NO20110064A1

NO20110064A1 - Nedihullsmalinger av noytronaktiviseringer

Info

Publication number: NO20110064A1
Application number: NO20110064A
Authority: NO
Inventors: Peter Wraight; Christian Stoller
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-01-14
Also published as: GB201101020D0; WO2010002727A3; GB2473994A; US8969793B2; RU2011103563A; WO2010002727A2; CA2729642A1; CA2729642C; GB2473994B; RU2502096C2; US20110198488A1; US20150168592A1

Abstract

Systemer og fremgangsmåter for å måle nøytroninduserte aktiveringsgammastråler i en undergrunnsformasjon er tilveiebragt. I ett eksempel kan et nedihullsverktøyforå måle nøytroninduserte aktiveringsgammastråler omfatte en nøytronkilde og en gammastråledetektor. Nøytronkilden kan sende ut nøytroner i henhold til et pulseringsskjema som omfatter en forsinkelse mellom to pulser. Forsinkelsen kan være tilstrekkelig til å gi hovedsakelig alle nøytroninnfangingshendelser som følge av de utsendte nøytronene tid til å opphøre. Gammastråledetektoren kan være innrettet for å detektere aktiveringsgammastråler generert når stoffer aktivert av de utsendte nøytronene brytes ned til en ikke-radioaktiv tilstand.

Description

BAKGRUNN

[0001] Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt brønnlogging med nøytroninduserte gammastråler, og mer spesifikt brønnlogging med nøytroninduserte aktiveringsgammastråler.

[0002] Ved hjelp av nedihulls kjerneverktøy kan en bestemme grunnstoffsammensetningen i en undergrunnsformasjon på en rekke forskjellige måter. En indirekte bestemmelse av en formasjons litologi kan oppnås ved hjelp av informasjon fra målinger av tetthet og fotoelektrisk effekt (PEF) fra spredning av gammastråler i formasjonen. En direkte påvisning av stoffer i formasjonen kan oppnås ved å detektere nøytroninduserte gammastråler. Nøytroninduserte gammastråler kan dannes når en nøytronkilde sender inn nøytroner i en formasjon, som kan vekselvirke med stoffer i formasjonen gjennom uelastisk spredning, høyenergi kjernereaksjoner eller nøytroninnfanging.

[0003] Som følge av uelastisk spredning eller innfangingsreaksjoner kan enkelte formasjonskjerner bli radioaktive. Hver radioaktive isotop i formasjonen kan ha en karakteristisk halveringstid og et karakteristisk nedbrytningsforløp til et ikke-radioaktivt stoff. Nedbrytningen av de fleste radioaktive stoffer kan ledsages av utsending av én eller flere karakteristiske gammastråler. Disse karakteristiske gammastrålene kan bli anvendt for å identifisere stoffet i formasjonen som nedbrytes, og kan således indikere et unikt stoff i formasjonen som har blitt aktivert ved uelastisk spredning eller nøytroninnfanging.

[0004] Forskjellige formasjonsmålinger kan gjøres basert på de ovenfor beskrevne kjernereaksjonene. For eksempel kan en bestemme sprekkhøyde i en formasjon ved å pumpe inn radioaktive sporstoffer i en formasjon sammen med oppsprekkingsfluid og proppemateriale og deretter måle karakteristiske gammastråler utsendt av sporstoffet. Imidlertid kan bruk av et radioaktivt sporstoff bringe på bane en rekke lovmessige, miljømessige og andre utfordringer, ettersom det radioaktive sporstoffet kan være i væskeform og således lett vil spre seg utover. Følgelig har det blitt utviklet forskjellige metoder for å unngå bruk av radioaktive sporstoffer ved bestemmelse av sprekkhøyde. Disse metodene kan inkludere injeksjon av et inert, væskeformig sporstoff i formasjonen, som deretter kan bli bombardert med nøytronstråling for å aktivere sporstoffet i væsken. Under gjennomføringen av disse metodene kan imidlertid kilden for den aktiverende nøytronstrålingen bevege seg vekk fra målepunktet, og aktiveringsstrålingen kan bli målt på et senere tidspunkt når en gammastråledetektor eller en annen detektor passerer forbi dette punktet. I noen tilfeller kan forsinkelsesperioden mellom aktivering og måling gi materiale i oppsprekkingsfluidet som inneholder sporstoffet bevege seg, noe som kan resultere i feiltolkning av en formasjonssprekk eller andre formasjonsegenskaper.

OPPSUMMERING

[0005] Utvalgte aspekter i samsvar med rammen til utførelsesformene det opprinnelig ble krevet beskyttelse for er forklart nedenfor. Det må forstås at disse aspektene kun er presentert for å gi leseren en kort oppsummering av hvordan utvalgte utførelsesformer kan realiseres, og at disse aspektene ikke er ment å begrense rammen til utførelsesformene. Tvert imot kan utførelsesformene inkludere en rekke forskjellige aspekter som ikke nødvendigvis er forklart nedenfor.

[0006] Utførelsesformer av oppfinnelsen som beskrives her vedrører generelt systemer og fremgangsmåter for å måle nøytroninduserte

aktiveringsgammastråler. For eksempel kan et nedihullsverktøy for å måle nøytroninduserte aktiveringsgammastråler inkludere en nøytronkilde og en gammastråledetektor. Nøytronkilden kan sende ut nøytroner i henhold til et pulseringsskjema som inkluderer en forsinkelse mellom to pulser. Forsinkelsen kan være stor nok til å gi hovedsakelig alle nøytroninnfangingshendelser som følge av de utsende nøytronene tid til å opphøre. Gammastråledetektoren kan være innrettet for å detektere aktiveringsgammastråler som blir generert når stoffer aktivert av de utsendte nøytronene brytes ned til en ikke-radioaktiv tilstand.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0007] Fordeler med foreliggende oppfinnelse vil tydeliggjøres ved lesning av den følgende detaljerte beskrivelsen og ved henvisning til tegningene, der:

[0008] Figur 1 er et skjematisk blokkdiagram av et system som inkluderer et nedihullsverktøy og databehandlingskretser for å måle nøytroninduserte gammastråler, ifølge en utførelsesform;

[0009] Figur 2 er et skjematisk blokkdiagram av en brønnloggeoperasjon som anvender nedihullsverktøyet i figur 1, ifølge en utførelsesform;

[0010] Figur 3 er et nøytronpulsdiagram som illustrerer et

nøytronpulseringsskjema for nedihullsverktøyet i figur 1, ifølge en utførelsesform;

[0011] Figur 4 er et nøytronpulsdiagram som illustrerer et mikroutbruddsskjema til bruk i nøytronpulseringsskjemaet i figur 3, ifølge en utførelsesform;

[0012] Figur 5 er et nøytronpulsdiagram som illustrerer et annet nøytronpulseringskjema, ifølge en utførelsesform;

[0013] Figur 6 er et flytdiagram som beskriver en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente gammastrålemålinger for å bestemme et trekk ved en undergrunnsformasjon med bruk av nedihullsverktøyet i figur 1, ifølge en utførelsesform;

[0014] Figur 7 er flytdiagram av en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente gammastrålemålinger for sprekkhøydebestemmelse med bruk av nedihullsverktøyet i figur 1, ifølge en utførelsesform;

[0015] Figur 8 er et plott som illustrerer relativ gammastråletelling over tid med bruk av nedihullsverktøyet i figur 1, ifølge en utførelsesform;

[0016] Figur 9 er et flytdiagram av en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente gammastrålemålinger på bestemte tidspunkter, ifølge en utførelsesform; og

[0017] Figur 10 er et flytdiagram av en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente målinger av gammastråler indusert med nøytroner forsynt av d-D- og d-T-reaksjoner, ifølge en utførelsesform.

DETALJERT BESKRIVELSE AV KONKRETE UTFØRELSESFORMER

[0018] Én eller flere konkrete utførelsesformer er beskrevet nedenfor. I et forsøk på å gi en kortfattet beskrivelse av disse utførelsesformene er ikke alle trekk ved en faktisk utførelse beskrevet her. Det må forstås at i utviklingen av enhver slik faktisk utførelse, som i ethvert produksjons- eller utviklingsprosjekt, en rekke utførelsesspesifikke avgjørelser må tas for å oppnå utviklerens spesifikke mål, så som overholdelse av systemrelaterte og forretningsrelaterte føringer, som kan variere fra én utførelse til en annen. Videre må det forstås at en slik utviklingsjobb kan være komplisert og tidkrevende, men likevel vil være et rutinemessig utformings-, tilvirknings- og produksjonsforetagende for fagmannen med støtte i denne beskrivelsen.

[0019] Utførelsesformer av oppfinnelsen beskrevet her vedrører generelt systemer og fremgangsmåter for brønnlogging basert på nøytroninduserte gammastråler. Spesielt vedrører oppfinnelsen beskrevet her aktivering av kjerner i en undergrunnsformasjon ved å bombardere formasjonen med nøytroner, som deretter kan sende ut gammastråler ("aktiveringsgammastråler") med karakteristiske spektre. Til forskjell fra andre metoder kan oppfinelsen beskrevet her inkludere det å bombardere undergrunnsformasjonen med nøytroner med bruk av et nøytronpulseringsskjema som inkluderer en spesifikk forsinkelse mellom pulser.

[0020] Ved hjelp av et slikt nøytronpulseringsskjema kan nøytroner bli sendt inn i formasjonen for en spesifikk tidsperiode, under hvilken formasjonskjernene kan bli aktivert gjennom uelastiske spredningshendelser og/eller nøytroninnfangingshendelser. Disse hendelsene kan generere henholdsvis "uelastiske gammastråler" og "nøytroninnfangings-gammastråler", mens nøytronene blir sendt inn i formasjonen og for en kort påfølgende periode. Forsinkelsen i nøytronpulseringsskjemaet kan gi de uelastiske gammastrålene og nøytroninnfangings-gammastrålene tid til å dø ut, hvilket etterlater hovedsakelig kun aktiveringsgammastrålene fra de aktiverte formasjonskjernene. Aktiveringsgammastrålene kan så bli detektert under forsinkelsen, heller enn på et senere tidspunkt når nøytronkilden har beveget seg vekk. I tillegg eller alternativt kan oppfinnelsen beskrevet her også muliggjøre måling av uelastiske gammastråler og/eller nøytroninnfangings-gammastråler sammen med aktiveringsgammastrålene.

[0021] På bakrunn av det foregående illustrerer figur 1 et system 10 for å bestemme undergrunnsformasjoners egenskaper ved hjelp av aktiveringsgammastråler, inkluderende et nedihullsverktøy 12 og et databehandlingssystem 14. Som et eksempel kan nedihullsverktøyet 12 være et vaierført eller kabelført verktøy for å logge en eksisterende brønn, eller kan være anordnet i en borehullsenhet for logging under boring (LWD - Logging While Drilling). Databehandlingssystemet 14 kan være innlemmet i nedihullsverktøyet 12 eller kan være fjernt. Nedihullsverktøyet 12 kan være omgitt av et hus 16.

[0022] Nedihullsverktøyet 12 kan inkludere en nøytronkilde 18 innrettet for å sende ut nøytroner inn i en formasjon i henhold til et nøytronpulseringsskjema, som beskrevet nedenfor. Som et eksempel kan nøytronkilden 18 være en elektronisk nøytronkilde, så som Minitron™ fra Schlumberger Technology Corporation, som kan generere pulser av nøytroner gjennom d-D- og/eller d-T-reaksjoner. I noen utførelsesformer kan en nøytronovervåker 20 overvåke nøytronutsendinger fra nøytronkilden 18 for mer nøyaktig å observere mengden nøytroner som sendes ut av nøytronkilden 18. Nøytronovervåkeren 20 kan være en plast-scintillator og fotomultiplikator som primært kan detektere uspredte nøytroner direkte fra nøytronkilden 18, og kan avgi et telleratesignal som er proporsjonalt med nøytronutmatingsraten fra nøytronkilden 18. Et nøytronskjold 22 kan skille nøytronkilden 18 fra forskjellige andre detektorer i nedihullsverktøyet 12. Et tilsvarende skjold 24, som kan inneholde stoffer så som bly, kan hindre at gammastråler vandrer mellom de forskjellige detektorene i nedihullsverktøyet 12.

[0023] Nedihullsverktøyet 12 kan inkludere én eller flere gammastråledetektorer, og kan inkludere tre eller flere gammastråledetektorer. Nedihullsverktøyet 12 illustrert i figur 1 inkluderer to gammastråledetektorer 26 og 28. Den innbyrdes plasseringen av gammastråledetektorene 26 og/eller 28 i nedihullsverktøyet 12 kan variere. I noen utførelsesformer kan gammastråledetektorene 26 og 28 være anordnet på motsatte sider av nøytronkilden 18.

[0024] Gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan være inneholdt i respektive hus 30. Scintillatorkrystaller 32 i gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan muliggjøre detektering av tellinger av eller spektre til gammastråler ved å generere lys når gammastråler spres eller blir fanget i scintillatorkrystallene 32. Scintillatorkrystallene 32 kan være uorganiske scintillasjonsdetektorer som inneholder for eksempel Nal(TI), LaCI3, LaBr3, BGO, GSO, YAP og/eller andre passende materialer. Husene 34 kan omgi scintillatorkrystallene 32. Fotodetektorer 36 kan detektere lys sendt ut av scintillatorkrystallene 32 når en gammastråle blir absorbert og lyset har passert gjennom et optisk vindu 38. Gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan være innrettet for å frembringe en gammastråletelling og/eller gammastrålespektre.

[0025] Signalene fra nøytronovervåkeren 20 og gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan bli sendt til databehandlingssystemet 14 som data 40. Databehandlingssystemet 14 kan inkludere en generell datamaskin, så som en personlig datamaskin, innrettet for å kjøre en rekke forskjellig programvare, inkluderende programvare som realiserer hele eller en del av teknikken ifølge oppfinnelsen. Alternativt kan databehandlingssystemet 14 inkludere, blant annet, en stormaskin, et distribuert datasystem eller en applikasjonsspesifikk datamaskin eller arbeidsstasjon innrettet for å realisere hele eller en del av teknikken her basert på spesialisert programvare og/eller maskinvare tilveiebragt som del av systemet. Videre kan databehandlingssystemet 14 inkludere enten én enkelt prosessor eller flere prosessorer for å lette realisering av funksjonaliteten beskrevet her. Prosessering kan bli utført i hvert fall delvis av en integrert prosessor i nedihullsverktøyet.

[0026] Generelt kan databehandlingssystemet 14 inkludere

databehandlingskretser 44, som kan være en mikrostyringsenhet eller mikroprosessor, så som en sentralprosesseringsenhet (CPU), som kan kjøre forskjellige rutiner og prosesseringsfunksjoner. For eksempel kan databehandlingskretsene 44 eksekvere forskjellige operativsysteminstruksjoner og programvarerutiner som er innrettet for å utføre bestemte prosesser og lagret i eller tilveiebragt av et produkt inkluderende et datamaskinlesbart medium, så som en minneanordning (f.eks. et direkteaksessminne (RAM) i en personlig datamaskin) eller én eller flere masselagringsanordninger (f.eks. en intern eller ekstern harddisk, en solid-state lagringsanordning, et CD-ROM, en DVD, eller en annen lagringsanordning). I tillegg kan databehandlingskretsene 44 behandle data forsynt som innmatinger til forskjellige rutiner eller dataprogrammer, inkluderende dataene 40.

[0027] Dataene i tilknytning til teknikken i oppfinnelsen kan være lagret i eller bli forsynt av minnet eller masselagringsanordningen i databehandlingssystemet 14. Alternativt kan disse dataene bli forsynt til databehandlingskretsene 44 i databehandlingssystemet 14 via én eller flere innmatingsanordninger. I én utførelsesform kan datafangstkretser 42 representere én slik innmatingsanordning; imidlertid kan innmatingsanordningene også inkludere manuelle innmatingsanordninger, så som et tastatur, en mus eller liknende. I tillegg kan innmatingsanordningene inkludere en nettverksanordning, så som et kabelbasert eller trådløst Ethernet-kort, et trådløst nettverksadapter eller hvilke som helst av forskjellige porter eller anordninger innrettet for å lette kommunikasjon med andre anordninger over et hvilket som helst passende kommunikasjonsnettverk, så som et lokalt nettverk eller Internett. Ved hjelp av en slik nettverksanordning kan databehandlingssystemet 14 utveksle data og kommunisere med andre nettverkstilknyttede elektroniske systemer, som befinner seg nær ved eller fjernt fra systemet. Nettverket kan inkludere forskjellige komponenter som letter kommunikasjon, inkluderende switcher, rutere, tjenere eller andre datamaskiner, nettverksadaptere, kommunikasjonskabler og annet.

[0028] Nedihullsverktøyet 12 kan sende dataene 40 til datafangstkretsene 42 i databehandlingssystemet 14, for eksempel over en ned-kommunikasjonslinje i et telemetrisystem eller en kommunikasjonskabel. Etter mottak av dataene 40 kan datafangstkretsene 42 sende dataene 40 til databehandlingskretsene 44.1 henhold til én eller flere lagrede rutiner kan databehandlingskretsene 44 behandle dataene 40 for å bestemme én eller flere egenskaper ved en undergrunnsformasjon som omgir nedihullsverktøyet 12. Denne behandlingen kan for eksempel inkludere én eller flere metoder for å bestemme en formasjonsegenskap basert på aktiveringsgammastråler og/eller uelastiske gammastråler eller nøytroninnfangings-gammastråler. Databehandlingskretsene 44 kan deretter mate ut en rapport 46 som angir den ene eller de flere bestemte egenskapene ved formasjonen. Rapporten 46 kan bli lagret i minne eller kan bli forsynt til en operatør via én eller flere utmatingsanordninger, så som en elektronisk skjerm og/eller en skriver. Som et eksempel kan databehandlingskretsene 44 bestemme sammensetningen til en undergrunnsformasjon basert på aktiveringsgammastråler, ved anvendelse av teknikker som de omtalt i US-patentet 4,810,876, "LOGGING APPARATUS AND

METHOD FOR DETERMINING ABSOLUTE ELEMENTAL CONCENTRATIONS

OF SUBSURFACE FORMATIONS", og/eller US-patentet 5,237,594, "NUCLEAR

ACTIVATION METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING AND

QUANTIFYING EARTH ELEMENTS", som begge er overdratt til Schlumberger Technology Corporation og inntas som referanse her i sin helhet.

[0029] Figur 2 illustrerer en nøytronindusert gammastrålebasert brønnloggeoperasjon 48, som inkluderer utplassering av nedihullsverktøyet 12 i en omkringliggende undergrunnsformasjon 50.1 operasjonen 48 vist i figur 2 er nedihullsverktøyet 12 senket inn i en eksisterende brønn 52. Brønnloggeoperasjonen 48 kan begynne når nøytronkilden 18 mater ut en serie av nøytronutbrudd 54 i henhold til et nøytronpulseringsskjema som innlemmer en aktiveringsforsinkelse. Passende nøytronpulseringsskjemaer er beskrevet mer detaljert nedenfor. Dersom nøytronkilden 18 sender ut nøytroner generert gjennom d-T-reaksjoner, kan nøytronutbruddet 54 inkludere nøytroner ved omtrent 14,1 MeV. Disse 14,1 MeV nøytronene kan kollidere med kjerner i den omkringliggende formasjonen 50 gjennom uelastiske spredningshendelser 56, som kan generere uelastiske gammastråler 58 og kan gjøre at nøytronene i nøytronutbruddet 54 mister energi. Etter hvert som nøytronene i nøytronutbruddet 54 mister energi, kan nøytronene bli absorbert av kjerner i formasjonen 50 i nøytroninnfangingshendelser 60, som kan generere nøytroninnfangings-gammastråler 62.

[0030] Både de uelastiske spredningshendelsene 56 og

nøytroninnfangingshendelsene 60 kan gjøre at stoffer i formasjonen 50 som er involvert i hendelsene 56 og/eller 60 aktiveres 64, eller blir radioaktive. Hver av de aktiverte 64 radioaktive isotopene kan ha en karakteristisk halveringstid og et karakteristisk nedbrytningsforløp til et ikke-radioaktivt stoff. Spesielt kan nedbrytningen av de fleste radioaktive stoffer i formasjonen 50 være ledsaget av utsending av én eller flere karakteristiske aktiveringsgammastråler 66. Fordi aktiveringsgammastrålene 66 kan svare til stoffet som brytes ned kan en ved å detektere aktiveringsgammastrålene 66 identifisere unike stoffer i formasjonen 50.

[0031] Dersom nøytronkilden 18 sender ut nøytroner generert gjennom d-D-reaksjoner, kan nøytronutbruddet 54 inkludere nøytroner ved omtrent 2,5 MeV. Disse 2,5 MeV nøytronene kan ikke forårsake uelastiske spredningshendelser 56, noe som kan kreve nøytroner med høyere energi, men kan forårsake nøytroninnfangingshendelser 60. Aktiveringen 64 som finner sted når nøytronutbruddet 54 hovedsakelig kun inkluderer nøytroner generert gjennom d-D-reaksjoner kan således kun være et resultat av nøytroninnfangingshendelser 60. Siden noen stoffer i formasjonen 50 bare kan aktiveres 64 gjennom nøytroninnfangingshendelser 60, og enkelte andre stoffer i formasjonen 50 bare kan aktiveres gjennom uelastiske spredningshendelser 56, kan noen teknikker beskrevet her inkludere flere pass av nedihullsverktøyet 12 gjennom formasjonen 50, der det sendes ut nøytronutbrudd 54 med forskjellige energinivåer.

[0032] De uelastiske gammastrålene 58, nøytroninnfangings-gammastrålene 62 og/eller aktiveringsgammastrålene 66 kan bli detektert av

gammastråledetektorene 26 og/eller 28. Som kort angitt over kan gammastrålene 58, 62 og 66 bli generert på forskjellige tidspunkter etter nøytronutbruddet 54. Spesielt, under og umiddelbart etter nøytronutbruddet 54, kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 detektere hovedsakelig uelastiske gammastråler 58 og nøytroninnfangings-gammastråler 62. Etter en tilstrekkelig forsinkelse etter nøytronutbruddet 54 kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 imidlertid detektere hovedsakelig bare aktiveringsgammastråler 66, siden de uelastiske spredningshendelsene 56 og nøytroninnfangingshendelsene 60 stort sett kan opphøre.

[0033] Blant annet på grunn av dette kan nøytronpulseringsskjemaet som anvendes av nøytronkilden 18 for å sende inn nøytroner i formasjonen 50 innlemme en forsinkelse mellom nøytronutbrudd 54. Forsinkelsen mellom nøytronutbrudd 54 kan være lang nok til å gi hovedsakelig alle uelastiske gammastråler 58 og nøytroninnfangings-gammastråler 62 tid til å dø ut (f.eks. lengre enn 2 ms), slik at hovedsakelig bare aktiveringsgammastråler 66 er igjen blant de nøytroninduserte gammastrålene. Et nøytronpulseringsskjema som innlemmer en slik forsinkelse mellom pulser er beskrevet i et nøytronpulsdiagram 68, vist i figur 3. Nøytronpulsdiagrammet 68 inkluderer en ordinat 70 som angir om nøytronkilden 18 er satt til ON eller OFF, og en abscisse 72 som angir tid i sekunder (s).

[0034] I nøytronpulsdiagrammet 68 i figur 3 kan nøytronutbruddene 54 bli pulsert fra nøytronkilden 18 i en forholdsvis langsom sekvens. Som et eksempel kan en nøytron ON-tid for en puls 74 i nøytronpulseringsskjemaet være omtrent ett sekund, og nøytron OFF-tiden mellom pulser 74 kan også være i størrelsesorden omtrent ett sekund. Nøytron OFF-tiden mellom nøytronpulsene 74 kan være kortere eller lengre enn nøytron ON-tiden for nøytronpulsene 74. Som et eksempel, dersom en langsommere loggehastighet er valgt, kan nøytron ON- og OFF-tidene gjøres lengre. Videre trenger ikke nøytronene bli sendt ut med konstant rate under hver nøytronpuls 74.1 stedet kan et mikroutbruddsskjema, så som de som anvendes ved C/O-logging, Sigma eller spektroskopilogging, anvendes. Følgelig kan hver av nøytronpulsene 74 være delt inn i flere nøytron-mikroutbrudd og pauser som representerer et slikt mikroutbruddsskjema, som beskrevet nedenfor. Videre kan flere enn ett distinkt mikroutbruddsskjema bli anvendt i nøytronpulseringsskjemaet beskrevet av nøytronpulsdiagrammet 68. Spesielt kan én nøytronpuls 74 bli delt inn i mikroutbrudd og pauser som representerer et første utsendingsskjema, og en annen nøytronpuls 74 kan bli delt inn i mikroutbrudd og pauser som representerer et andre utsendingsskjema.

[0035] Figur 4 er et nøytronpulsdiagram 76 som illustrerer et mikroutbruddsskjema som kan anvendes innenfor pulser 74 i et nøytronpulseringsskjema, så som nøytronpulseringsskjemaet beskrevet av nøytronpulsdiagrammet 68 i figur 3. Nøytronpulsdiagrammet 76 inkluderer en ordinat 78 som angir om nøytronkilden 18 er satt til ON eller OFF og en ordinat 80 som angir tid i mikrosekunder (us). Som vist av nøytronpulsdiagrammet 76 kan hvert nøytron-mikroutbrudd 82 ha en ON-tid med en lengde på omtrent 20 us, som kan være etterfulgt av omtrent 80 us OFF-tid. Denne sekvensen kan bli gjentatt raskt over en puls 74. Alternative mikroutbruddsskjemaer kan anvendes. Slike skjemaer kan inkludere dobbeltutbruddsskjemaet beskrevet i US-patentet 4,926,044, "THERMAL DECAY TIME LOGGING METHOD AND APPARATUS, eller skjemaet som anvendes i verktøyet EcoScope som tilbys av Schlumberger og som er beskrevet i US-patentet 6703606 "NEUTRON BURST TIMING METHOD AND SYSTEM FOR

MULTIPLE MEASUREMENT PULSED NEUTRON FORMATION EVALUATION."

Begge patentene referert til over er overdratt til Schlumberger Technology Corporation, og inntas her som referanse i sin helhet.

[0036] Det må forstås at disse mikroutbruddsskjemaene kun er ment som eksempler og ikke er utfyllende, og at et hvilket som helst antall mikroutbruddsskjemaer vil kunne anvendes under nøytronpulsen 74. Videre kan mikroutbruddsskjemaet som anvendes under nøytronpulsen 74 bli anvendt for å gjøre ytterligere målinger, så som uelastisk gammastrålespektroskopi, innfangings-gammastrålespektroskopi og/eller Sigma-målinger. De konkrete målingene som kan tas kan variere avhengig av mikroutbruddsskjemaet som anvendes under nøytronpulsen 74.

[0037] Figur 5 er et nøytronpulsdiagram 84 som beskriver et annet nøytronpulseringsskjema for bruk av nøytronkilden 18 i nedihullsverktøyet 12. Nøytronpulsdiagrammet 84 inkluderer en ordinat 86 som angir om nøytronkilden 18 er satt til ON eller OFF, og en ordinat 88 som angir tid i mikrosekunder (us). Nøytronpulsdiagrammet 84 kan deles inn i et ON-segment 90 og et OFF-segment 92. Under ON-segmentet 90 kan mikroutbrudd av nøytroner bli sendt ut mens nøytronkilden 18 blir skiftet mellom ON og OFF omtrent 600 ganger med en periode på 100 us. Nøytronkilden 18 kan således være ON i 20 us etterfulgt av en pause på omtrent 80 us for hvert mikroutbrudd under ON-segmentet 90. Under OFF-segmentet 92, som kan vare fra omtrent 2 ms til 100 ms, kan den termiske nøytronbefolkningen forsvinne helt, slik at stort sett ingen nøytroninnfangings-gammastråler 62 kan observeres ved enden av OFF-segmentet 92.

[0038] Figur 6 er et flytdiagram 94 som illustrerer en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente gammastrålemålinger som følge av aktivering, nøytroninnfanging og/eller uelastisk spredning med bruk av nedihullsverktøyet 12. I et første trinn 96 kan nedihullsverktøyet 12 bli beveget gjennom formasjonen 50 inne i brønnen 52. Som beskrevet over kan nedihullsverktøyet 12 bli fraktet gjennom brønnen 52 på en kabel, en vaier eller som del av en borehullsenhet (BHA - BoreHole Assembly). Nedihullsverktøyet 12 kan bli ført gjennom formasjonen 50 med en forbestemt loggehastighet, eller loggehastigheten kan variere basert på nøytronpulseringsskjemaet som anvendes eller basert på de resulterende gammastrålemålingene.

[0039] I trinn 98 kan nøytronkilden 18 sende ut nøytroner i henhold til et gitt nøytronpulseringsskjema. Nøytronpulseringsskjemaet kan for eksempel inkludere et hvilket som helst av nøytronpulseringsskjemaene eller nøytron-mikroudbruddskjemaene beskrevet over under henvisning til figurene 3-5, hvilke som helst passende variasjoner av disse eller et hvilket som helst nøytronpulseringsskjema som innlemmer en forsinkelse som er lang nok til å muliggjøre deteksjon av aktiveringsgammastråler 66. Nøytronpulseringsskjemaet som anvendes under trinn 98 kan inkludere nøytronpulser 74 og forsinkelser som er kortvarige nok til at gammastråledetektorene 26 og/eller 28 ikke har beveget seg nevneverdig etter aktivering 64 av kjerner i formasjonen 50.

[0040] Nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 98 kan, men trenger ikke være tilpasset for loggehastigheten i trinn 96.1 ett eksempel, dersom nøytronpulseringsskjemaet er tilpasset for loggehastigheten, kan nøytronpulser 74 og OFF-tider mellom nøytronpulsene 74 være proporsjonale med bevegelseshastigheten til nedihullsverktøyet 12 gjennom formasjonen 50.1 et annet eksempel, dersom nedihullsverktøyet 12 er stasjonært i formasjonen 50, kan nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 98 være forskjellig fra nøytronpulseringsskjemaet som anvendes når nedihullsverktøyet 12 beveger seg gjennom formasjonen. Dersom nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 98 ikke er tilpasset til loggehastigheten, kan nøytronpulseringsskjemaet være ett enkelt, forbestemt nøytronpulseringsskjema innrettet for effektivt å aktivere 64 formasjonen 50 samtidig som det gir tilstrekkelig tid til deteksjon av resulterende aktiveringsgammastråler 66. Som et eksempel kan et slikt forbestemt nøytronpulseringsskjema involvere flere nøytronpulser 74 av forskjellig varighet og/eller som inkluderer forskjellige mikroutbruddsskjemaer. Det ene forbestemte nøytronpulseringsskjemaet kan inkludere tilstrekkelig variasjon til effektivt å muliggjøre et område av loggehastigheter for logging av aktiveringsgammastråler 66. Foreksempel kan det forbestemte nøytronpulseringsskjemaet inkludere bestemte pulser 74 med tilhørende forsinkelser skreddersydd for målinger ved bestemte loggehastigheter, og kan inkludere andre pulser 74 med tilhørende forsinkelser tilpasset for stasjonære målinger.

[0041] Som beskrevet over i forbindelse med figur 1 kan nøytronkilden 18 være i stand til å generere nøytroner ved ett eller flere energinivåer. For eksempel kan nøytronkilden 18 være en d-T-nøytrongenerator i stand til å sende ut nøytroner ved 14,1 MeV, eller en d-D-nøytrongenerator i stand til å sende ut nøytroner ved 2,5 MeV. Nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 98 kan således inkludere nøytronpulser eller mikroutbrudd med hovedsakelig kun 14,1 MeV nøytroner, med hovedsakelig kun 2,5 MeV nøytroner eller med både 14,1 MeV nøytroner og 2,5 MeV nøytroner. Som beskrevet over i forbindelse med figur 2, når et nøytronutbrudd 54 som opptrer under en nøytronpuls 74 inkluderer nøytroner ved 14,1 MeV, kan uelastiske spredningshendelser 56 opptre i formasjonen 50, som genererer uelastiske gammastråler 58 og gir bestemte stoffer i formasjonen 50 en aktiveringsvei.

[0042] Dersom hovedsakelig kun nøytroner ved 2,5 MeV blir sendt ut i et nøytronutbrudd 54 under en nøytronpuls 74 i pulseringsskjemaet som anvendes i trinn 98, kan visse spesifikke stoffer i formasjonen 50 lettere bestemmes. Ved 2,5 MeV kan nøytronutbruddet 54 nesten ikke generere noen uelastiske spredningshendelser 56, og følgelig kan nøytroninnfangingshendelser 60 dominere. På den måten kan aktiverte 64 isotoper begrenses nesten utelukkende til de som aktiveres 64 av termiske nøytroninnfangingshendelser 60. Dette kan for eksempel hindre generering av<28>AI gjennom høyenergi-reaksjonen<28>Si(n,p)<28>AI. Som følge av dette kan aktivering 64 av<27>Al gjennom den termiske innfangingsreaksjonen 60 27AI(n,Y)28AI entydig detekteres.

[0043] Nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 98 kan også inkludere bruk av en nøytronkilde 18 som kan generere nøytroner gjennom d-T- og d-D-reaksjoner på en individuelt styrt måte. Dette kan gjøre det mulig å skille aktivering 64 forårsaket av raske nøytroner ved omtrent 14,1 MeV (gjennom uelastiske spredningshendelser 56) og termiske nøytroner ved omtrent 2,5 MeV (gjennom nøytroninnfangingshendelser 60). Aktiveringen 64 kan bli utført med bruk av vekslende pulser 74 eller vekslende utbrudd 54 av disse lav- og høyenergi nøytronene. En slik nøytrongenerator 18 kan også sende ut raske og termiske nøytroner parallelt, som omtalt i US-patentsøknaden 2007/839757 "DOWNHOLE

TOOL HÅVING COMBINED D-D AND D-T NEUTRON GENERATORS" som er

overdratt til Schlumberger Technology Corporation og som inntas som referanse her i sin helhet.

[0044] I trinn 100, basert på nøytronpulseringsskjemaet anvendt i trinn 98, kan resulterende gammastråler 58, 62 og/eller 66 bli detektert som følge henholdsvis av uelastiske spredningshendelser 56, nøytroninnfangingshendelser 60 og/eller aktiveringshendelser 64. Dersom for eksempel nøytronpulseringsskjemaet anvendt i trinn 98 er tilsvarende som nøytronpulseringsskjemaet illustrert i figur 5 og nøytronkilden 18 sender ut nøytroner ved omtrent 14,1 MeV, kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 detektere uelastiske gammastråler 58 og/eller nøytroninnfangings-gammastråler 62 gjennom hele ON-segmentet 90. Under OFF-segmentet 92, etter at de uelastiske gammastrålene 58 og de nøytroninnfangings-gammastrålene 62 har dødd ut, kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 detektere hovedsakelig bare aktiveringsgammastråler 66. Som følge av pulseringsskjemaet anvendt i trinn 98 kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 detektere gammastrålene 58, 62 og/eller 66 før nedihullsverktøyet 12 har beveget seg vekk fra det stedet i formasjonen 50 hvor nøytronene ble sendt ut. Følgelig kan nedihullsverktøyet 12 gjøre målinger av uelastiske gammastråler 58 og/eller nøytroninnfangings-gammastråler 62 hovedsakelig samtidig med aktiveringsgammastråler 66.

[0045] Det må forstås at i trinn 100, gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan oppnå gammastråletellinger og/eller måle sprektrene til gammastrålene 58, 62 og/eller 66. På denne måten kan tellinger av eller spektre til nøytroninduserte uelastiske gammastråler 58 og/eller nøytroninnfangings-gammastråler 62 oppnås sammen med tellinger av eller spektre til aktiveringsgammastråler 66. For eksempel kan de funnede spektrene til gammastrålene 58 og/eller 62 bli behandlet i databehandlingssystemet 14 for å forbedre og/eller supplere informasjonen om spektrene til aktiveringsgammastrålene 66.1 tillegg, dersom nøytronovervåkeren 20 er anordnet i nedihullsverktøyet 12, kan den målte styrken til gammastrålene 58, 62 og 66 bli relatert til den totale nøytronutmatingen under nøytronpulseringsskjemaet anvendt i trinn 98.

[0046] Avhengig av nøytronpulseringsskjemaet anvendt i trinn 98 kan det makroskopiske formasjoninnfangingstverrsnittet (Sigma) også bli målt i trinn 100. Nøytronpulseringsskjemaer egnet for måling av Sigma er omtalt kort over i forbindelse med figur 4. Sigma-målingen kan gi ytterligere informasjon og kan være viktig for forskjellige miljøkorrigeringer, og spesielt for måling av aktiveringsgammastråler 66.

[0047] Figur 7 er et flytdiagram 102 av en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente målinger av aktiveringsgammastråler 66 for å bestemme sprekkhøyde i formasjonen 50.1 et første trinn 104 kan et oppsprekkingsfluid som inneholder et inert spormateriale bli pumpet inn i sprekker inne i en formasjon 50 nær ved en brønn, så som brønnen 52.1 trinn 106 kan nedihullsverktøyet 12 bli beveget gjennom formasjonen langs brønnen 52.

[0048] I trinn 108 kan et nøytronpulseringsskjema bli anvendt for å aktivere 64 de inerte spormaterialene i oppsprekkingsfluidet. Nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 108 kan være et hvilket som helst av

nøytronpulseringsskjemaene beskrevet over i forbindelse med figurene 3-5, eller

en hvilken som helst variasjon av nøytronpulseringsskjemaeene beskrevet over i forbindelse med trinn 98 i figur 6. Spesielt kan i én utførelsesform nøytronpulseringsskjemaet 108 inkludere utsending av nøytronutbruddet 54 kun med bruk av en d-D-nøytrongenerator, som hovedsakelig bare kan sende ut nøytroner ved 2,5 MeV. Bruk av lavenerginøytroner fra d-D-reaksjonen kan være nyttig for deteksjon av ikke-radioaktive sporstoffer som kan bli aktivert 64 av termiske nøytroninnfangingshendelser 60, men ikke uelastiske spredningshendelser 56.

[0049] I trinn 110 kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 registrere gammastråleresponsen fra det aktiverte oppsprekkingsfluidet. Det må forstås at aktiveringsgammastrålene 66 detektert fra det aktiverte oppsprekkingsfluidet kan bli anvendt for bestemmelse av sprekkhøyder i formasjonen 50.

[0050] Figur 8 er et plott 112 som representerer et eksempel på gammastrålerespons som kan fremkomme etter bombardering av formasjonen 50 med nøytroner sendt ut i henhold til ett av nøytronpulseringsskjemaene beskrevet her. Som et eksempel kan gammastråleresponsen i plottet 112 representere en telling av gammastråler innhentet under trinn 100 i flytdiagrammet 94 eller under trinn 110 i flytdiagrammet 102.1 plottet 112 representerer ordinaten 114 en relativ gammastråletelling inkluderende uelastiske gammastråler 58, nøytroninnfangings-gammastråler 62 og aktiveringsgammastråler 66. Abscissen 116 representerer relativ tid, med start under en nøytronpuls 74 og slutt under en forsinkelse som følger etter nøytronpulsen 74.

[0051] Tidsbokser A, B og C representerer tidsperioder der bare bestemte gammastråler kan observeres. Spesielt, siden tidsboks A representerer en tidsperiode der nøytronkilden 18 sender ut nøytroner i formasjonen 50, kan gammastrålene som detekteres under tidsboks A inkludere hovedsakelig uelastiske gammastråler 58, men vil også kunne inkludere noen nøytroninnfangings-gammastråler 62 og aktiveringsgammastråler 66. Under tidsboks B, som kan begynne umiddelbart etter det siste nøytronutbruddet 54 i en nøytronpuls 74, kan de detekterte gammastrålene inkludere hovedsakelig nøytroninnfangings-gammastråler 62, men vil også kunne inkludere noen aktiveringsgammastråler 66. Under tidsboks C, som kan begynne etter en forsinkelse som er lang nok til at de nøytroninnfangede gammastrålene 62 dør ut, kan hovedsakelig bare aktiveringsgammastråler 66 bli detektert. Tidsboks C kan bli delt inn i ytterligere tidsbokser basert på halveringstiden til forskjellige aktiverte 64 isotoper i formasjonen 50. Hver av de inndelte tidsboksene innenfor tidsboks C kan svare til bestemte isotoper som kan være tilstede og bli aktivert 64 i formasjonen 50.

[0052] Figur 9 er et flytdiagram 120 som representerer en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente målinger av aktiveringsgammastråler 66 og lagre gammastrålemålingene i spesifikke tidsbokser. På denne måten kan de tidsmessige trekkene ved gammastråleresponsen beskrevet over under henvisning til figur 8 bli anvendt for å identifisere opprinnelsen til gitte detekterte gammastråler. Fremgangsmåten i flytdiagrammet 120 kan, men trenger ikke inkludere injeksjon av et inert sporstoff i oppsprekkingsfluid inn i formasjonen 50.1 et første trinn 122 kan nedihullsverktøyet 12 bli ført gjennom formasjonen 50 inne i brønnen 52 på samme måte som beskrevet i trinn 96 eller 106. Tilsvarende kan i trinn 124 ett av nøytronpulseringsskjemaene bli anvendt på samme måte som i trinn 98 eller 108.

[0053] Etter bruk av nøytronpulseringsskjemaet i trinn 124 kan i trinn 126 gammastråledetektorene 26 og/eller 28 detektere de uelastiske gammastrålene 58, nøytroninnfangings-gammastrålene 62 og/eller aktiveringsgammastrålene 66 som fremkommer. Spesielt, når gammastrålene 58, 62 og/eller 66 registreres av gammastråledetektorene 26 og/eller 28, kan de bli lagret bestemte tidsbokser. Tidsboksene kan ha samme lengde eller kan ha lengder som varierer. For eksempel kan tidsboksenes lengde avhenge av hvor lang tid som har gått siden siste nøytronutbrudd 54 i en nøytronpuls 74.1 tillegg eller alternativt kan tidsboksenes lengde variere avhengig av loggehastigheten til nedihullsverktøyet 12 eller avhengig av pulseringsskjemaet som anvendes under trinn 124. Som et eksempel kan tidsboksene ha relative lengder som er sammenliknbare med tidsboksene A, B og/eller C vist i figur 8. Som et annet eksempel kan lengden til tidsboksene svarende til målte aktiveringsgammastråler 66 være kortere eller lengre dersom pulseringsskjemaet som anvendes i trinn 124 inkluderer primært 2,5 MeV nøytroner eller 14,1 MeV nøytroner, etter hva som er hensiktsmessig.

[0054] Figur 10 er et flytdiagram 128 som representerer en utførelsesform av en fremgangsmåte for å innhente målinger av aktiveringsgammastråler 66 med bruk av to forskjellige nivåer av nøytronenergi. Spesifikt representerer trinn 130-134 et første pass gjennom formasjonen 50, der hovedsakelig bare nøytroner ved 2,5 MeV kan bli sendt ut. Trinn 136-140 representerer et andre pass gjennom formasjonen 50 der hovedsakelig bare nøytroner ved 14,1 MeV kan bli sendt ut. Fremgangsmåten i flytdiagrammet 120 kan, men trenger ikke inkludere injeksjon av et inert sporstoff i oppsprekkingsfluid inn i formasjonen 50.

[0055] I det første trinnet 130 i det første passet gjennom formasjonen 50 kan nedihullsverktøyet 12 bli ført gjennom formasjonen 50 inne i brønnen 52 på samme måte som beskrevet i trinn 96 eller 106. Tilsvarende kan i trinn 132 ett av nøytronpulseringsskjemaene bli anvendt på samme måte som i trinn 98 eller 108. Spesielt kan i trinn 132 nøytronpulseringsskjemaet anvendt i trinn 130 inkludere det å sende ut nøytronutbrudd 54 med bruk av nøytroner ved 2,5 MeV fra d-D-reaksjoner. Bruken av lavenerginøytroner fra d-D-reaksjoner kan være spesielt nyttig for deteksjon av ikke-radioaktive sporstoffer som kan bli aktivert 64 av termiske nøytroninnfangingshendelser 60, men ikke uelastiske spredningshendelser 56.1 tillegg, imidlertid, kan lavenerginøytronene kun aktivere 64 bestemte stoffer i formasjonen 50. For eksempel kan ved 2,5 MeV nøytronutbruddet 54 nesten ikke generere noen uelastiske spredningshendelser 56, og derfor kan nøytroninnfangingshendelser 60 dominere. Følgelig kan isotopene som aktiveres 64 være begrenset til nesten utelukkende de aktivert 64 av termiske nøytroninnfangingshendelser 60. Dette kan for eksempel hindre generering av<28>AI gjennom høyenergireaksjonen<28>Si(n,p)28AI. Som følge av dette kan aktivering 64 av<27>AI gjennom den termiske innfangingsreaksjonen 60<27>AI(n,Y)<28>AI detekteres på en entydig måte. I trinn 134 kan det bli innhentet målinger av resulterende nøytroninnfangings-gammastråler 62 og/eller aktiveringsgammastråler 66.

[0056] I det første trinnet 136 i det andre passet gjennom formasjonen 50 kan nedihullsverktøyet 12 bli ført gjennom formasjonen 50 inne i brønnen 52 på samme måte som beskrevet i trinn 130. Tilsvarende kan i trinn 138 ett av nøytronpulseringsskjemaene bli anvendt på omtrent samme måte som i trinn 132, bortsett fra at nøytronpulseringsskjemaet som anvendes i trinn 138 kan inkludere utsending av nøytronutbrudd 54 med bruk av 14,1 MeV nøytroner fra d-T-reaksjoner. Nøytronene ved 14,1 MeV kan forårsake både uelastiske spredningshendelser 56 og nøytroninnfangingshendelser 60. I det andre passet i trinnene 136-140 kan således bestemte stoffer i formasjonen 50 og/eller sporstoffer som bare kan bli aktivert 64 gjennom uelastiske spredningshendelser 56, som ble ikke aktivert under det første passet i trinnene 130-134, bli aktivert 64. I trinn 140 kan målinger innhentes av resulterende uelastiske gammastråler 58, nøytroninnfangings-gammastråler 62 og/eller aktiveringsgammastråler 66.

[0057] Selv om bare utvalgte trekk er illustrert og beskrevet her, vil mange variasjoner og endringer sees av fagmannen. Det må derfor forstås at de vedføyde kravene er ment å dekke alle slike variasjoner og endringer som faller innenfor den sanne idéen til foreliggende oppfinnelse.

Claims

1. Nedihullsverktøy, omfattende: en nøytronkilde innrettet for å sende ut nøytroner i henhold til et pulseringsskjema, der pulseringsskjemaet omfatter en forsinkelse mellom to pulser, der forsinkelsen er lang nok til å gi hovedsakelig alle nøytroninnfangingshendelser som følge av de utsendte nøytronene tid til å opphøre; og en gammastråledetektor innrettet for å detektere aktiveringsgammastråler generert når elementer aktivert av de utsendte nøytronene brytes ned til en ikke-radioaktiv tilstand.

2. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, der forsinkelsen er større enn eller lik omtrent 2 ms.

3. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, der forsinkelsen er større enn eller lik omtrent 1s.

4. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, der pulseringsskjemaet er innrettet for å variere avhengig av loggehastigheten til nedihullsverktøyet.

5. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, der pulseringsskjemaet er innrettet for å variere avhengig av om nedihullsverktøyet beveger seg eller er hovedsakelig i ro.

6. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, der pulseringsskjemaet er innrettet for å være uavhengig av loggehastigheten til nedihullsverktøyet og innrettet for å omfatte flere forbestemt utbruddsmønstre for flere loggehastigheter.

7. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, der pulseringsskjemaet er innrettet slik at én av pulsene i pulseringsskjemaet er delt inn i flere mikroutbrudd.

8. Nedihullsverktøy ifølge krav 7, der de flere mikroutbruddene omfatter et karbon/oksygen-(C/0)-mikroutbruddsskjema, et gammastrålespektroskopi-mikroutbruddsskjema, et dobbeltutbrudd-mikroutbruddsskjema eller et mikroutbruddsskjema for måling av Sigma, eller en hvilken som helst kombinasjon av dette.

9. Nedihullsverktøy ifølge krav 7, der de flere mikroutbruddene omfatter mindre enn eller lik omtrent 50% av den ene av pulsene i pulseringsskjemaet og der flere forsinkelser mellom de flere mikroutbruddene omfatter mer enn eller omtrent 50% den ene av pulsene i pulseringsskjemaet.

10. Nedihullsverktøy til bruk i en undergrunnsformasjon, omfattende: en nøytronkilde innrettet for å sende ut nøytroner inn i undergrunnsformasjonen i pulser atskilt av en forsinkelse på minst omtrent 2 ms; og en gammastråledetektor innrettet for å detektere aktiveringsgammastråler og én av eller både uelastiske gammastråler og/eller nøytroninnfangings-gammastråler som fremkommer fra vekselvirkninger mellom de utsendte nøytronene og undergrunnsformasjonen.

11. Nedihullsverktøy ifølge krav 10, der nøytronkilden omfatter en d-D-nøytrongenerator eller en d-T-nøytrongenerator, eller en kombinasjon av dette.

12. Nedihullsverktøy ifølge krav 10, der gammastråledetektoren er innrettet for å detektere tellinger av aktiveringsgammastrålene eller detektere spektre til aktiveringsgammastrålene, eller en hvilken som helst kombinasjon av dette.

13. Nedihullsverktøy ifølge krav 10, omfattende en andre gammastråledetektor, der nøytronkilden er anordnet i nedihullsverktøyet mellom gammastråledetektoren og den andre gammastråledetektoren.

14. Nedihullsverktøy ifølge krav 10, omfattende en andre gammastråledetektor, der den andre gammastråledetektoren er anordnet i nedihullsverktøyet mellom gammastråledetektoren og nøytronkilden.

15. Fremgangsmåte, omfattende det å: pumpe inn oppsprekkingsfluid som inneholder et inert spormateriale i en undergrunnsformasjon; sende ut nøytroner inn i undergrunnsformasjonen for å aktivere spormaterialet ved hjelp av en nøytrongenerator innrettet for å sende ut nøytroner i henhold til et pulseringsskjema som omfatter en forsinkelse mellom pulser på minst omtrent 2 ms; og detektere aktiveringsgammastråler fra det aktiverte spormaterialet med bruk av en gammastråledetektor.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, der det å pumpe inn oppsprekkingsfluid omfatter det å pumpe inn oppsprekkingsfluid som inneholder det inerte spormaterialet, der det inerte spormaterialet er innrettet for å bli aktivert gjennom termisk nøytroninnfanging og der de utsendte nøytronene har energier som er tilstrekkelig til å bevirke til nøytroninnfangingshendelser, men ikke er tilstrekkelige til å bevirke til uelastiske spredningshendelser.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, der aktiveringsgammastrålene detekteres minst omtrent 2 ms etter at en utsendt nøytronpuls har opphørt.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, omfattende det å detektere én av eller både uelastiske gammastråler og/eller nøytroninnfangings-gammastråler som fremkommer fra vekselvirkninger mellom de utsendte nøytronene og undergrunnsformasjonen eller spormaterialet.

19. Fremgangsmåte, omfattende det å: sende ut nøytroner generert av d-D-reaksjoner inn i en undergrunnsformasjon for å aktivere stoffer i formasjonen med nøytroninnfangingshendelser, der nøytronene sendes ut i henhold til et pulseringsskjema som omfatter en forsinkelse mellom pulser på minst omtrent 2 ms; detektere innfangende aktiveringsgammastråler fra stoffene i formasjonen aktivert av nøytroninnfangingshendelsene med bruk av en gammastråledetektor; sende ut nøytroner generert av d-T-reaksjoner inn i en undergrunnsformasjon for å aktivere stoffer i formasjonen med uelastiske spredningshendelser og sekundære nøytroninnfangingshendelser, der nøytronene sendes ut i henhold til et pulseringsskjema som omfatter en forsinkelse mellom pulser på minst omtrent 2 ms; og detektere uelastiske og innfangede aktiveringsgammastråler fra stoffer i formasjonen aktivert av de uelastiske spredningshendelsene og de sekundære nøytroninnfangingshendelsene med bruk av gammastråledetektoren.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, omfattende det å detektere nøytroninnfangings-gammastråler generert av nøytroninnfangingshendelserne etter utsending av nøytronene generert av d-D-reaksjoner.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, omfattende det å detektere uelastiske gammastråler generert av de uelastiske spredningshendelsene etter utsending av nøytronene generert av d-T-reaksjoner.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 19, omfattende det å detektere innfangnings-gammastråler generert av de sekundære nøytroninnfangingshendelsene etter utsending av nøytronene generert av d-T-reaksjonene.

23. System, omfattende: et nedihullsverktøy, omfattende: en nøytrongenerator innrettet for å sende ut nøytroner inn i en undergrunnsformasjon i pulser atskilt av en forsinkelse, der forsinkelsen er lengre enn en terskelperiode for utdøing av nøytroninnfangings-gammastråler; og en gammastråledetektor innrettet for å detektere aktiveringsgammastråler generert når stoffer aktivert av de utsendte nøytronene brytes ned til en ikke-radioaktiv tilstand og innrettet for å avgi et gammastrålesignal i tilknytning til de detekterte aktiveringsgammastrålene; og et databehandlingssystem innrettet for å motta og for å lagre gammastrålesignalet.

24. System ifølge krav 23, der nedihullsverktøyet omfatter en nøytronovervåker innrettet for å detektere en andel av de utsendte nøytronene og innrettet for å avgi et nøytronsignal i forhold til antallet nøytroner utsendt, og der databehandlingssystemet er innrettet for å lagre nøytronsignalet.

25. System ifølge krav 24, der databehandlingssystemet er innrettet for å relatere gammastrålesignalet og nøytronsignalet og for å bestemme antallet detekterte gammastråler normalisert med antallet utsendte nøytroner fra nøytronsignalet.

26. System ifølge krav 23, der gammastrålesignalet fra gammastråledetektoren omfatter en angivelse av aktiveringsgammastråle-spektre, og der databehandlingssystemet er innrettet for å bestemme om aktiveringsgammastråle-spektrene kommer fra aktiverte materialer i undergrunnsformasjonen eller i et borehull.

27. System ifølge krav 23, der databehandlingskretsene er i stand til å dele inn gammastrålesignalet i tidsbokser oppdelt under forsinkelsen.

28. System ifølge krav 27, der tidsboksene har lik lengde.

29. System ifølge krav 28, der tidsboksene har lengder som varierer avhengig av pulseringsskjemaet.

30. System ifølge krav 23, der gammastråledetektoren er innrettet for å detektere et uelastisk gammastrålesignal som følge av uelastiske spredningshendelser.

31. System ifølge krav 23, der gammastråledetektoren er innrettet for å detektere et nøytroninnfangings-gammastrålesignal som følge av nøytroninnfangingshendelser.

32. System ifølge krav 31, der gammastråledetektoren er innrettet for å bestemme en utdødningstid for det nøytroninnfangings-gammastrålesignalet.

33. System ifølge krav 32, der databehandlingssystemet er innrettet for å analysere utdødningstiden for å oppnå en sigma-måling.