СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НАДТЕПЛОВЫХ И ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНОВ

1. Система содержащая
инструмент для измерения свойств земного пласта, содержащий
корпус инструмента;
источник нейтронов, расположенный внутри корпуса инструмента и предназначенный для излучения нейтронов;
нейтронный детектор, расположенный внутри корпуса инструмента на расстоянии от источника нейтронов;
первый нейтронный защитный экран, расположенный в рабочем положении относительно нейтронного детектора, имеющий наружную поверхность и ограничивающий внутренний объем, причем первый нейтронный защитный экран предотвращает проникновение нейтронов, имеющих энергию ниже первого заданного порога, от наружной поверхности во внутренний объем;
первый нейтронный защитный экран связан с возможностью перемещения с корпусом инструмента, причем первый нейтронный защитный экран имеет незакрытое положение относительно нейтронного детектора таким образом, что нейтронный детектор по меньшей мере частично находится за пределами внутреннего объема, и имеет закрытое положение относительно первого нейтронного детектора таким образом, что первый нейтронный детектор расположен во внутреннем объеме.
2. Система по п. 1, в которой первый нейтронный защитный экран выполнен с возможностью поглощения тепловых нейтронов, бомбардирующих первый нейтронный защитный экран, и первый нейтронный защитный экран выполнен с возможностью обеспечения проникновения надтепловых нейтронов, находящихся с наружной стороны и бомбардирующих первый нейтронный защитный экран, во внутренний объем.
3. Система по п. 2, в которой первый нейтронный защитный экран выполнен с возможностью поглощения нейтронов, имеющих энергию ниже примерно 1 эВ, бомбардирующих первый нейтронный защитный экран.
4. Система по п. 1, в которой нейтронный детектор выполнен с возможностью обнаружения тепловых нейтронов, бомбардирующих нейтронный детектор снаружи, когда первый нейтронный защитный экран находится в незакрытом положении.
5. Система по п. 4, в которой нейтронный детектор выполнен с возможностью обнаружения надтепловых нейтронов, бомбардирующих наружную поверхность первого нейтронного защитного экрана, и не обнаруживает тепловые нейтроны, бомбардирующие наружную поверхность первого нейтронного защитного экрана, когда первый нейтронный защитный экран находится в закрытом положении.
6. Система по п. 5, в которой, когда нейтронный детектор выполнен с возможностью обнаружения надтепловых нейтронов, бомбардирующих наружную поверхность, нейтронный детектор выполнен с возможностью обнаружения надтепловых нейтронов во внутреннем объеме.
7. Система по п. 1, в которой нейтронный детектор выполнен с возможностью обнаружения надтепловых нейтронов, бомбардирующих наружную поверхность первого нейтронного защитного экрана, и не обнаруживает тепловые нейтроны, бомбардирующие наружную поверхность первого нейтронного защитного экрана, когда первый нейтронный защитный экран находится в закрытом положении.
8. Система по п. 7, в которой, когда нейтронный детектор обнаруживает надтепловые нейтроны, бомбардирующие наружную поверхность, нейтронный детектор выполнен с возможностью обнаружения надтепловых нейтронов во внутреннем объеме.
9. Система по п. 1, в которой нейтронным детектором является нейтронный детектор короткого зонда, и инструмент дополнительно содержит
нейтронный детектор длинного зонда, расположенный внутри корпуса инструмента на расстоянии от источника нейтронов и дальше чем нейтронный детектор короткого зонда; и
второй нейтронный защитный экран, расположенный в рабочем положении относительно нейтронного детектора длинного зонда, причем второй нейтронный защитный экран имеет наружную поверхность и ограничивает внутренний объем, при этом второй нейтронный защитный экран выполнен с возможностью предотвращения проникновения нейтронов, имеющих энергию ниже второго
заданного порога, от наружной поверхности во внутренний объем второго нейтронного защитного экрана;
второй нейтронный защитный экран с возможностью перемещения связан с корпусом инструмента, причем второй нейтронный защитный экран имеет незакрытое положение относительно нейтронного детектора длинного зонда таким образом, что нейтронный детектор длинного зонда по меньшей мере частично находится за пределами внутреннего объема второго нейтронного защитного экрана, и второй нейтронный защитный экран имеет закрытое положение относительно нейтронного детектора длинного зонда таким образом, что нейтронный детектор длинного зонда расположен во внутреннем объеме.
10. Система по п. 1, дополнительно содержащая
второй нейтронный защитный экран в рабочем положении относительно нейтронного детектора и первому нейтронному защитному экрану, причем второй нейтронный защитный экран имеет наружную поверхность и ограничивает внутренний объем, при этом второй нейтронный защитный экран выполнен с возможностью предотвращения проникновения нейтронов, имеющих энергию ниже второго заданного порога, от наружной поверхности во внутренний объем второго нейтронного защитного экрана;
второй нейтронный защитный экран с возможностью перемещения связан с корпусом инструмента, причем второй нейтронный защитный экран имеет незакрытое положение относительно нейтронного детектора таким образом, что нейтронный детектор по меньшей мере частично находится за пределами внутреннего объема второго нейтронного защитного экрана, и второй нейтронный защитный экран имеет закрытое положение относительно нейтронного детектора таким образом, что нейтронный детектор расположен во внутреннем объеме.
11. Система по п. 10, в которой в закрытом положении второго нейтронного защитного экрана нейтронный детектор находится во внутреннем объеме первого и второго нейтронных защитных экранов.
12. Система по п. 1, в которой корпус инструмента дополнительно содержит трос-кабель, регистрирующий положение герметичного резервуара.
13. Система по п. 1, в которой корпус инструмента является инструментом для каротажа во время бурения.
14. Система по п. 1, в которой первый нейтронный защитный экран является кадмием.
15. Способ измерения свойств земного пласта, включающий этапы, согласно которым:
размещают каротажный прибор внутри буровой скважины, которая проникает сквозь земной пласт,
высвобождают нейтроны с использованием источника нейтронов, расположенного внутри каротажного прибора,
определяют спектральную информацию относительно нейтронов, которые взаимодействуют с земным пластом и которые бомбардируют каротажный прибор после указанного взаимодействия.
16. Способ по п. 15, согласно которому определение спектральной информации дополнительно включает выборочное блокирование достижения нейтронами, имеющими энергию ниже первого заданного порога, нейтронного детектора, расположенного в каротажном приборе.
17. Способ по п. 16, согласно которому выборочное блокирование дополнительно включает поглощение нейтронов, имеющих энергию ниже первого заданного порога, нейтронным защитным экраном.
18. Способ по п. 16, согласно которому выборочное блокирование дополнительно включает поглощение нейтронов, имеющих энергию ниже примерно 1 эВ нейтронным защитным экраном.
19. Способ по п. 15, согласно которому определение спектральной информации дополнительно включает этапы, согласно которым:
выборочно блокируют достижение нейтронами, имеющими энергию ниже первого заданного порога, нейтронного детектора, расположенного в каротажном приборе, и затем
выборочно блокируют достижение нейтронами, имеющими энергию ниже второго заданного порога и выше первого заданного порога, нейтронного детектора, расположенного в каротажном приборе.
20. Способ по п. 15, согласно которому определение спектральной информации дополнительно включает этапы, согласно которым:
обнаруживают нейтроны в нейтронном детекторе, расположенном за пределами нейтронного защитного экрана, и затем
перемещают первый нейтронный защитный экран относительно нейтронного детектора таким образом, что нейтронный детектор закрыт первым нейтронным защитным экраном, и
обнаруживают нейтроны, которые достигают нейтронного детектора сквозь первый нейтронный защитный экран.
21. Способ по п. 20, дополнительно включающий этапы, согласно которым:
перемещают второй нейтронный защитный экран относительно нейтронного детектора таким образом, что нейтронный детектор закрыт вторым нейтронным защитным экраном, и
обнаруживают нейтроны, которые достигают нейтронного детектора сквозь второй нейтронный защитный экран.
22. Способ по п. 20, дополнительно включающий этапы, согласно которым:
перемещают второй нейтронный защитный экран относительно нейтронного детектора и первого нейтронного защитного экрана таким образом, что нейтронный детектор закрыт первым и вторым нейтронными защитными экранами, и
обнаруживают нейтроны, которые достигают нейтронного детектора сквозь первый и второй нейтронные защитные экраны.