NO342144B1

NO342144B1 - Absolutte grunnstoffkonsentrasjoner fra kjernespektroskopi

Info

Publication number: NO342144B1
Application number: NO20110035A
Authority: NO
Inventors: Christian Stoller; Jim A Grau; Markus Berheide; Bradley Roscoe; James Thornton
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2018-03-26
Also published as: RU2011103537A; CA2729550C; WO2010002796A2; CA2729550A1; BRPI0914131A2; AU2009267178B2; NO20110758A1; NO20110035A1; RU2502095C2; CN102084271A; AU2009267178A1; WO2010002796A3; MX2011000008A; CN102084271B

Abstract

Systemer og fremgangsmåter for å estimere absolutte grunnstoffkonsentrasjoner i en undergrunnsformasjon basert på nøytronindusert gammastrålespektrometri er tilveiebragt. I ett eksempel kan et system for å estimere et absolutt utbytte av et grunnstoff i en undergrunnsformasjon omfatte et nedihullsverktøy og databehandlingskretser. Nedihullsverktøyet kan omfatte en nøytronkilde for å sende ut nøytroner inn i formasjonen, en nøytronovervåker for å detektere en tellerate av de utsendte nøytronene, og en gammastråledetektor for å frembringe gammastrålespektre som har opphav i hvert fall delvis fra uelastiske gammastråler generert av uelastiske spredningshendelser og nøytroninnfangings-gammastråler generert av nøytroninnfangingshendelser. Databehandlingskretsene kan være innrettet for å bestemme et relativt grunnstoffutbytte fra gammastrålespektrene og for å bestemme et absolutt grunnstoffutbytte basert i hvert fall delvis på en normalisering av det relative grunnstoffutbyttet til telleraten av de utsendte nøytronene.

Description

BAKGRUNN

[0001] Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt nøytronindusert gammastrålespektrometri, og mer spesifikt teknikker for bestemmelse av absolutte grunnstoffkonsentrasjoner basert på nøytronindusert gammastrålespektrometri.

[0002] Med bruk av nedihulls kjerneverktøy kan en bestemme grunnstoffkonsentrasjonen i en undergrunnsformasjon ved hjelp av en rekke forskjellige teknikker. 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 grunnstoffer i formasjonen kan oppnås ved å detektere nøytroninduserte gammastråler. Nøytroninduserte gammastråler kan bli dannet når en nøytronkilde sender ut nøytroner inn i en formasjon, som kan vekselvirke med grunnstoffer i formasjonen gjennom uelastisk spredning, høyenergi kjernereaksjoner eller nøytroninnfanging.

[0003] Gammastråler utsendt i uelastiske spredningshendelser ("uelastiske gammastråler") eller nøytroninnfangingshendelser ("nøytroninnfangingsgammastråler") kan ha karakteristiske energier som, basert på forskjellige spektrometrimetoder, kan identifisere de spesifikke isotopene som sendte ut gammastrålene. Metoder som inkluderer uelastisk spektrometritolkning kan være basert på forhold mellom utbytter av grunnstoffer som kan tilskrives uelastiske gammastråler med forskjellige karakteristiske energier. Spesielt har forholdet mellom antallet detekterte gammastråler som følge av karbon og de som følge av oksygen ("C/O-forholdet") vært anvendt for å estimere oljemetning i formasjoner. En fordel med å anvende et forholdstall er at enkelte instrumenteffekter, så som variabel nøytronutmating, og en rekke miljøeffekter vil oppheve hverandre. En ulempe med å anvende et forholdstall er at det vanligvis er vanskeligere å tolke. For det enkle tilfellet med estimering av oljemetning i et vannfylt borehull kan C/O-forholdet være komplisert av gammastråler som kan tilskrives oksygen fra borehullsfluid og det sementerte ringrommet, mens alle gammastråler som kan tilskrives karbon vil stamme fra formasjonen.

[0004] Tilsvarende teknikker som involverer nøytronfangstspektrometri kan inkludere innsamling og analyse av energispektre til nøytroninduserte gammastråler. Grunnstoffer som typisk forefinnes i et nøytronfangstspektrum kan inkludere Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd, H, Cl og andre, og noen ganger Al, Na, Mg, Mn, Ni samt andre mindre vesentlige stoffer eller sporstoffer. Imidlertid kan grunnstoffkonsentrasjonene bestemt med bruk av slike teknikker videre i alminnelighet kun identifisere relative konsentrasjoner av grunnstoffer i formasjonen, dersom ikke en absolutt konsentrasjon av et grunnstoff i formasjonen allerede er kjent eller godt estimert.

[0005] Enkelte andre teknikker for å estimere absolutte grunnstoffkonsentrasjoner i en formasjon kan inkludere oksydlukningsnormalisering av spektrometriloggdata, eller kan inkludere det å supplere spektrometriloggdata med måling av aktiveringsgammastråler og/eller naturlige gammastråler. Imidlertid kan lukningsnormalisering være avhenging av nøyaktige assosiasjoner for umålte grunnstoffer, som vil kunne endre seg avhengig av den eksakte sammensetningen til formasjonsgrunnstoffer. I tillegg kan lukningsnormalisering være avhengig av at en anvender alle grunnstoffer som vil kunne påvirke spekteret (bortsett fra K og Al), hvorav noen ikke alltid vil være like nøyaktig bestemt som andre. Bruken av måling av aktiveringsgammastråler og/eller naturlige gammastråler kan også innebære forskjellige ulemper. Spesielt kan slike målinger ofte kreve meget kompliserte verktøy og lange måletider. Det er i kjent teknikk flere anordninger og fremgangsmåter for å kartlegge egenskaper til formasjoner. US-patentnummer 2002/170348 omhandler en brønnloggingsanordning og –fremgangsmåte for å måle formasjonsegenskaper. US-patentnummer 2002/130258 omhandler en geometrisk optimalisert rask nøytrondetektor. US-patentnummer 5804820 og NO-patentnummer 980910 omhandler en fremgangsmåte for å bestemme tettheten til underjordiske formasjoner. NO-patentnummer 300867 omhandler en geokjemisk loggingsanordning- og fremgangsmåte for å bestemme konsentrasjoner av grunnstofformasjoner i nærheten av borehull. NO-patentnummer 318301 omhandler en akseleratorbasert fremgangsmåte og apparat til måling under boring.

OPPSUMMERING

[0006] 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 vist for å gi leseren en kort oppsummering av utvalgte utførelsesformer, 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.

[0007] Utførelsesformer her vedrører generelt fremgangsmåter for å estimere absolutte grunnstoffkonsentrasjoner i en undergrunnsformasjon med bruk av nøytronindusert spektrometri. Fremgangsmåten kan inkludere en nøytronkilde for å sende ut nøytroner inn i formasjonen, en nøytronovervåker for å detektere en tellerate av de utsendte nøytronene (nCR) og en gammastråledetektor for å detektere det totale nummer av gammastråler (TotCR) og å frembringe gammastrålespektre som stammer i hvert fall delvis fra uelastiske gammastråler generert av uelastiske spredningshendelser og nøytroninnfangings-gammastråler generert av nøytroninnfangingshendelser. Fremgangsmåten kan være innrettet til å bestemme et relativt grunnstoffutbytte (Yi) fra gammastrålespektrene, til å bestemme en miljøkorrigeringsfaktor (F(parameter-1, parameter-2, …)) og for å bestemme et absolutt grunnstoffutbytte (Ai) basert på et forhold Ai = Yi* TotCR * F(parameter-1, parameter-2, ... ) / nCR.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0008] Fordeler med foreliggende oppfinnelse vil tydeliggjøres gjennom lesning av den følgende detaljerte beskrivelsen og gjennom henvisning til tegningene, der:

[0009] Figur 1 er et skjematisk blokkdiagram av et system som inkluderer et nedihullsverktøy og databehandlingskretser for å måle absolutte grunnstoffkonsentrasjoner basert på spektralanalyse av nøytroninduserte gammastråler, ifølge en utførelsesform,

[0010] Figur 2 er et skjematisk blokkdiagram av en brønnloggeoperasjon som anvender nedihullsverktøyet i figur 1, i samsvar med en utførelsesform,

[0011] Figur 3 er et flytdiagram som viser en utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme absolutte grunnstoffutbytter i en formasjon basert på målinger av nøytroninduserte gammastråler, i samsvar med en utførelsesform,

[0012] Figur 4 er et flytdiagram som viser en utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme delvise absolutte grunnstoffutbytter i en formasjon og et borehull basert på målinger av nøytroninduserte gammastråler, ifølge en utførelsesform,

[0013] Figur 5 er et flytdiagram som viser en utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme absolutte grunnstoffkonsentrasjoner basert på bestemte absolutte grunnstoffutbytter, ifølge en utførelsesform, og

[0014] Figur 6 er et flytdiagram som viser en utførelsesform av en fremgangsmåte for å verifisere de absolutte grunnstoffkonsentrasjonene ved hjelp av oksydlukningsmetoder og relative utbytter, ifølge en utførelsesform.

DETALJERT BESKRIVELSE AV KONKRETE UTFØRELSESFORMER

[0015] 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.

[0016] Utførelsesformer av oppfinnelsen beskrevet her vedrører generelt systemer og fremgangsmåter for nøytronindusert gammastrålespektrometri. Spesielt vedrører oppfinnelsen beskrevet her teknikker for å bestemme absolutte grunnstoffkonsentrasjoner i en undergrunnsformasjon. Disse teknikkene kan inkludere det å bevirke til uelastiske spredningshendelser og nøytroninnfangingshendelser i en undergrunnsformasjon ved å bombardere formasjonen med nøytroner, noe som kan forårsake utsending av uelastiske gammastråler og nøytroninnfangings-gammastråler. De uelastiske gammastrålene og nøytroninnfangings-gammastrålene kan ha energispektre som er karakteristiske for grunnstoffene de stammer fra.

[0017] Mengden av utsendte nøytroner kan bli overvåket eller være kjent på annen måte, og de resulterende gammastrålespektrene kan bli målt og normalisert til den overvåkede nøytronutmatingen. Det har blitt funnet at estimater av de absolutte grunnstoffkonsentrasjonene kan avledes fra de absolutte gammastrålespektrometri-baserte grunnstoffutbyttene, som refererer til det gammastrålespektrometri-baserte utbyttet normalisert med den overvåkede eller kjente nøytronutmatingen og forskjellige miljøkorrigeringer for å kompensere for formasjonens og/eller borehullets egenskaper. Som den anvendes her er ikke benevnelsen "absolutte utbytter" ment å innebære at gammastrålespektrometrimålingen blir utført med henvisning til et kjent grunnstoff i formasjonen. Tvert imot trenger ingen direkte måling av andre grunnstoffer å være nødvendig for å avlede en empirisk lukningsfaktor i henhold til metodene beskrevet nedenfor.

[0018] På bakgrunn av det foregående illustrerer figur 1 et system 10 for å bestemme absolutte grunnstoffkonsentrasjoner i en undergrunnsformasjon som inkluderer 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.

[0019] Nedihullsverktøyet 12 kan inkludere en nøytronkilde 18 innrettet for å sende ut nøytroner inn i en undergrunnsformasjon. 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 tillegg eller alternativt kan nøytronkilden 18 være en radioaktiv kilde, så som en AmBe- eller<252>Cf-kilde.

[0020] Nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18 kan bestemmes med bruk av forskjellige metoder. Dersom for eksempel nøytronkilden 18 inkluderer en radioaktiv kilde, kan den absolutte utmatingen fra nøytronkilden 18 bestemmes gjennom kalibrering. I tillegg kan den absolutte utmatingen fra nøytronkilden 18 bestemmes ved å beregne endringen av aktiviteten til nøytronkilden 18 som funksjon av tiden siden kalibrering, siden en radioaktiv kilde kan følge en kjent eksponentiell nedbrytningslov og kan ha en kjent halveringstid.

[0021] Dersom nøytronkilden 18 inkluderer en elektronisk nøytrongenerator, kan en gitt øyeblikksutmating fra nøytronkilden 18 avhenge av mange parametere som styrer genereringen av nøytroner og således nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18. Disse parametrene kan inkludere ionestrålestrømmen som forsynes inne i nøytrongeneratorrøret, den akselererende høyspenningen som påføres på røret og virkemåten til ionekilden, blant annet. Selv om alle disse parametrene blir nøye reguler er en imidlertid ikke garantert en konstant nøytronutmating, ettersom kortsiktige fluktuasjoner i nøytronutmating vil kunne forekomme som følge av endringer i nøytrongeneratorens driftsegenskaper med tid og temperatur. I tillegg vil mer langsiktige endringer som følge av aldring av generatorrøret også kunne påvirke nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18.

[0022] I noen utførelsesformer kan således en nøytronovervåker 20 overvåke nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18. Nøytronovervåkeren 20 kan for eksempel 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. Som beskrevet nærmere nedenfor kan nøytronutmatingen, enten den blir bestemt gjennom kalibrering av nøytronkilden 18 og/eller passende beregninger, eller ved hjelp av nøytronovervåkeren 20, bli anvendt for å bestemme absolutte spektralutbytter som kan tilskrives forskjellige grunnstoffer i formasjonen.

[0023] 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. Nedihullsverktøyet 12 kan videre 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.

[0024] Gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan være inneholdt i respektive hus 30. Scintillatorkrystaller 32 i gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan muliggjøre deteksjonstellinger 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 NaI(Tl), LaCl3, 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, og kansåledes inkludere en enhet for å analysere høyden til gammastrålepulser.

[0025] Én eller flere nøytrondetektorer 21 kan være anordnet andre steder i nedihullsverktøyet 12, og kan bli anvendt for å bestemme forskjellige miljøkorrigeringsfaktorer, som beskrevet nedenfor. Spesielt kan den ene eller de flere nøytrondetektorene 21 være termiske, epitermiske eller hurtige nøytrondetektorer som kan gjøre det mulig å måle avhengighet av den termiske og/eller epitermiske nøytronfluksen i nærheten av gammastråledetektorene 26 og/eller 28. Denne termiske og/eller epitermiske nøytronfluksen kan bli målt eller estimert av den ene eller de flere nøytrondetektorene 21 som befinner seg vekk fra nøytronkilden 18.

[0026] Signalene fra nøytronovervåkeren 20, den ene eller de flere nøytrondetektorene 21 og gammastråledetektorene 26 og/eller 28 kan bli sendt til databehandlingssystemet 14 som data 40, og/eller kan bli behandlet eller forbehandlet av en integrert prosessor i nedihullsverktøyet 12.

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.

[0027] 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 blir forsynt 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.

[0028] 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 Ethernetkort, 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 lokalt ved eller fjernt fra systemet. Nettverket kan inkludere forskjellige komponenter som letter kommunikasjon, inkluderende switcher, rutere, tjenere eller andre datamaskiner, nettverksadaptere, kommunikasjonskabler og annet.

[0029] 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. I 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 estimere absolutte utbytter av grunnstoffer i formasjonen basert på spektralutbytter av uelastiske gammastråler og/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.

[0030] Figur 2 illustrerer en nøytronindusert gammastrålebasert brønnloggeoperasjon 48, som inkluderer utplassering av nedihullsverktøyet 12 i en omkringliggende undergrunnsformasjon 50. I operasjonen 48 vist i figur 2 har nedihullsverktøyet 12 blitt senket inn i et borehull 52. Brønnloggeoperasjonen 48 kan begynne når nøytronkilden 18 mater ut nøytroner 54 inn i den omkringliggende formasjonen. Dersom nøytronkilden 18 sender ut nøytroner ved omtrent 14,1 MeV, for eksempel, kan disse 14,1 MeV nøytronene 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 54 mister energi og blir til epitermiske og termiske nøytroner, kan de bli absorbert av kjerner i formasjonen 50 i nøytroninnfangingshendelser 60, som kan generere nøytroninnfangings-gammastråler 62. Dersom nøytronkilden 18 kun sender ut nøytroner 54 med en energi som ikke er tilstrekkelig til å forårsake uelastiske spredningshendelser, kan det hovedsakelig kun forekomme nøytroninnfangingshendelser 60.

[0031] De uelastiske gammastrålene 58 og/eller nøytroninnfangingsgammastrålene 62 kan bli detektert av gammastråledetektor 26 og/eller 28. Som nevnt kort over kan spektrene til gammastrålene 58 og 62 være karakteristiske for de grunnstoffene de stammer fra. Følgelig kan spektrene til gammastrålene 58 og/eller 62 bli analysert for å bestemme utbytter av grunnstoff.

[0032] Samtidig kan nøytronovervåkeren 20 nær nøytronkilden 18 måle den absolutte nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18. Som beskrevet nærmere nedenfor kan en relasjon mellom de detekterte spektrene til gammastrålen 58 og/eller 62 og den absolutte nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18 angi et absolutt grunnstoffutbytte. Flere komplikasjoner vil imidlertid kunne oppstå som følge av miljøpåvirkninger fra formasjonen 50 og borehullet 52. For eksempel kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 ofte kun være i stand til å detektere uelastiske gammastråler 58 og/eller nøytroninnfangings-gammastråler 62 som oppstår innenfor et bestemt område av formasjonen 50 i nærheten av den respektive gammastråledetektoren 26 eller 28. En andel av den totale nøytronfluksen vil kunne unnslippe fra disse områdene, og størrelsen av denne andelen kan avhenge av forskjellige miljøfaktorer. Når færre nøytroner 54 kommer frem til det området av formasjonen 50 som gammastråledetektorene 26 og/eller 28 er i stand til å avføle, kan færre detekterbare gammastråler 58 og/eller 62 bli generert. Nedbremsingslengden er én faktor som kan bidra til denne effekten.

[0033] Tilsvarende, siden nøytronkilden 18 og gammastråledetektorene 26 og/eller 28 ikke befinner seg på samme sted, vil nøytrontelleraten målt av den ene eller de flere nøytrondetektorene 21 kunne måtte korrigeres for geometriske effekter på variasjonen i nøytronfluks i det området i formasjonen 50 som gammastråledetektorene 26 og/eller 28 er i stand til å avføle. Ytterligere målinger fra andre verktøy og/eller annen modellering kan anvendes for å estimere andelen tapte nøytroner 54, så vel som endringer i den effektive romvinkelen til gammastråledetektorene 26 og/eller 28. Flere faktorer kan bidra til denne effekten, som mange kan kompenseres for med bruk av forskjellige parametere, som beskrevet nedenfor.

[0034] En annen komplikasjon som kan oppstå kan være spesifikk for målingen av nøytroninnfangings-gammastråler 62. Spesielt kan den mengden termiske nøytroner som kommer frem til det volumet i formasjonen 50 som kan detekteres av gammastråledetektorene 26 og/eller 28 ikke være direkte proporsjonal med den absolutte nøytronutmatingen av høyenerginøytroner (f.eks.14,1 MeV). Istedet kan den termiske nøytronfluksen avhenge av nøytrontransporten og levetiden til de termiske nøytronene gjennom formasjonen 50 før innfanging. Følgelig kan ytterligere målinger fra andre verktøy og/eller annen modellering bli anvendt for å estimere andelen termiske nøytroner som kommer frem til det volumet i formasjonen 50 som kan detekteres av gammastråledetektorene 26 og/eller 28. Én faktor i en slik beregning kan være en sigma-måling av formasjonen 50, som representerer et makroskopisk termisk nøytroninnfangingstverrsnitt for formasjonen 50.

[0035] Dempningen av gammastrålene 58 og/eller 62 vil også kunne påvirkes av miljøet i formasjonen 50. Ettersom denne gammastråledempningen kan påvirkes av tettheten i formasjonen 50 kan en slik måling bli anvendt for å kompensere for disse effektene. Endelig kan tilstedeværelsen av borehullet 52 også komplisere målingene av gammastrålene 58 og/eller 62 innhentet av gammastråledetektorene 26 og/eller 28. Miljøpåvirkningene i borehullet 52 kan bli kompensert for ved hjelp av ytterligere målinger av borehullsparametere og/eller modellering, som kan inkludere diameteren til borehullet 52 og/eller en måling eller estimering av sigma for borehullet 52.

[0036] Dersom nedihullsverktøyet 12 inkluderer en nøytrondetektor 21 nær ved gammastråledetektoren 26 og/eller 28, kan denne nøytrondetektoren 21 bli anvendt for å måle termisk og/eller epitermisk nøytronfluks i tilknytning til det området i formasjonen 50 og/eller borehullet 52 som kan avføles av gammastråledetektoren 26 og/eller 28. Disse målingene kan avdekke bestemte miljøegenskaper ved formasjonen 50, som kan bli korrigert for ved hjelp av metodene beskrevet nedenfor.

[0037] Figurene 3 og 4 representerer forskjellige utførelsesformer av fremgangsmåter for å bestemme absolutte grunnstoffutbytter fra detekterte gammastrålespektre. Teknikkene beskrevet i forbindelse med figurene 3 og 4 representerer teknikker som kan involvere bruk av nedihullsverktøyet 12 og/eller databehandlingssystemet 14. Først med henvisning til figur 3 begynner et flytdiagram 64 med et trinn 66, der nedihullsverktøyet 12 er senket inn i formasjonen 50 og nøytronkilden 18 i nedihullsverktøyet 12 sender ut nøytroner 54 inn i den omkringliggende formasjonen 50. I trinn 68, som kan bli utført samtidig med trinn 66, kan den absolutte nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18 bli målt med bruk av nøytronovervåkeren 20 nær nøytronkilden 18. I tillegg eller alternativt kan den absolutte nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18 bli estimert på et senere tidspunkt basert på kalibrering av nøytronkilden 18 og modeller for radioaktiv nedbrytning. I trinn 70 kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 måle spektrene til uelastiske gammastråler og nøytroninnfangings-gammastråler 58 og/eller 62 som kan bli generert når nøytronene 54 vekselvirker med formasjonen 50.

[0038] Trinnene 71-76 kan generelt inkludere prosesseringstrinn som kan bli utført i en prosessor innlemmet i nedihullsverktøyet 12 og/eller i databehandlingssystemet 14. I trinn 71 kan de målte gammastrålespektrene bli delt inn i grunnstoffbidrag, eller relative grunnstoffutbytter. I trinn 72 kan de relative grunnstoffutbyttene fra gammastråler som kan tilskrives et spektralområde av interesse bli normalisert til nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18, hvilket kan gi et ukorrigert absolutt grunnstoffutbytte for formasjonen 50. I trinn 74 kan forskjellige faktorer bli tatt i betraktning for å korrigere for miljøeffekter fra formasjonen 50 og/eller borehullet 52 som vil kunne påvirke de målte spektrene til gammastrålene 58 og/eller 62. I trinn 76, basert på relasjonene over, kan én eller flere absolutte grunnstoffkonsentrasjoner i formasjonen 50 bli bestemt, som beskrevet nedenfor i forbindelse med likning (1). Disse trinnene kan bli utført i en hvilken som helst rekkefølge, og kan for eksempel begynne med beregning av følgende relasjon:

Ai = Yi * TotCR * F(parameter-1, parameter-2, ....) / nCR (1).

[0039] I likning (1) over representerer Ai de absolutte utbyttene for hvert grunnstoff i. Yi representerer de relative grunnstoffutbyttene, eller fraksjonen av de målte gammastrålespektrene som kan tilskrives grunnstoff i. TotCR representerer den totale telleraten innenfor området av spekteret anvendt i spektralanalysen for å trekke ut de relative utbyttene. nCR representerer den bestemte utmatingen av nøytroner 54 fra nøytronkilden 18, som funnet gjennom en absolutt nøytrontellingsmåling av nøytronovervåkeren 20 og/eller gjennom estimering gjennom kalibrering eller modeller for radioaktiv nedbrytning. F representerer en miljøkorrigeringsfaktor som tar i betraktning parametere for borehullet 52 og/eller formasjonen 50. Som angitt over kan slike miljøkorrigeringer kompensere for nøytrontransport og gammastråledempning, blant annet. Disse miljøkorrigeringene og parametrene er beskrevet nærmere nedenfor.

[0040] I figur 4 viser et flytdiagram 78 en utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme delvise absolutte utbytter av grunnstoffkonsentrasjoner i formasjonen 50 og borehullet 52. Flytdiagrammet 78 begynner med trinn 80, når nedihullsverktøyet 12 er senket inn i formasjonen 50 og nøytronkilden 18 i nedihullsverktøyet 12 sender ut nøytroner 54 inn i den omkringliggende formasjonen 50. I trinn 82, som kan bli utført samtidig med trinn 80, kan den absolutte nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18 bli målt ved anvendelse av nøytronovervåkeren 20 nær nøytronkilden 18. I tillegg eller alternativt kan den absolutte nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18 bli estimert på et senere tidspunkt basert på kalibrering av nøytronkilden 18 eller modeller for radioaktiv nedbrytning. I trinn 84 kan gammastråledetektorene 26 og/eller 28 måle spektrene til uelastiske gammastråler og nøytroninnfangings-gammastråler 58 og/eller 62 som kan bli generert når nøytronene 54 vekselvirker med formasjonen 50.

[0041] Trinnene 85-92 kan i alminnelighet inkludere prosesseringstrinn som kan bli utført i en prosessor innlemmet i nedihullsverktøyet 12 og/eller i databehandlingssystemet 14. I trinn 71 kan de målte gammastrålespektrene bli delt inn i grunnstoffbidrag, eller relative grunnstoffutbytter. I trinn 86 kan de relative grunnstoffutbyttene fra gammastråler som kan tilskrives et spektralområde av interesse bli normalisert til nøytronutmatingen fra nøytronkilden 18, hvilket kan gi et ukorrigert absolutt grunnstoffutbytte for formasjonen 50. I trinn 88 kan relative utbytter som kan tilskrives formasjonen 50 og borehullet 52 bli skilt fra hverandre, og i trinn 90 kan forskjellige faktorer bli tatt i betraktning for å korrigere for miljøpåvirkning fra formasjonen 50 og/eller borehullet 52 som vil kunne påvirke de målte spektrene til gammastrålene 58 og/eller 62. I trinn 92 kan de delvise absolutte miljøutbyttene som kan tilskrives formasjonen 50 og borehullet 52 bli bestemt, som beskrevet nedenfor i forbindelse med likning (2).

[0042] Spesielt, for grunnstoffer som eksisterer sammen i formasjonen 50 og borehullet 52 kan det målte absolutte utbyttet Ai bli betraktet som en sum over de delvise absolute utbyttene i formasjonen 50 AFi og borehullet 52 ABHi. Under slike forhold kan det være mulig å skille mellom to muligheter, nemlig at det kan være en betydelig spektralforskjell mellom de andelene av spektrene til gammastrålene 58 og/eller 62 som kommer fra formasjonen 50 og fra borehullet 52, eller at det ikke er noen anvendelig detekterbar forskjell. Dersom det er forskjell mellom målet for formasjonen 50 og borehullet 52, kan det bli anvendt for å dele opp det absolutte utbyttet Ai i en formasjonsutbyttekomponent AF,i og en borehullsutbyttekomponent ABH,i. En nyttig utførelse kan anvende det ene eller det andre av de to målene for seg, eller kan anvende formasjonsmålet og forskjellen mellom formasjonsmålet og borehullsmålet. I et slikt tilfelle kan korrigeringsfaktoren F også deles opp uavhengig for formasjonen og borehullsseksjonen. Trinnene 85-92 kan bli utført i en hvilken som helst rekkefølge, og kan for eksempel begynne med beregning av følgende relasjon:

Ai = AF,i ABH,i

= (YF,i * FF (parameter- 1, parameter-2, ....) YBH,i * FBH (parameter- 1, parameter-2, ....)) * TotCR / nCR (2)

[0043] I likning (2) over representerer Ai de absolutte utbyttene for hvert grunnstoff i, og AFi og ABHi representerer de delvise absolute utbyttene for grunnstoff i henoldsvis i formasjonen 50 og i borehullet 52. YFi og YBHi representerer de relative grunnstoffutbyttene for formasjonen 50 og borehullet 52, eller fraksjonen av de målte gammastrålespektrens som følge av grunnstoff i som kan tilskrives henholdsvis formasjonen 50 og borehullet 52. TotCR representerer den totale telleraten innenfor det området av spekteret som anvendes i spektralanalysen for å trekke ut de relative utbyttene. nCR representerer den bestemte utmatingen av nøytroner 54 fra nøytronkilden 18, som bestemt gjennom en absolutt nøytrontellingsmåling av nøytronovervåkeren 20 og/eller gjennom estimering ved kalibrering eller modeler for radioaktiv nedbrytning. FF og FBH representerer miljøkorrigeringsfaktorer som kompenserer henholdsvis for formasjons- og borehullsparametere.

[0044] I begge de ovenfor beskrevne utførelsesformene av fremgangsmåter vist i figurene 3 og 4 og likningene (1) og (2) kan miljøkorrigeringsfaktoren(e) F kan være en nokså komplisert funksjon. Miljøkorrigeringsfaktoren(e) F kan være faktorisert og avhengigheten av de fleste parametrene kan bestemmes gjennom en serie av Monte Carlo-beregninger. Miljøkorrigeringsfaktoren(e) F kan også inkludere en skaleringsfaktor bestemt ved kalibrering av utstyr i det endelige nedihullsverktøyet 12. I tillegg eller alternativt kan skaleringsfaktoren bli bestemt fra en egenkonsistensanalyse fra resultatene av lukningsnormaliseringen beskrevet over av likning (1) eller (2). Et eksempel på en skaleringsfaktor er gitt nedenfor.

[0045] Parametrene som anvendes av miljøkorrigeringsfaktoren(e) F (f.eks. parameter- 1, etc.) kan enten være vanlige fysiske parametere målt for eksempel av andre seksjoner av nedihullsverktøyet 12 innrettet for dette formålet, eller av andre verktøy. Som et eksempel kan slike vanlige fysiske parametere inkludere, blant annet, målinger eller estimater av porøsitet, målinger eller estimater av nedbremsingstid, målinger eller estimater av tetthet, målinger eller estimater av termisk nøytroninnfangingstverrsnitt for formasjonen eller borehullet, og annet. Én eller flere andre parametere kan være avledet fra et annet sett av fysiske parametere som ikke vanligvis rapporteres av loggeverktøy, som ikke nødvendigvis har en eksplisitt fysisk tolkning. For eksempel kan slike andre parametere inkludere, blant annet, lokale nøytronfluksestimater i nærheten av gammastråledetektorene 26 og/eller 28, lokale nøytronenergifordelingsestimater i nærheten av gammastråledetektor 26 og/eller 28, ubehandlede tellerater fra nøytronovervåkeren 20, ubehandlede tellerater fra gammastråledetektor 26 og/eller 28, og annet. Disse andre parametere kan involvere målinger med bruk av den ene eller de flere nøytrondetektorene 21 som befinner seg nærmere gammastråledetektorene 26 og/eller 28 enn nøytronkilden 18.

[0046] Én eller flere av faktorene F anvendt på utbyttet fra nøytroninnfangingsgammastrålen 62 kan inneholde en avhengighet av den termiske nøytronfluksen i nærheten av gammastråledetektorene 26 og/eller 28. Én variant en slik faktor F kan inneholde en fraksjon mellom termisk nøytronfluks nær gammastråledetektor 26 og/eller 28 og en målt nøytronfluks, som er målt av den ene eller de flere nøytrondetektorene 21 og/eller som er estimert basert på andre målinger av formasjonen 50. Én eller flere av faktorene F anvendt på utbyttet fra den uelastiske gammastrålen 58 kan inneholde en avhengighet av den epitermiske nøytronfluksen i nærheten av gammastråledetektor 26 og/eller 28. Den termiske og/eller epitermiske nøytronfluksen kan bli målt eller estimert av én eller flere nøytronovervåkere 20 vekk fra nøytronovervåkeren nær nøytronkilden 18, eller kan bli estimert basert på andre målinger i formasjonen 50.

[0047] Én eller flere av faktorene F kan inneholde en avhengighet av gammastråledempningen i nærheten av gammastråledetektor 26 og/eller 28. Én eller flere av faktorene F kan inneholde en korrigering for variasjoner i gammastråledempningen i verktøyhuset 16, som kan være på grunn av miljømessige endringer og/eller slitasje. Én eller flere av faktorene F kan inneholde en korrigering for støy fra nedihullsverktøyet 12 som følge for eksempel av nøytroninnfangingshendelser 60 som kan forekomme i materialene som danner nedihullsverktøyet 12. Én eller flere av faktorene F kan inneholde et estimat av det effektive atomnummeret til grunnstoffene i nærheten av gammastråledetektor 26 og/eller 28, som bestemt ved hjelp av andre nedihullsmålinger eller med bruk av forskjellige andre formasjonsmodelleringsmetoder.

[0048] Ett eksempel på en formulering av korrigeringsfaktoren F er beskrevet nedenfor som likning (3). Eksempelet på korrigeringsfaktor F beskrevet av likning (3) kan være avhengig av totalt formasjonsnøytroninnfangingstverrsnitt

nøytronnedbremsingslengde (Ls), bulktetthet (ρb), borehullsfluidets nøytroninnfangingstverrsnitt og borehullsdiameter (DB), og kan være representert ved følgende relasjon:

F = (ΣF g1) * exp(Ls/g2) * exp(ρb/g3) * exp(DB/g4), (3)

der g1 og g2 avhenger av DB, g3 avhenger av Ls og g4 avhenger av

[0049] Figur 5 viser et flytdiagram 96 for å bestemme en grunnstoffkonsentrasjon i formasjonen 50. Trinnene i flytdiagrammet 96 kan generelt inkludere prosessering som kan bli utført i en prosessor innlemmet i nedihullsverktøyet 12 og/eller i databehandlingssystemet 14. Spesifikt kan et første trinn 96 inkludere det å finne et absolutt utbytte av et grunnstoff eller et delvis utbytte av et grunnstoff, som kan bli bestemt i henhold til flytdiagrammene 64 eller 78 i figurene 3 eller 4. I trinn 98 kan trekk spesifikke for grunnstoffet som evalueres bli tatt i betraktning og anvendt på det absolutte utbyttet av grunnstoffet. Disse trekkene kan bli kompensert for med en grunnstoff-avhengig følsomhetsfaktor, som for eksempel kan ta hensyn til tverrsnitt, gammastrålemultiplisiteter, responsen til gammastråledetektor 26 og/eller 28 og/eller atomvekt. I trinn 100 kan forskjellige fysiske egenskaper ved grunnstoffet, miljøet og/eller verktøyet bli kompensert for ved å anvende en passende skaleringsfaktor. I trinn 102, basert på korrigeringene over, kan en deltetthet for grunnstoffet i formasjonen 50 bli bestemt.

[0050] Som angitt over kan trinnene 96-102 inkludere prosessering som kan finne sted i en prosessor innlemmet i nedihullsverktøyet og/eller i databehandlingssystemet 14. Spesifikt kan trinnene 96-102 bli utført ved for eksempel å beregne likning (4) nedenfor. Deltettheten til et gitt grunnstoff i kan beskrives som følger:

ρi = Ai/Si * f, (4) der Si er den grunnstoff-avhengige følsomheten som tar hensyn blant annet til tverrsnitt, gammastråle-multiplisiteter, responsen til gammastråledetektor 26 og/eller 28 og/eller atomvekt, og f er en skaleringsfaktor.

[0051] Som et eksempel kan skaleringsfaktoren f være en konstant bestemt fra beregning av en første naturlov, som kan være avledet fra de fysiske konstantene for det aktuelle grunnstoffet (f.eks. masse) og/eller annen fysisk informasjon om miljøet (f.eks. bulktetthet). I tillegg eller alternativt kan skaleringsfaktoren f være avledet, eller inneholde en fraksjon, fra en kalibrering mot målinger under gitte forbestemte eller velkjente forhold. I én utførelsesform kan faktoren f være konstant langs dypet i formasjonen 50.

[0052] For å muliggjøre ytterligere tilpasninger for å kompensere for sekundære effekter som ikke er tatt hensyn til i beregningen av absolutte utbytter Ai, som beskrevet over, kan skaleringsfaktoren f være en varierende funksjon heller enn en konstant. Effekter som kan bli tatt hensyn til ved å anvende skaleringsfaktoren f som en varierende funksjon kan for eksempel inkludere ytterligere instrumenteffekter som avdrift av gammastråledetektor 26 og/eller 28 og/eller forringelse av oppløsningen. I tillegg eller alternativt kan slike effekter videre inkludere miljøpåvirkninger som ikke tidligere har blitt tatt hensyn til i beregningen av absolutte utbytter Ai, fra de målte rådataene. Som et eksempel kan miljøpåvirkninger som er forårsaket av temperatur og/eller trykk, og som ikke har blitt tatt hensyn til i faktorene F i likning (1) eller (2), bli kompensert for ved å anvende en skaleringsfaktorfunksjon f som tar hensyn til slike effekter.

[0053] De bestemte delvise grunnstofftetthetene for formasjonen 50 kan bli verifisert med bruk av en rekke forskjellige metoder. I ett eksempel kan summen av alle målbare deltettheter korrelert med formasjonen 50 være mindre enn eller lik bulktettheten ρb,eff til formasjonen 50, som beskrevet av følgende relasjon:

ρb,eff

I alminnelighet, fordi ikke alle grunnstoffer i formasjonen 50 kan bli målt med bruk av teknikkene beskrevet her, vil summen av alle målbare deltettheter være mindre enn bulktettheten pb,eff til formasjonen 50 i de fleste tilfeller.

[0054] I et annet eksempel, vist av et flytdiagram 104 i figur 6, kan resultatene oppnådd for grunnstoffkonsentrasjonen basert på absolutte utbytter Ai bli kontrollert for konsistens med bruk av metoder som inkluderer relative utbytter. Spesifikt kan i et første trinn 106 en grunnstoffkonsentrasjon i formasjonen 50 bli bestemt basert på metodene som inkluderer absolutte utbytter, som beskrevet over. I et andre trinn 108 kan grunnstoffkonsentrasjonen i formasjonen 50 bli bestemt basert på metoder som inkluderer grunnstoff-lukning eller oksydlukning med relative utbytter, som beskrevet nedenfor i forbindelse med likningene (6) og (7) og/eller likning (8). I trinn 110 kan grunnstoffkonsentrasjonen bli verifisert. I noen utførelsesformer kan verifikasjonstrinnet 110 inkludere det å kombinere grunnstoffkonsentrasjonen bestemt basert på relative utbytter med grunnstoffkonsentrasjonen bestemt basert på absolutte utbytter for å frembringe et vektet gjennomsnitt av resultatene, der vektingen kan være konstant eller bli justert basert på konfidensestimater.

[0055] Slike oksydlukningsmetoder kan bli anvendt som et sekundært estimat av grunnstoffkonsentrasjoner for å verifisere de beregnede deltetthetene ρi basert på absolutte utbytter Ai, som beskrevet over. Oksydlukningsprosessen kan anvende nøytronfangsspektrometridata sammen med uavhengige målinger av aluminium (Al) og kalium (K). Modellen kan anta at grunnstoffene i formasjonen 50 detektert av nøytronfangstspektrometrimålingene kvantitativt kan henge sammen med deres oksyder eller en mest vanlig form i formasjonen, og at summen av alle oksydene vil være lik én. Modellen tar form av følgende relasjon:

XKWK XAIWAI F {Σ Xi (Yi / Si) } = 1, (6)

der Xi er faktoren som konverterer et grunnstoff til dets oksyd eller dets mest vanlige assosiasjon (for eksempel blir Ca vanligvis konvertert til CaCO3 i stedet for CaO), W er vektandelen av grunnstoffet i formasjonen, Y er det relative utbyttet av grunnstoffet avledet fra innfangingsspekteret og S er en forbestemt målefølsomhet som avhenger av innfangingstverrsnittet til det aktuelle grunnstoffet og verktøyets følsomhet for den karakteristiske strålingen til dette grunnstoffet. Etter at en har løst for F kan vektandelen av hvert grunnstoff beregnes som:

Wi = F x Yi / Si (7)

[0056] I tillegg eller alternativt kan tilnærmingen beskrevet over bli anvendt for spektre som fremkommer fra de uelastiske gammastrålene 58. Med bruk av tilnærmingen beskrevet over kan flere grunnstoffer bli målt ved hjelp av uelastiske spektralutbytter. Disse utbyttene kan beskrives som absolutte grunnstoffutbytter gjennom normalisering til utmatingen fra nøytronkilden 18. Grunnstoffer som Al, Mg, Ca, Si, S kan forefinnes i spektrene til både den uelastiske gammastrålen 58 og nøytroninnfangings-gammastrålen 62. Bruken av absolutte, miljøkorrigerte utbytter gjør det mulig å kombinere resultatene fra spektrene til uelastiske gammastråler 58 og til nøytroninnfangings-gammastråler 62 eller å anvende de uelastiske spektrene som en selvstendig løsning.

[0057] På en måte tilsvarende sammenlikningen av absolutte og relative spektralutbytter som følge av nøytroninnfangings-gammastråler 62, kan uelastiske absolutte utbytter og uelastiske relative utbytter som følge av uelastiske gammastråler 58 bli sammenliknet og, der det er hensiktsmessig, kombinert til et vektet gjennomsnittlig utbytte. I tillegg kan de absolutte uelastiske utbyttene som følge av uelastiske gammastråler 58 og nøytroninnfangings-utbyttene som følge av nøytroninnfangings-gammastråler 62 for grunnstoffer som forefinnes i både uelastiske spektre og innfangingsspektre bli anvendt for å bedre nøyaktigheten og presisjonen til resultatet over. Miljøkorrigeringene for de uelastiske utbyttene kan også være enklere, ettersom de uelastiske utbyttene kan være upåvirket av det termiske nøytroninnfangings-tverrsnittet til formasjonen 50 eller borehullet 52. Dette gjør uelastiske utbytter spesielt verdifulle ved høy salinitet i borehullet 52 og et tilhørende stort nøytroninnfangingstverrsnitt.

[0058] I tillegg eller alternativt kan en andre lukningsmodell bli anvendt for å verifisere de beregnede deltetthetene ρi basert på absolutte utbytter Ai, som spesifikt kan bli anvendt i tilfeller der bare nøytroninnfangstspektrometridata er tilgjengelig, som beskrevet i US-patentet 5,471,057, "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING ELEMENTAL CONCENTRATIONS FOR GAMMA RAY SPECTROSCOPY TOOLS", som inntas ved referanse her i sin helhet. Denne modellen kan være identisk med modellen illustrert av likningene (6) og (7) over, bortsett fra at ikke inkluderer leddene med aluminium (Al) og kalium (K). I tillegg modifiserer denne modellen assosiasjonsfaktorene (Xi) for å kompensere for mangelen på målinger av aluminium (Al) og kalium (K), som beskrevet av følgende relasjon:

F{ Σ Xi (Yi /Si) } = 1 (8)

[0059] Etter at en grunnstoffkonsentrasjon i formasjonen er bestemt med en metode som inkluderer absolutte utbytter og grunnstoffkonsentrasjonen i formasjonen er bestemt ved anvendelse av en oksydlukningsmetode, kan de to beregningene bli kontrollert mot hverandre. Deretter kan grunnstoffkonsentrasjonen bestemt basert på absolutte utbytter bli kombinert med grunnstoffkonsentrasjonen bestemt basert på relative utbytter og oksydlukning for å frembringe et vektet gjennomsnitt av resultatene. Dette vektede gjennomsnittet kan ha en konstant vekt eller en konfidensestimat-justert vekt. Sammenlikningen av grunnstoffkonsentrasjonene basert på relative utbytter og lukning med grunnstoffkonsentrasjonene basert på absolutte utbytter kan også bli anvendt for å bestemme skaleringsfaktoren f, ved å tvinge de to avledede konsentrasjonene til å sammenfalle i kjente eller enkle soner, eller over en stor andel av hele det målte området.

[0060] 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.