurer u?e caractéristique neutronique, fonc tion du temps, de la formation, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection pour détecter des rayons gamma résultant d'interactions de neutrons avec des moyaux de la formation suite à ladite première impulsion et engendrer des signaux représentatifs des énergies des rayons gamma détectés; des moyens pour analyser au moins une partie du spectre d'énergie des rayons gamma;; des moyens de cadencement pour transmettre auxdits moyens d'analyse les signaux- engendrés en réponse à des rayons gamma détectés pendant une première période après ladite première impulsion de neutrons; et des moyens pour commander le fonctionnement desdits moyens de cadencement en fonction de la mesure de caractéristique neutronique. 19. n-ispsitif selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure sont sensibles à des représentations d'interactions de neutrons avec des noyaux de la formation, suite à l'irradiation de la formation par une deuxième impulsion de neutrons. 20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure sont sensibles à des captures de neutrons thermiques par des noyaux de la formation et en ce que la caractéristique neutronicue mesurée est une caractéristique de capture de neutrons thermiques. 21. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que les moyens de cadencement comprennent une première porte sensible à un signal de commande lié au temps d'occurrence de ladite première impulsion neutronique pour régler le temps d'occurrence de ladite première période; et les moyens de commande comprennent des moyens pour engendrer ledit signal de commande en fonction de la mesure de caractéristique neutronique. 22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que la caractéristique neutronique est le temps de décroissance des neutrons thermiques dans la formation; et ledit signal de commande est engendré de façon que ladite première période commence une fois le temps de décroissance mesuré après la fin de ladite première impulsion de neutrons et dure au moins deux fols le temps de décroissance mesuré. 23. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 22, caractérisé en ce que les moyens de commande sont adaptés à engendrer un signal pour commander le temps d'occurrence de ladite première impulsion de neutrons en fonction de la mesure de caractéristique neutronique. 24. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que les moyens de mesure de caractéristique neutronique sont sensibles à des signaux engendrés par les moyens de détection pendant une deuxième période qui suit une impulsion de neutrons ultérieure à la deuxième impul sion de neutrons et comprennent une deuxième porte, sensible à un signal de commande lié au temps d'occurrence de ladite impulsion neutronique ultérieure pour déterminer le temps d'occurrence de ladite deuxième période; et les moyens de commande comportent en outre des moyens pour engendrer le signal de commande de la deuxième porte en fonction de la mesure de caractéristique neutronique. 25. Dispositif selon l'une des revendications 18 à'24, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour enregistrer des représentations de la mesure de caractéristique neutronique et de la partie analysée du spectre de rayons gamma détectés en fonction de la profondeur de la formation. 26. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 25, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour comparer la partie analysée du spectre de rayons gamma avec un spectre composite formé de spectres pondérés de constituants supposés de la formation afin de déterminer les proportions desdits cons tituants supposés qui donnent un spectre composite concordant le mieux avec la partie analysée du spectre. 27. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 26, caractérisé en ce que les moyens d'irradiation engendrent une pluralité d'impulsions de neutrons pendant chacun d'ure succession de cycles et en ce qu il comprend des moyens pour engendrer des signaux d'étalonnage appliqués aux moyens d'analyse pen dant une période prédéterminée de chaque cycle. 28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étalonnage comprennent une source de rayons gamma d'étalonnage d'énergie connue; des moyens pour appliquer auxdits moyens d'analyse les signaux engen drés par les moyens de détection en réponse auxdits rayons gamma d'étalonna ge pendant lesdites périodes prédéterminées appartenant à un cycle sur deux; des moyens pour engendrer une première série de signaux d'étalonnage d'amplitude faible et une deuxième série de signaux d'étalonnage d'amplitude élevée, le rapport desdites amplitudes étant sensiblement constant, et pour appliquer alternativement la première et la deuxième série de signaux aux moyens d'analyse pendant lesdites périodes prédéterminées des cycles res tants; des moyens pour déterminer le rapport entre les canaux respectivement affectés aux première et deuxième séries de signaux;; des moyens pour engendrer un signal de commande fonction de la diffé rence entre ledit rapport de canaux et ledit rapport d'amplitudes; et des moyens sensibles audit signal de commande pour corriger une erreur éventuelle dans les moyens d'analyse. 29. Procédé pour 1 'étude des formations traversées par un sondage dans lequel on obtient des impulsions dont la valeur indique une caractéristique des formations, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes élaborer des première et deuxième impulsions de test dont les ampli tudes sont respectivement élevée et faible; maintenir une relation prédéterminée sur une gamme étendue de tempéra tures entre les amplitudes desdites première et deuxième impulsions de test; appliquer lesdites première et deuxième impulsions de test à un analy seur d'amplitudes qui répartit les impulsions qu'il reçoit entre une série de canaux selon l'amplitude desdites impulsions; déterminer les canaux respectifs auxquels l'analyseur d'amplitude affecte lesdites première et deuxième impulsions de test; établir le rapport des canaux respectifs; et commander l'analyseur d'amplitude en réponse audit rapport pour répartir avec précision les impulsions dans les canaux corrects sur une gamme étendue de températures. 30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que, l'étape d'appli cation des impulsions de test à l'analyseur d'amplitude, consiste à lui appliquer alternativement les première et deuxième impulsions de test. 31. Procédé selon l'une des revendications 29 et 30, caractérisé en ce que l'étape de maintenir une relation prédéterminée entre les amplitudes des impulsions de test consiste à maintenir entre ces amplitudes un rapport constant. 32. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que l'étape de commande de l'analyseur d'amplitude comprend en outre l'opération de comparer ledit rapport des canaux avec un signal maintenu constant sur ladite gamme de températures pour obtenir un signal de commande représentatif de la diffé rence entre ledit rapport et ce signal, l'analyseur d'amplitude étant commandé en réponse audit signal de commande de façon à amener ledit rap port de canaux sensiblement en accord avec ledit signal constant. 33. Procédé selon les revendications 31 et 32 prises en combinaison, caractérisé en ce que ledit signal constant est le rapport des amplitudes des impulsions de test. 34. Dispositif pour l'étude des formations traversées par un sondage comprenant des moyens pour obtenir des impulsions dont la valeur indique une caracté ristique des formations; et un générateur d'impulsions qui fournit des impulsions ayant des amplitudes fonction d'un paramètre choisi à un analy seur d'amplitude adapté à répartir lesdites impulsions selon leurs amplitu des, entre une série de canaux, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour élaborer des première et deuxième impulsions de test ayant respectivement des amplitudes élevée et faible; des moyens pour maintenir une relation prédéterminée, sur une gamme étendue de températures, entre les amplitudes desdites première et deuxième impulsions de test; des moyens pour appliquer lesdites première et deuxième impulsions ae test à l'analyseur d'amplitude;; des moyens pour déterminer les canaux respectifs auxquels l'analyseur affecte lesdites première et deuxièmes impulsions de test; des moyens pour élaborer un signal correspondant au rapport entre les emplacements des canaux respectifs; et des moyens pour commander l'analyseur d'amplitude en réponse audit signal. 35. Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer les impulsions de test à l'analyseur d'amplitude sont adaptés à appliquer alternativement les première et deuxième impulsions de test à cet analyseur. 30. Dispositif selon l'une des revendications 34 et 35, caractérisé en ce que la relation prédéterminée entre les amplitudes des impulsions-de test est un rapport constant. 37. Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de l'analyseur d'amplitude comprennent des moyens pour comparer ledit signal de rapport avec un signal éta lon maintenu constant sur ladite gamma de températures, pour obtenir un signal de commande représentatif de la concordance entre le signal de rapport des emplacements de canaux et ledit signal étalon; et des moyens pour commander l'analyseur d'amplitude de façon à amener sensiblement en concordance ledit signal de rapport et ledit signal étalon. 38. Dispositif selon les revendications 36 et 37 prises en combinaison, carac térisé en ce que ledit signal étalon est le rapport des amplitudes des impulsions de test.