[发明专利]核测井工具及其应用

权利要求书

1.一种核测井工具，包括：

外壳，一个或多个中子源，一个或多个屏蔽件，以及围绕所述外壳设置的两个或更多个探测器，

其中，所述一个或多个中子源中的每一个被配置为以脉冲或连续方式产生中子，并且所述两个或更多个探测器中的每一个可操作以探测中子和伽玛射线，

所述两个或更多个探测器包括设置在与第一中子源相距第一距离处的第一探测器和设置在与所述第一中子源相距第二距离处的第二探测器，其中，所述第一距离短于所述第二距离，所述第一距离和所述第二距离中的每一个都在所述外壳的纵向方向上，以及，

每个屏蔽件可操作以吸收中子和伽玛射线，并且设置在所述外壳内的所述一个或多个中子源中的一个与所述一个或更多个探测器中的一个之间。

2.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述一个或多个中子源中的每一个独立地为氘-氚(D-T)中子发生器、氘-氘(D-D)中子发生器或放射性同位素中子源。

3.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述核测井工具还包括第三探测器，所述第三探测器位于在所述外壳的纵向方向上与所述第一中子源相距第三距离处，并且所述第三距离长于所述第二距离。

4.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述两个或更多个探测器中的每一个包括由Cs₂LiYCl₆或Cs₂LiLaBr₆制成的闪烁体。

5.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述核测井工具还包括围绕所述外壳设置的第二中子源，其中，所述第二中子源在所述外壳的纵向方向上与所述第一中子源隔开。

6.根据权利要求5所述的核测井工具，其特征在于，所述两个或更多个探测器设置在所述第一中子源与所述第二中子源之间。

7.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述核测井工具还包括设置在与所述第一探测器大致相距所述第一距离处或与所述第二探测器大致相距所述第二距离处的两个或更多个探测器。

8.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述一个或多个中子源包括同位素中子源和脉冲中子发生器。

9.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述两个或更多个探测器中的至少两个安装在所述外壳周围的不同径向方向上，并且当所述核测井工具部署在地下地层中时具有不同的方位角。

10.根据权利要求9所述的核测井工具，其特征在于，所述两个或更多个探测器中的至少一个位于所述测井工具的轴上或偏轴位置。

11.根据权利要求1所述的核测井工具，其特征在于，所述屏蔽件由选自钆(Gd)，钐(Sm)，硼化钨，含有Gd的合金，含有Sm、Gd₂O₃、Sm₂O₃、B₂O₃的合金及其混合物的材料而制成。

12.根据权利要求11所述的核测井工具，其特征在于，所述两个或更多个探测器中的至少一个的壳体的一部分由所述屏蔽材料而制成。

13.一种用于测量地层性质的方法，包括：

将如权利要求1所述的核测井工具部署到地层中；

使所述一个或多个中子源将中子发射到地层中；

将通过所述两个或更多个探测器所接收到的来自地层的中子和伽玛射线转换成电信号；和

分析电信号以获得多个地层性质。