Регистрация гамма-излучения в буровой скважине

007938 Предпосылки изобретения Область применения изобретения Изобретение, в целом, относится к гамма-каротажу в стволе скважины. Уровень техники Измерение гамма-излучения с помощью детектора, находящегося в стволе скважины, является обычной операцией при скважинном каротаже. Естественное гамма-излучение обусловлено распадом подповерхностных материалов, таких как торий, уран и калий (Th, U, K), каждый из которых излучает характерный спектр, обусловленный испусканием гамма-лучей с различными энергиями. Измерение естественного гамма-излучения особенно полезно при разведке для эксплуатации нефтяных и газовых ресурсов, поскольку считается, что концентрацииTh, U, K, взятые по отдельности или в совокупности, являются хорошим индикатором ранее недоступной информации о наличии, типе и объеме глинистого сланца или глины в пластах, окружающих ствол скважины. Детектор в спектральном режиме, т.е. детектор, чувствительный к энергии гамма-излучения, может обеспечивать спектр гамма-излучения как функцию энергии. Альтернативно, гамма-излучение можно подсчитывать вне зависимости от энергии: такой режим грубого счета обеспечивает полезную информацию о наличии глинистого сланца. Кроме того, детектор гамма-излучения может также регистрировать гамма-излучение, вызванное нейтронами. Использование источника нейтронов в каротажных устройствах для получения характеристики пласта, окружающего ствол скважины, общеизвестно, в частности для измерения пористости пласта. Некоторые технологии предусматривают использование химического источника, например, AmBe,для обеспечения нейтронного облучения пласта, что позволяет регистрировать рассеянные нейтроны,возвращающиеся в ствол скважины, и делать выводы о характеристике (пористости) пласта. Облучение пласта также может вызывать гамма-излучение, обусловленное распадом возбужденных атомов, которое можно регистрировать с помощью детектора гамма-излучения. В качестве источника нейтронов можно использовать электронный генератор нейтронов, который позволяет облучать пласт нейтронами, энергия которых (14 МэВ) значительно превышает среднюю энергию нейтронов, генерируемых традиционно используемым источником AmBe (4 МэВ). Следствием этого является значительное увеличение количества ядер в пласте, которые преобразуются в радиоактивные элементы. В частности, ядра кислорода могут превращаться в ядра азота; радиоактивные ядра азота испытывают быстрый бета-распад с образованием кислорода в возбужденном состоянии, который, в свою очередь, распадается с образованием гамма-излучения. Возникающее при этом гамма-излучение, в основном, имеет энергию около 6,1 МэВ, что значительно выше энергии гамма-излучения, вызванной естественными радиоактивными материалами. Детектор гамма-излучения может также подсчитывать гамма-излучение, вызванное гаммаизлучением, сформированным генератором гамма-излучения. Генератор гамма-излучения облучает пласт гамма-излучением, имеющим относительно низкую энергию, например 600 кЭв. Гамма-излучение,рассеиваемое электронами в пласте, теряет энергию в каждом событии рассеяния. Поэтому рассеянное гамма-излучение имеет относительно низкую энергию и может регистрироваться детектором гаммаизлучения для обеспечения информации о пласте, окружающем ствол скважины. Детектор гамма-излучения может также регистрировать гамма-излучения радиоактивных изотопов. Радиоактивный изотоп инжектируется в пласт и/или скважину и испускает гамма-излучение радиоактивного изотопа. Гамма-излучение радиоактивного изотопа регистрируется и обеспечивает информацию о возможном поведении флюидов в пласте и/или за пределами обсадной колонны. Таким образом, можно регистрировать гамма-излучение в стволе скважины из различных источников. Гамма-каротаж можно осуществлять в ходе операции бурения ствола скважины, чтобы как можно быстрее обеспечивать информацию о пласте, окружающем пробуренную часть ствола скважины. На фиг. 1 схематически показан пример системы каротажа во время бурения. Устройство 108 для каротажа во время бурения содержит буровую коронку 101 на одном конце бурильной колонны 103. Бурильная колонна 103 используется для бурения ствола 102 скважины. Каротажные устройства (104, 105, 109) размещаются внутри бурильной колонны 103 так, чтобы буровой раствор мог проходить по растворопроводу 106. Буровой раствор нагнетается к буровой коронке 101, где он способствует очистке от шлама и переносу его на поверхность через затрубное пространство между бурильной колонной 103 и пластом 107. Одно из каротажных устройств (104, 105, 109) может содержать генератор 104 нейтронов, который облучает пласт 107 высокоэнергичными нейтронами для обеспечения картографирования пористости пласта 107. Детектор 109 гамма-излучения может быть обеспечен вблизи генератора нейтронов для измерения гамма-излучения, вызванного генерируемыми нейтронами. Кроме того, детектор 105 гамма-излучения может измерять естественную гамма-активность пласта 107. Детектор 105 гамма-излучения, предназначенный для измерения естественной гамма-активности,-1 007938 может также регистрировать гамма-излучение, порожденное источником, вызывающим гаммаизлучение, например генератором 104 нейтронов. В патенте США 5459314 описан способ коррекции для детектора, предназначенного для регистрации гамма-излучения, вызванного гамма-излучением. Источник плотности облучает пласт гаммаизлучением, которое взаимодействует с пластом и регистрируется после рассеяния в пласте или стволе скважины. Детектор, предназначенный для регистрации рассеянного гамма-излучения, может также регистрировать гамма-изучение, вызванное не гамма-излучением, которое не связано с гамма-излучением,испускаемым источником плотности, т.е. гамма-излучение, генерируемое другим источником каротажного устройства, или естественное гамма-излучение пласта. Способ коррекции состоит в идентификации и удалении обнаруженного гамма-излучения, вызванного не гамма-излучением. Идентификацию можно осуществлять путем регистрации гамма-излучения выше порогового уровня энергии и путем определения счета гамма-излучения, вызванного не гамма-излучением. Затем счет гамма-излучения, вызванного не гамма-излучением, вычитают из суммарного счета гамма-излучения, чтобы получить счет гаммаизлучения от источника плотности. Коэффициент усиления детектора гамма-излучения определяется как отношение амплитуды сигналов гамма-излучения к энергии гамма-излучения. Коэффициент усиления системы спектроскопии гаммаизлучения может изменяться в зависимости от высокого напряжения фотоумножителя детектора гаммаизлучения, возраста фотоумножителя, температуры и т.д. Поэтому необходимо стабилизировать коэффициент усиления детекторов гамма-излучения. Первый способ, который обычно используется для стабилизации коэффициента усиления, состоит в генерировании пика гамма-излучения, имеющего предварительно заданную энергию, т.е. калибровочного пика, имеющего строго определенную позицию. Поскольку предварительно заданная энергия калибровочного пика известна, сравнительно легко, после того, как детектор зарегистрировал калибровочный пик, отрегулировать коэффициент усиления так, чтобы зарегистрированная позиция калибровочного пика совпадала с заданной позицией. Такой способ можно реализовать с помощью основного детектора и трех дискриминаторов. Дискриминаторы используются для регистрации гамма-излучения в двух энергетических диапазонах. Однако, необходимо, при счете полезного гамма-излучения, вычитать гаммаизлучение калибровочного пика из совокупного зарегистрированного гамма-излучения. Поэтому ошибки счета могут быть относительно высокими. Для регистрации естественной гамма-активности, при которой скорость счета может быть сравнительно низкой, счет полезного гамма-излучения может быть недостаточно точным при использовании первого способа. Второй способ, описанный в патенте США 5360975, состоит в регистрации полного спектра гаммаизлучения и определении наилучшего соответствия между опорным спектром и зарегистрированным спектром. Коэффициент усиления наилучшего соответствия используется для регулировки коэффициента усиления детектора гамма-излучения. Этот способ требует, чтобы детектор работал в спектральном режиме, для получения полного спектра гамма-излучения. В Европейском патенте ЕР 0640848 описан третий способ для использования в обсаженной скважине. Целью третьего способа является стабилизация коэффициента усиления детектора, предназначенного для использования для счета гамма-излучения, вызванного высокоэнергичными нейтронами. Генератор высокоэнергичных нейтронов облучает обсадную колонну и пласт высокоэнергичными нейтронами, в результате чего возникает гамма-излучение, вызванное высокоэнергичными нейтронами, и гаммаизлучение, вызванное тепловыми нейтронами. Для получения измерения обоих видов гамма-излучения предусмотрены средства синхронизации. Поскольку обсадная колонна содержит атомы железа, в измерениях гамма-излучения, вызванного тепловыми нейтронами, всегда присутствует железный пик. Поэтому стабилизация коэффициента усиления детектора основана на железном пике. После того, как коэффициент усиления стабилизирован, измерение гамма-излучения, вызванного высокоэнергичными нейтронами, считается точным. Сущность изобретения Первый аспект изобретения предусматривает способ стабилизации коэффициента усиления детектора гамма-излучения для использования в скважинном каротажном устройстве. Способ базируется на обработке пика обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения. Согласно первому предпочтительному варианту осуществления, способ содержит определение первой скорости, причем первая скорость соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в первом предварительно заданном интервале энергий. Определяют вторую скорость, причем вторая скорость соответствует гамма-излучению, имеющему энергию во втором предварительно заданном интервале энергий. Первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния. Согласно второму предпочтительному варианту осуществления, коэффициент усиления регулируют так, чтобы отношение первой скорости и второй скорости, по существу, равнялось предварительно заданному значению. Согласно третьему предпочтительному варианту осуществления, коэффициент усиления регулируют так, чтобы разность первой скорости и второй скорости, умноженной на предварительно заданный-2 007938 положительный коэффициент, была, по существу, равна нулю. Согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления измеряют положение центра тяжести зарегистрированного пика обратного рассеяния. Коэффициент усиления регулируют так, чтобы измеренное положение центра тяжести совпадало с опорным положением центра тяжести. Согласно пятому предпочтительному варианту осуществления детектор предназначен для регистрации естественного гамма-излучения пласта, окружающего ствол скважины. Согласно шестому предпочтительному варианту осуществления источник, вызывающий гаммаизлучение, расположен вблизи детектора гамма-излучения. Согласно седьмому предпочтительному варианту осуществления детектор предназначен для регистрации гамма-излучения, вызванного нейтронами. Второй аспект изобретения предусматривает систему для стабилизации коэффициента усиления детектора гамма-излучения для использования в скважинном каротажном устройстве. Система содержит детектор гамма-излучения для регистрации гамма-излучения. Система дополнительно содержит средство различения, позволяющее сравнивать энергию зарегистрированного гамма-излучения по меньшей мере с тремя порогами регулировки. Три порога регулировки находятся в энергетической близости к пику обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения. Система также содержит средство регулировки для регулировки коэффициента усиления детектора гамма-излучения. Согласно восьмому предпочтительному варианту осуществления средство различения позволяет определять первую скорость и вторую скорость, причем первая скорость и вторая скорость соответствуют гамма-излучению, имеющему энергию, соответственно, в первом предварительно заданном интервале энергий и втором предварительно заданном интервале энергий, причем первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния. Согласно девятому предпочтительному варианту осуществления система также содержит средство вычисления для вычисления отношения первой скорости и второй скорости и для сравнения отношения с предварительно заданным значением. Согласно десятому предпочтительному варианту осуществления средство различения позволяет сравнивать энергию зарегистрированного гамма-излучения со сравнительно большим количеством порогов регулировки для получения полного спектра. Система дополнительно содержит средство вычисления для вычисления положения центра тяжести зарегистрированного пика обратного рассеяния полного спектра и для сравнения вычисленного положения центра тяжести с опорным положением центра тяжести. Согласно одиннадцатому предпочтительному варианту осуществления детектор гамма-излучения располагается в буровом инструменте. Детектор гамма-излучения предназначен для регистрации естественного гамма-излучения пласта, окружающего пробуренный ствол скважины. Третий аспект изобретения предусматривает способ оценивания естественной гамма-активности в стволе скважины. Способ содержит определение скорости счета интервала. Скорость счета интервала соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в предварительно заданном интервале коррекции. Скорость счета коррекции вычисляется из найденной скорости счета интервала и используется для оценивания естественной гамма-активности. Согласно двенадцатому предпочтительному варианту осуществления предварительно заданный интервал коррекции является полубесконечным интервалом над предварительно заданным порогом коррекции. Согласно тринадцатому предпочтительному варианту осуществления измеряют суммарную скорость счета гамма-излучения, причем скорость суммарная счета гамма-излучения соответствует гаммаизлучению, регистрируемому детектором. Скорость счета коррекции вычитают из суммарной скорости счета гамма-излучения, чтобы оценить естественную гамма-активность. Согласно четырнадцатому предпочтительному варианту осуществления скорость счета коррекции пропорциональна найденной скорости счета интервала. Согласно пятнадцатому предпочтительному варианту осуществления источник, вызывающий гамма-излучение, размещен в скважине вблизи системы. Источник, взывающий гамма-излучение, является генератором высокоэнергичных нейтронов. Согласно шестнадцатому предпочтительному варианту осуществления оценивание естественной гамма-активности осуществляется во время бурения скважины. Согласно семнадцатому предпочтительномуварианту осуществления гамма-излучение, вызванное нейтронами, обусловлено активацией атомов водорода, находящихся в буровом растворе. Согласно восемнадцатому предпочтительному варианту осуществления стабилизируют коэффициент усиления детектора гамма-излучения. Согласно девятнадцатому предпочтительному варианту осуществления определяют первую скорость, соответствующую гамма-излучению, имеющему энергию в первом предварительно заданном интервале энергий. Определяют вторую скорость, причем вторая скорость соответствует гамма-излучению,имеющему энергию во втором предварительно заданном интервале энергий. Коэффициент усиления ре-3 007938 гулируют так, чтобы значение отношения первой скорости и второй скорости, по существу, равнялось предварительно заданному значению. Согласно двадцатому предпочтительному варианту осуществления первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения. Согласно двадцать первому предпочтительному варианту осуществления генерируют калибровочное гамма-излучение, причем энергия калибровочного гамма-излучения, по существу, равна строго определенному значению энергии. Калибровочное гамма-излучение используется для стабилизации коэффициента усиления детектора гамма-излучения. Четвертый аспект изобретения предусматривает систему для оценивания естественной гаммаактивности в стволе скважины. Система содержит детектор, размещенный в скважине, для регистрации гамма-излучения, по меньшей мере один дискриминатор, позволяющий определять скорость счета интервала. Скорость счета интервала соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в предварительно заданном интервале коррекции. Система дополнительно содержит средство обработки для вычисления скорости счета коррекции из найденной скорости счета интервала. Скорость счета коррекции используется для оценивания естественной гамма-активности. Согласно двадцать второму предпочтительному варианту осуществления, заданный интервал коррекции является полубесконечным интервалом над предварительно заданным порогом коррекции. Согласно двадцать третьему предпочтительному варианту осуществления по меньшей мере один дискриминатор позволяет определять первую скорость и вторую скорость. Первая скорость и вторая скорость соответствуют гамма-излучению, имеющему энергию, соответственно, в первом предварительно заданном интервале энергий и втором предварительно заданном интервале энергий. Система дополнительно содержит средство вычисления для вычисления отношения первой скорости и второй скорости и для сравнения отношения с предварительно заданным значением. Система дополнительно содержит средство регулировки для регулировки коэффициента усиления детектора гамма-излучения согласно результату сравнения. Согласно двадцать четвертому предпочтительному варианту осуществления источник, вызывающий гамма-излучение, расположен в скважине вблизи системы. Источник, вызывающий гаммаизлучение, является генератором высокоэнергичных нейтронов. Согласно двадцать пятому предпочтительному варианту осуществления детектор размещен в буровом инструменте. Согласно двадцать шестому предпочтительному варианту осуществления детектор регистрирует гамма-излучение, вызванное нейтронами, причем гамма-излучение, вызванное нейтронами, обусловлено активацией атомов кислорода, присутствующих в буровом растворе, высокоэнергичными нейтронами. Согласно двадцать седьмому предпочтительному варианту осуществления система содержит экран,находящийся на задней стороне кристалла детектора гамма-излучения, для снижения регистрации гаммаизлучения, приходящего с задней стороны. Согласно двадцать восьмому предпочтительному варианту осуществления система дополнительно содержит муфту, окружающую кристалл, причем муфта имеет выточку с передней стороны кристалла для повышения передачи гамма-излучения, приходящего с передней стороны. Другие аспекты и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - схема системы каротажа во время бурения, согласно известному уровню техники; фиг. 2 - спектры гамма-излучения, полученные с помощью детектора гамма-излучения, расположенного после растворопровода устройства каротажа во время бурения; фиг. 3 - логическая блок-схема, иллюстрирующая пример настоящего изобретения; фиг. 4 - пример полного спектра гамма-излучения; фиг. 5 - схема системы согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 6 - схема системы согласно третьему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 7 - логическая блок-схема иллюстративного способа согласно настоящему изобретению; фиг. 8 - схема системы согласно еще одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 9 - схема примера каротажного устройства согласно настоящему изобретению; фиг. 10 - схема иллюстративного экрана согласно настоящему изобретению. Подробное описание изобретения Для оценивания естественной гамма-активности может потребоваться стабилизация детектора гамма-излучения. Такую стабилизацию можно осуществлять, например, с детектором в спектральном режиме, как описано во втором способе, известном из уровня техники.-4 007938 В другом примере такой стабилизации используется третий способ, известный из уровня техники. Детектор предназначен для регистрации гамма-излучения, вызванного нейтронами в обсаженной скважине. Третий способ дополнительно требует средство хронирования для отделения гамма-излучения,вызванного высокоэнергичными нейтронами, от гамма-излучения, вызванного тепловыми нейтронами. Поэтому возникла необходимость в способе, более простом по сравнению со вторым или третьим способами, известными из уровня техники, и в то же время не требующем калибровочного источника или специального окружения, например, обсадной колонны. Как описано в вышеприведенном абзаце, электронный генератор нейтронов может порождать высокоэнергичное гамма-излучение путем активации материалов, окружающий электронный генератор. При размещении электронного генератора нейтронов вблизи растворопровода в устройстве каротажа во время бурения, некоторые атомы кислорода в буровом растворе могут активироваться. При переносе бурового раствора по растворопроводу, активированные атомы кислорода остаются радиоактивными на определенном расстоянии. Расстояние зависит от времени полураспада активированных атомов кислорода и от скорости бурового раствора. Может случиться так, что поток бурового раствора движется достаточно быстро, чтобы близкорасположенный детектор гамма-излучения зарегистрировал гамма-активность от активированных атомов кислорода. В этом случае, регистрация активированных атомов кислорода создает нежелательный фон для измерения естественной гамма-активности пласта. На фиг. 2 показаны спектры гамма-излучения, полученные с помощью детектора гамма-излученияNaI(T1), расположенный после растворопровода устройства каротажа во время бурения. Буровой раствор проходит вблизи генератора нейтронов, и некоторые из его атомов кислорода могут активироваться высокоэнергичными нейтронами. Затем активированный раствор перемещается к детектору гаммаизлучения. Детектор считает все гамма-излучение, которое превышает данный энергетический порог после усиления, т.е. как гамма-излучение от естественной радиоактивности, так и гамма-излучение от активированных атомов кислорода. Представлены четыре различных спектра, полученных с помощью детектора гамма-излучения. Построены графики отсчетов на канал как функция энергии гамма-излучения в кэВ. Первый спектр 201 зарегистрирован, когда генератор нейтронов выключен. Можно видеть первый пик 202 при 662 кэВ и второй пик 203 при 2615 кэВ, соответствующие цезиевому источнику и слабому ториевому источнику, соответственно. При более высоких энергиях можно зарегистрировать только естественный фон 204. Второй спектр 205 и третий спектр 206 зарегистрированы при включенном генераторе нейтронов. Однако, буровой раствор имеет низкую скорость течения при регистрации третьего спектра 206 и вообще никакой скорости при регистрации второго спектра 205. В обоих случаях наблюдается лишь небольшое увеличение энергии свыше 3000 кэВ по сравнению с естественным фоном 204 в спектре 201. Когда буровой раствор не течет, активированные атомы кислорода не проходят мимо детектора гаммаизлучения. При низком расходе раствора, атомы кислорода достигают детектора гамма-излучения в течение времени, намного превышающего период полураспада активированных атомов. Четвертый спектр 207 зарегистрирован при включенном генераторе нейтронов, и скорость течения бурового раствора относительно высока, т.е. активированные атомы кислорода проходят мимо детектора гамма-излучения через относительно короткое время по сравнению с их периодом полураспада и генерируют пик примерно при 510 кэВ. Таким образом, наблюдается чистый эффект. Такой эффект может приводить к относительно большим ошибкам, когда для регистрации гамма-излучения используется основной детектор, т.е. детектор, обеспечивающий грубый счет гамма-излучение независимо от его энергии. Таким образом, необходим способ, позволяющий оценивать естественную гамма-активность в стволе скважины в случае, когда источник, вызывающий гамма-излучение, расположен вблизи детектора. Регулировка коэффициента усиления детектора На фиг. 3 показана логическая блок-схема, иллюстрирующая пример настоящего изобретения. Детектор гамма-излучения для использования в скважинном каротажном устройстве предусмотрен для регистрации гамма-излучения (301). Детектор гамма-излучения имеет коэффициент усиления, который может изменяться как функция времени, температуры и высокого напряжения. Согласно изобретению,коэффициент усиления можно стабилизировать, используя способ, основанный на обработке пика обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения (302). На фиг. 4 показан пример полного спектра гамма-излучения. Пик 401 обратного рассеяния обусловлен гамма-излучением, теряющего энергию при взаимодействии с электронами. Поэтому пик 401 обратного рассеяния сравнительно низок и сравнительно стабилен. Пик 401 обратного рассеяния относительно независим от плотности и элементного состава пласта. По этой причине стабилизация детектора может основываться на стабильности пика обратного рассеяния. Средство различения, например, дискриминатор, позволяет сравнивать энергию регистрируемого гамма-излучения по меньшей мере с тремя порогами регулировки. Три порога регулировки расположены в энергетической близости к пику обратного рассеяния, т.е. в том же диапазоне энергий. Предусмотрено-5 007938 также средство регулировки для регулировки детектора гама-излучения. Согласно фиг. 3 в первом предпочтительном варианте осуществления регистрируемое гаммаизлучение различается (303) по следующим трем порогам: Tl, T2 и Т 3. Дискриминатор может позволять разделять регистрируемое гамма-излучение согласно сравнению с порогами регулировки T1, T2 и T3. Первый порог регулировки T1 и второй порог регулировки T2 задают первый заданный интервал энергий I1 (показанный на фиг. 4). Второй порог регулировки T2 и третий порог регулировки T3 задают второй заданный интервал энергий I2 (показанный на фиг. 4). Пороги регулировки T1, T2 и T3 имеют такие значения, что первый заданный интервал энергий и второй заданный интервал энергий охватывают пик 401 обратного рассеяния полного спектра гаммаизлучения. Значения порогов регулировки могут составлять, например, 100, 200 и 300 кэВ, тогда как пик обратного рассеяния имеет максимальное значение энергии, равное, по существу, 200 кэВ. Первая скорость W1 и вторая скорость W2 (не показанные на фиг. 3 и фиг. 4), соответствуют регистрируемому гамма-излучению, имеющему определенные энергии, соответственно, в первом предварительно заданном интервале энергий I1 и во втором предварительно заданном интервале энергий I2. Вычисляется (304) отношение первой скорости W1 и второй скорости W2. Затем отношение сравнивается(305) с заданным значением. В соответствии с результатом сравнения, средство регулировки может регулировать коэффициент усиления детектора гамма-излучения так, чтобы отношение, по существу, равнялось предварительно заданному значению. Предварительно заданное значение может быть равно единице или другому значению вследствие несимметричной формы пика обратного рассеяния и/или того факта, что первый интервал энергий I1 и второй интервал энергий I2 могут отличаться по ширине. Альтернативно, можно вычислять разность первой скорости W1 и второй скорости W2, умноженной на заданный положительный коэффициент с. Коэффициент усиления можно регулировать так, чтобы разность W1-cW2, по существу, равнялась нулю. Обычно, коэффициент усиления детектора гамма-излучения изменяется при регулировке высокого напряжения ВН, подаваемого на трубку фотоумножителя детектора. Детектор гамма-излучения стабилизируется с использованием цикла регулировки. Цикл регулировки позволяет стабилизировать коэффициент усиления детектора без обеспечения калибровочного источника и без регистрации полного спектра гамма-излучения, что предусмотрено из известного уровня техники. Способ, согласно изобретению, основанный на обработке пика обратного рассеяния, не требует средства хронирования для выделения железного пика. Коэффициент усиления регулируется так, чтобы отношение первой скорости W1 и второй скоростиW2, по существу, равнялось заданному значению, т.е., чтобы зарегистрированная энергия гаммаизлучения, соответствующего пику обратного рассеяния 401 (согласно фиг. 4), была центрирована относительно второго порога регулировки T2. После регулировки коэффициента усиления, отношение площадей заштрихованных поверхностей 402 и 403 (согласно фиг. 4), по существу, равно заданному значению. На фиг. 5 показан пример системы, согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Детектор 501 гамма-излучения содержит кристалл 505, фотоумножитель 507 и усилитель 508. Дискриминатор 502 позволяет сравнивать энергию зарегистрированного гамма-излучения с тремя порогами регулировки T1, T2 и T3. Пороги регулировки расположены вблизи пика обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения. Первая скорость, соответствующая гамма-излучению, имеющему энергию между первым порогом регулировки T1 и вторым порогом регулировки T2, может определяться средством вычисления. Аналогично, вторая скорость, соответствующая гамма-излучению, имеющему энергию между вторым порогом регулировки T2 и третьим порогом регулировки T3, может определяться средством вычисления. Средство вычисления может представлять собой относительно стандартный микропроцессор 504. Микропроцессор 504 может быть связан с аналого-цифровыми преобразователями (не показаны). Средство регулировки, например высоковольтный провод или провод 609 управления высоким напряжением, связанный с цифроаналоговым преобразователем (не показан) регулирует коэффициент усиления фотоумножителя в соответствии с результатом сравнения. Согласно второму предпочтительному варианту осуществления, детектор гамма-излучения может находиться в спектральном режиме и, следовательно, способ стабилизации детектора может состоять в измерении положении центра тяжести зарегистрированного пика обратного рассеяния. Измеренное положение центра тяжести можно сравнивать с опорным положением центра тяжести. В соответствии с результатом сравнения, коэффициент усиления детектора, чувствительного к энергии, можно изменять,например, регулируя высокое напряжение фотоумножителя. На фиг. 6 показан пример системы согласно второму предпочтительному варианту осуществления. Детектор 601 гамма-излучения содержит кристалл 605, фотоумножитель 607 и усилитель 608. Выходной сигнал на выходе усилителя 608 цифруется аналого-цифровым преобразователем 613 (АЦП). Средство различения,например, цифровой интегратор 614, связанный с памятью 612, позволяет сравнивать энергию зарегистрированного гамма-излучения с относительно большим количеством п порогов регулировки.-6 007938 Обычно, количество n порогов может быть больше десяти, причем по меньшей мере два порога расположены вблизи пика обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения. Память 612 позволяет хранить полный спектр, причем полный спектр разбивается на совокупность каналов в соответствии с количеством n порогов. Совокупность каналов (1, , i, , n-1) может быть задана, причем каждый канал соответствует интервалу энергий между двумя последовательными порогами. Для каждого канала, количество отсчетов N может сохраняться в памяти 612. Средство вычисления, например цифровой сигнальный процессор 611 (ЦСП), может вычислять положение Сen центра тяжести зарегистрированного пика обратного рассеяния полного спектра. Например,положение Сen центра тяжести можно определять как где С 1 и С 2, соответственно, обозначают нижний предел и верхний предел пика обратного рассеяния. Специалист в данной области может без труда предложить реализацию другого примера алгоритмов определения положения центра тяжести в ЦСП 611. ЦСП 611 сравнивает вычисленное положение центра тяжести Сen с опорным положением центра тяжести. Коэффициент усиления фотоумножителя регулируется в соответствии с результатом сравнения. Средство регулировки, например цифроаналоговый преобразователь 610 (ЦАП), связанный с проводом 609 высокого напряжения или управления высоким напряжением, регулирует коэффициент усиления так, чтобы измеренное положения центра тяжести пика обратного рассеяния было, по существу, равно опорному положению центра тяжести. Затем детектор 601 гамма-излучения стабилизируется. Система дополнительно содержит шину, например шину CAN 615 для передачи данных или приема команд. Второй предпочтительный вариант осуществления может обеспечивать более точную регулировку коэффициента усиления детектора гамма-излучения, чем первый предпочтительный вариант осуществления. Однако, он требует более сложных средства различения и средства вычисления. Детектор гамма-излучения может представлять собой детектор для использования в скважинной каротажной установке, которая позволяет регистрировать гамма-излучение, например детектор гаммаизлучения, предназначенный для регистрации естественного гамма-излучения пласта, окружающего ствол скважины. Детектор гамма-излучения может размещаться в буровом инструменте, инструменте,спускаемом на тросе или каротажном устройстве, спускаемом на тросе. Детектор гамма-излучения может также предназначаться для регистрации гамма-излучения, вызванного нейтронами, гамма-излучения,вызванного гамма-излучением, гамма-излучения радиоактивного изотопа и т.д. Коррекция отклика детектора На фиг. 7 показана логическая блок-схема иллюстративного способа, согласно настоящему изобретению, для оценивания естественной гамма-активности в стволе скважины. Детектор гамма-излучения регистрирует (701) гамма-излучение. Задают интервал коррекции и определяют скорость счета интервала, соответствующую гамма-излучению, имеющему энергию в интервале коррекции. Интервал коррекции может быть полубесконечным интервалом над порогом коррекции Т 4; в этом случае может быть предусмотрен дискриминатор (702). Скорость счета коррекции вычисляется (703) из найденной скорости счета интервала и используется для оценивания (704) естественной гамма-активности. Иллюстративный способ, согласно изобретению, позволяет оценивать естественную гаммаактивность, в частности, в случае, когда источник, вызывающий гамма-излучение, расположен вблизи детектора гамма-излучения. Обычно источник, вызывающий гамма-излучение, представляет собой генератор высокоэнергичных нейтронов. Однако источник, вызывающий гамма-излучение, может также представлять собой радиоактивный изотоп, инжектируемый в пласт, окружающий ствол скважины, или источник гамма-излучения или любой другой источник, способный вызывать гамма-излучение. Способ, согласно настоящему изобретению, можно применять к каротажному устройству во время бурения, причем каротажное устройство во время бурения содержит растворопровод, по которому буровой раствор поступает к буровой коронке. Буровой раствор может содержать атомы кислорода, которые могут активироваться и превращаться в атомы азота под действием высокоэнергичных нейтронов; радиоактивные атомы азота распадаются и испускают гамма-излучение, вызванное нейтронами. В зависимости от скорости бурового раствора, детектор гамма-излучения, предназначенный для регистрации естественного гамма-излучения, может также регистрировать гамма-излучение,вызванное нейтронами. Возможное значение порога коррекции Т 4 может составлять 3500 кэВ. Как показано на графике фиг. 2, большая часть гамма-излучения, регистрируемого свыше 3500 кэВ, представляет собой гаммаизлучение, вызванное нейтронами. Такую коррекцию отклика детектора предпочтительно осуществлять со стабилизированным детектором, т.е. детектором, имеющим стабильный коэффициент усиления. Действительно, общеизвестно, что-7 007938 коэффициент усиления может изменяться в зависимости от высокого напряжения, подаваемого на трубку фотоумножителя, температуры или времени. Стабилизацию можно осуществлять различными способами. По меньшей мере, один дискриминатор можно использовать, чтобы можно было определить первую скорость W1 и вторую скорость W2,причем первая скорость W1 и вторая скорость W2 соответствует гамма-излучению, имеющему энергию,соответственно, в первом заданном интервале энергий и во втором заданном интервале энергий. По меньшей мере, один дискриминатор может разделять регистрируемое гамма-излучение в соответствии со сравнением с тремя порогами регулировки T1, T2 и T3. Пороги регулировки T1, T2 и T3 задают первый интервал энергий и второй интервал энергий. Пороги регулировки T1, T2 и T3 могут располагаться в энергетической близости к пику обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения, т.е. к пику, который относительно стабилен. Способ стабилизации основан на стабильности пика обратного рассеяния. Пороги регулировки позволяют стабилизировать коэффициент усиления детектора. Можно вычислить (705) отношение первой скорости W1 и второй скорости W2. Отношение сравнивают (706) с заданным значением и, в соответствии с результатом сравнения, изменяют коэффициент усиления детектора,обычно регулируя (707) высокое напряжение, подаваемое на трубку фотоумножителя. Для стабилизации коэффициента усиления детектора можно применять любой способ, основанный на обработке пика обратного рассеяния. На фиг. 8 схематически показан другой иллюстративный вариант осуществления системы, согласно настоящему изобретению. Детектор 801 гамма-излучения располагается в стволе скважины. Детектор 801 гамма-излучения может быть связан с дискриминатором 802, чтобы можно было определять скорость счета интервала, причем скорость счета интервала соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в заданном интервале коррекции. Интервал коррекции может быть полубесконечным интервалом над заданным порогом коррекции Т 4, т.е. найденная скорость счета интервала соответствует гаммаизлучению, имеющему энергию, превышающую заданный порог коррекции Т 4. Скорость счета интервала передается на блок 803 захвата гамма-излучения. Средство 804 обработки, например микропроцессор,вычисляет скорость счета коррекции из скорости счета интервала. Скорость счета коррекции используется для оценивания естественной гамма-активности. Детектор 801 может содержать кристалл 805, фотоумножитель 807, усилитель 808 и дискриминатор 802. Дискриминатор может также быть отдельным устройством. Средство 809 регулировки, например высоковольтный провод или провод управления высоким напряжением, регулирует высокое напряжение ВН фотоумножителя 807. Поскольку коэффициент усиления детектора 801 зависит от высокого напряжения ВН, коэффициент усиления можно стабилизировать,посредством регулирования высокого напряжения ВН. Регулировка высокого напряжения ВН зависит от значения отношения первой скорости и второй скорости. Первая скорость и вторая скорость, соответственно, соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в первом предварительно заданном интервале энергий и втором предварительно заданном интервале энергий. Первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий могут определяться тремя порогами регулировки T1, T2, T3. Скорости счета, превышающие каждый из порогов T1, T2, T3 и Т 4, передаются на блок 803 захвата гамма-излучения. Средство 806 вычисления вычисляет отношение первой скорости и второй корости и сравнивает отношение с заданным значением. Средство 809 регулировки регулирует коэффициент усиления в соответствии с результатом сравнения на средстве 806 сравнения. Средство 804 обработки вычисляет скорость счета коррекции, подлежащую использованию для оценивания естественной гаммаактивности. В еще одном иллюстративном варианте осуществления, средство 806 вычисления и средство 804 обработки реализованы в едином чипе. Определяют скорость счета квази-полного гамма-излучения,соответствующую гамма-излучению, имеющему энергию, превышающую первый заданный порог регулировки T1. Оценивание естественной гамма-активности осуществляют вычитанием скорости счета коррекции из скорости счета квази-полного гамма-излучения. В альтернативном варианте осуществления (не представлен), средство вычисления и средство обработки являются различными устройствами. Скорость счета коррекции может передаваться на третий блок через шину коррекции. Скорость счета квази-полного гамма-излучения также может передаваться на третий блок. Оценивание естественной гамма-активности осуществляется на третьем блоке вычитанием скорости счета коррекции из скорости счета квази-полного гамма-излучения. В еще одном альтернативном варианте осуществления (не представлен), средство обработки может связываться со средством вычисления, и оценивание естественной гамма-активности может осуществляться на средстве обработки. Система согласно настоящему изобретению может также содержать ждущее генерирующее устройство 811. При регистрации фотона на фотоумножителе генерируется импульс. Ждущее генерирующее устройство 811 генерирует время простоя, например 100 мкс, после каждого импульса. Таким образом,ждущее генерирующее устройство 811 позволяет предотвратить возможные ложные импульсы после каждого импульса. Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения (не-8 007938 представлен), система может также содержать калибровочный источник, т.е. источник гамма-излучения,который генерирует калибровочное гамма-излучение. Энергия калибровочного гамма-излучения, по существу, равна строго определенному значению энергии. Результирующий калибровочный пик используется для регулировки коэффициента усиления детектора вместо пика обратного рассеяния, как в предыдущих вариантах осуществления. Другой предпочтительный вариант осуществления может обеспечивать более точную регулировку коэффициента усиления. Однако добавочная скорость счета от калибровочного источника может негативно сказаться на статистике счета. Можно использовать любой другой способ стабилизации коэффициента усиления детектора. Способ, согласно еще одному варианту осуществления изобретения, позволяет использовать детектор гаммаизлучения общего вида. На фиг. 9 показан вид в разрезе иллюстративного каротажного устройства, согласно настоящему изобретению. Детектор гамма-излучения, согласно настоящему изобретению, содержит кристалл 901,размещенный в каротажном устройстве 903. Кристалл 901 поддерживается несущей конструкцией 905 детектора. Для повышения азимутальной фокусировки регистрации, на задней стороне кристалла 901 предусмотрен экран 902. Экран может уменьшать количество гамма-излучения, приходящего с задней стороны. Кроме того, муфта 906 каротажного устройства 903 может содержать выточку 904 с передней стороны кристалла. Выточка позволяет увеличивать передачу гамма-излучения, приходящего с передней стороны, и повышать регистрацию гамма-излучения, приходящего с передней стороны, что повышает азимутальную чувствительность. Экран 902 и выточка 904 проходят по всей длине кристалла 901 в продольном направлении ствола скважины. На фиг. 10 показан пример экрана, согласно изобретению. Экран может блокировать гамма-лучи,приходящие с задней стороны. С этой целью, экран может быть выполнен из поглощающего материала,например вольфрама или иного материала высокой плотности. Экран может иметь надлежащую толщину, например 10 мм, чтобы блокировать гамма-излучение с задней стороны. Экран также позволяет ослаблять гамма-излучение, вызванное нейтронами, или другое гамма-излучение. Экран и выточка позволяют повысить азимутальную фокусировку измерений. Статистическая точность регистрации гамма-излучения действительно тесно связана с длиной и диаметром кристалла. Большой кристалл позволяет регистрировать больше гамма-излучения. Однако большой кристалл оставляет меньше места для заднего экранирования, тем самым уменьшая азмутальную фокусировку. Хотя изобретение описано применительно к ограниченному количеству вариантов осуществления,специалисты в данной области техники, воспользовавшись этим раскрытием, смогут предложить другие варианты осуществления, не выходящие за рамки раскрытого здесь объема изобретения. Соответственно, объем изобретения должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ стабилизации коэффициента усиления детектора гамма-излучения для использования в скважинном каротажном устройстве, при этом способ содержит этапы, на которых осуществляют обработку пика обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения таким образом, что указанный пик обратного рассеяния образует эталонный пик; определяют первую скорость, причем первая скорость соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в первом предварительно заданном интервале энергий; и определяют вторую скорость, причем вторая скорость соответствует гамма-излучению, имеющему энергию во втором предварительно заданном интервале энергий,причем первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором регулируют коэффициент усиления так, чтобы отношение первой скорости и второй скорости, по существу, равнялось предварительно заданному значению. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором регулируют коэффициент усиления так, чтобы разность первой скорости и второй скорости, умноженной на предварительно заданный положительный коэффициент, была, по существу, равна нулю. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых измеряют положение центра тяжести зарегистрированного пика обратного рассеяния; регулируют коэффициент усиления так, чтобы измеренное положение центра тяжести совпадало с опорным положением центра тяжести. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что детектор предназначен для регистрации естественного гамма-излучения пласта, окружающего ствол скважины. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что источник, вызывающий гамма-излучение, расположен вблизи детектора гамма-излучения.-9 007938 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что детектор предназначен для регистрации гамма-излучения,вызванного нейтронами. 8. Система для стабилизации коэффициента усиления детектора гамма-излучения для использования в скважинном каротажном устройстве, содержащая детектор гамма-излучения для регистрации гамма-излучения; средство различения, позволяющее сравнивать энергию зарегистрированного гамма-излучения по меньшей мере с тремя порогами регулировки, причем три порога регулировки находятся в энергетической близости к пику обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения, причем пик обратного рассеяния образует эталонный пик; при этом средство различения определяет первую скорость и вторую скорость, причем первая скорость и вторая скорость соответствуют гамма-излучению, имеющему энергию, соответственно, в первом предварительно заданном интервале энергий и втором предварительно заданном интервале энергий,причем первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния; средство регулировки для регулировки коэффициента усиления детектора гамма-излучения. 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство вычисления для вычисления отношения первой скорости и второй скорости и для сравнения отношения с предварительно заданным значением. 10. Система по п.8, отличающаяся тем, что средство различения позволяет сравнивать энергию зарегистрированного гамма-излучения со сравнительно большим количеством порогов регулировки для получения полного спектра; система дополнительно содержит средство вычисления для вычисления положения центра тяжести зарегистрированного пика обратного рассеяния полного спектра и для сравнения вычисленного положения центра тяжести с опорным положением центра тяжести. 11. Система по п.8, отличающаяся тем, что детектор гамма-излучения располагается в буровом инструменте; детектор гамма-излучения предназначен для регистрации естественного гамма-излучения пласта, окружающего ствол скважины. 12. Способ оценивания естественной гамма-активности в стволе скважины, содержащий этапы, на которых осуществляют стабилизацию коэффициента усиления детектора гамма-излучения посредством обработки пика обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения, таким образом, что указанный пик обратного рассеяния образует эталонный пик посредством определения первой скорости, причем первая скорость соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в первом предварительно заданном интервале энергий; определения второй скорости, причем вторая скорость соответствует гамма-излучению, имеющему энергию во втором предварительно заданном интервале энергий,причем первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния; и регулируют коэффициент усиления таким образом, чтобы отношение значений первой скорости и второй скорости, по существу, равнялось предварительно заданному значению,определяют скорость счета интервала, причем скорость счета интервала соответствует гаммаизлучению, имеющему энергию в предварительно заданном интервале коррекции; вычисляют скорость счета коррекции из определенной скорости счета интервала и используют скорость счета коррекции для оценивания естественной гамма-активности. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что предварительно заданный интервал коррекции является полубесконечным интервалом над заданным порогом коррекции. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых измеряют суммарную скорость счета гамма-излучения, причем суммарная скорость счета гаммаизлучения соответствует гамма-излучению, регистрируемому детектором гамма-излучения; вычитают скорость счета коррекции из суммарной скорости счета гамма-излучения, чтобы оценить естественную гамма-активность. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что скорость счета коррекции пропорциональна определенной скорости счета интервала. 16. Способ по п.12, отличающийся тем, что источник, вызывающий гамма-излучение, размещен в скважине вблизи системы, и источник, взывающий гамма-излучение, является генератором высокоэнергичных нейтронов. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что оценивание естественной гамма-активности осуществляется во время бурения скважины. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что гамма-излучение, вызванное нейтронами, обусловлено активацией атомов кислорода, находящихся в буровом растворе. 19. Система для оценивания естественной гамма-активности в стволе скважины, содержащая детектор гамма-излучения, размещенный в скважине, для регистрации гамма-излучения; по меньшей мере один дискриминатор, позволяющий определять скорость счета интервала, причем- 10007938 скорость счета интервала соответствует гамма-излучению, имеющему энергию в предварительно заданном интервале коррекции, причем указанный по меньшей мере один дискриминатор позволят определять и сравнивать первую скорость и вторую скорость, причем первая скорость и вторая скорость соответствуют гамма-излучению, имеющему энергию в первом предварительно заданном интервале энергий и во втором предварительно заданном интервале, соответственно; причем первый предварительно заданный интервал энергий и второй предварительно заданный интервал энергий охватывают пик обратного рассеяния полного спектра гамма-излучения; и пик обратного рассеяния образует эталонный пик,средство регулировки для регулирования коэффициента усиления детектора гамма-излучения в соответствии с результатом сравнения,средство вычисления для вычисления отношения первой скорости и второй скорости и для сравнения отношения с предварительно заданным значением,средство обработки для вычисления скорости счета коррекции из определенной скорости счета интервала, причем скорость счета коррекции используется для оценивания естественной гамма-активности. 20. Система по п.19, отличающаяся тем, что предварительно заданный интервал коррекции является полубесконечным интервалом над предварительно заданным порогом коррекции. 21. Система по п.19, отличающаяся тем, что источник, вызывающий гамма-излучение, расположен в скважине вблизи системы, источник, вызывающий гамма-излучение, является генератором высокоэнергичных нейтронов. 22. Система по п.21, отличающаяся тем, что детектор размещен в буровом инструменте. 23. Система по п.22, отличающаяся тем, что детектор регистрирует гамма-излучение, вызванное нейтронами, причем гамма-излучение, вызванное нейтронами, обусловлено активацией атомов кислорода, присутствующих в буровом растворе, высокоэнергетическими нейтронами. 24. Система по п.19, отличающаяся тем, что дополнительно содержит экран, находящийся на задней стороне кристалла детектора гамма-излучения для снижения регистрации гамма-излучения, приходящего с задней стороны. 25. Система по п.24, отличающаяся тем, что дополнительно содержит муфту, окружающую кристалл, причем муфта имеет выточку с передней стороны кристалла для повышения передачи гаммаизлучения, приходящего с передней стороны.