自然伽马射线工具的增益稳定的制作方法

发明背景

理解地质地层的结构和性质可以降低石油和天然气探勘的钻井成本。在井孔中完成的测量(即，井下测量)通常被执行以达成这一理解，从而识别井下测量装置周围的材料的组成和分布。为了获得所述测量结果，通常使用伽马射线检测器以测量井下自然发生的伽马辐射。然而，一些伽马射线检测器的增益可能会由于井下环境条件而波动。这些波动可能会引起由伽马射线检测器检测的表观能量级的改变，进而引起由伽马射线测量工具汇报的测量结果的不准确。

附图简述

图1是根据一些实施方案的伽马射线测量工具的示意图。

图2是诸如可以基于由根据一些实施方案的伽马射线测量工具提供的值生成的示例性伽马能谱。

图3是有关各种放射性同位素的模型化能谱的实例。

图4是根据一些实施方案的根据图3的模型化能谱计算出的图心的实例。

图5是根据一些实施方案的测井系统的框图。

图6是示出用于调整伽马射线检测器的增益的方法的实施方案的流程图。

图7是钢缆系统实施方案的图解。

图8是钻机系统实施方案的图解。

具体实施方式

为了解决上述挑战中的一些挑战以及其它挑战，本文描述了用于稳定伽马射线检测器的净增益的系统、设备和方法。

图1是根据一些实施方案的伽马射线测量工具100的示意图。伽马射线测量工具100包括井下伽马射线检测器102、电子单元104和处理单元106。伽马射线检测器102可能是用于随钻测井(lwd)或随钻测量(mwd)操作的钻井组件的一部分，或者可能是如本文后面参考图7和图8所描述的用于对现有井进行测井的钢缆工具。伽马射线测量工具100可包括多个方位角伽马射线检测器。虽然每一伽马射线检测器102计数地表下自然射出的伽马射线能，但是也可以用于井筒中的其它伽马射线源。方位角伽马射线检测器可能靠近测井工具的外部，并且围绕测井工具的圆周隔开。虽然可包括多个伽马射线检测器，但是此处仅明确呈现一个。

伽马射线检测器102提供与由伽马射线检测器102中的伽马射线蓄积的能量成比例的信号。伽马射线检测器102包括用于接收伽马射线的一个或多个闪烁体晶体108，所述一个或多个闪烁体晶体108然后创建会影响相邻的例如光电倍增管的光耦合光电探测器110的光发射。伽马射线检测器102电气耦合至电子单元104。电子单元104可包括放大器112、可变高压供电单元114和模拟数字(a/d)转换器116。高压供电单元114耦合至伽马射线检测器102中的一个或多个并且为其供电。一个高压供电单元114可以用于为多个伽马射线检测器供电。高压供电单元114可以被配置，以使得输出电压可以由外部控制器或处理单元106进行调整。

电子单元104还包括一个或多个放大器112，以修改来自一个或多个伽马射线检测器102的信号的振幅。放大器112可以被配置以由处理单元106进行调整。电子单元104进一步包括模拟-数字(a/d)转换器116，以将电压信号转换成数字信号从而传递给处理单元106。电子单元104通过例如调整信号振幅或者调整供应至伽马射线检测器102的电压来转换和处理信号。

处理单元106包括与一个或多个处理器120相关联的存储器118。存储器118当与处理器120耦合时可以实施代码以实现功能性，所述功能性包括本文后面所描述的用于增益控制的方法。存储器118可以存储地层参数或伽马射线测量工具100的诸如增益参数、校准常数、识别数据等参数的测量结果。存储器118因此可包括数据库，例如关系型数据库。处理器120可以控制高压供电单元114或放大器112的输出电压。伽马射线测量工具100还可包括电池或其它电源(图1中未示出)。

电子单元104和处理单元106尤其可操作，以根据数字信号的振幅将来自井下伽马射线检测器102的数字信号分类到信道中，并且将所述信道存储为伽马能谱。伽马射线测量工具100可能是总计数伽马射线检测器，其中确定总计数的过程涉及在布置在能谱中的多个信道上产生计数。不论是在随钻测井(图8)中或是在钢缆(图7)上完成，伽马射线测量工具100产生n个信道上的计数数据。每一信道代表能量级的范围，其中能量级可以诸如千电子伏(kev)等单位进行测量。信道的数量可能针对不同的应用而不同；例如，n可能是10、16、20、50、64、100、128、150、200、256、400或更多或其之间的任何数字。

在各种实施方案中，处理单元106从发射的伽马辐射接收能量谱，并且跨n个信道的能谱记录所述能谱(其中n等于信道的数量)，并且处理单元106确定阈值以上的总计数。处理单元106将阈值设置成至少高于噪声级，但是足够低以测量进入伽马射线检测器102的所有伽马射线。初步地，处理单元106可以基于例如实际或预测的噪声级、历史数据等设置阈值。

伽马射线检测器102的增益有时随着伽马射线检测器102中的光电倍增管的例如温度、设备限制、高压等的特定变量而变化。这些变化将会影响存储在各种信道中的计数。为了获得不受这些变化影响的总计数，处理单元106独立地稳定伽马射线测量工具100的每一伽马射线检测器102的系统增益。

系统增益可以若干方式中的一种进行调整。可以通过调整硬件增益执行所述调整。可选地，能谱可以在存储器中缩放。除此以外，用于计算能量窗中的计数范围的阈值可以进行调整。

诸如处理单元106等控制器可以通过调整高压供电单元114的输出、放大器112的增益或通过调整高压供电单元114的输出和放大器112的增益二者来调整每一伽马射线检测器102的增益。以此方式，可以通过对相同信道中的计数求和获得稳定的总计数。处理单元106可以在一段时间上聚集能谱，并且然后分析所述能谱以确定待调整的增益的量(如果有)。

处理单元106可以在能谱包含最小的计数量之后执行增益调整。可选地或另外，处理单元106可以周期性地或者在一小段时间已经过去且每一伽马射线检测器102中的累积计数已经超过最小计数数量之后实现算法，以确定增益调整。增益调整之间的时间间隔可能随着存储在能谱中的计数的振幅改变而改变。调整之间的时间应足够长，以使得处理单元106可以做出有统计学意义的调整；调整之间的时间还足够短，以使得伽马射线检测器102可以响应增益变化。在一些实施方案中，处理单元106可以基于有关伽马射线测量工具100的接收的诊断信息执行增益调整。诊断信息可包括例如用于指示伽马射线检测器102是否具有过高或低能噪声的指标，诸如标记。

图2是诸如可以基于由根据一些实施方案的伽马射线测量工具100提供的值生成的示例性伽马能谱200。在图2的图示的实例中，x轴线的每一信道代表2kev，且每一信道中测量的计数速率在y轴线上绘制。伽马能谱200包括最大值202或伽马峰值以及噪声部分或区段204。所需的阈值206被设置在最大噪声级以上，但是足够低以使得将检测出尽可能多的伽马射线。假设伽马能谱200在所需的标称系统增益处获得，并且噪声是所预期的最大值，那么阈值206的选择可能在大约信道28处。

根据实施方案，需要将伽马能谱200的可识别、稳定点用作用于调整增益、阈值或硬件的参考。在实施方案中，就信道数量定义伽马能谱200的曲线的第一导数的最大值的位置可以用作该可识别、稳定点，因为第一导数的最大值位于原始数据集的峰值的上升边缘上，并且可能对于被测量的地层的密度变化不敏感。例如，阈值可以设置在该第一导数的最大值的位置的一半信道数量处。

一些系统基于每一计算点以上和以下的信道计算伽马能谱200一个点处的第一导数。该计算通常在伽马能谱200中的许多点处完成，以便确定最大值的位置。然而，伽马能谱200中的统计不确定性可能会造成计算的第一导数的最大值的位置的不确定性。可以通过对较长时间段上的能谱求和来降低或消除统计不确定性，但是这可能会造成缓慢增益稳定响应，尤其是当伽马射线测量工具100首先通电时。实施方案降低或消除统计波动的影响。

根据一些实施方案，处理单元106可以确定每一伽马射线检测器102的增益是否接近标称值。在一些实例中，处理单元106可以通过计算能谱200的图心并且然后检查该图心是否在标称值的特定阈值距离(例如，在10％至15％内)内对此进行确定。如果增益不接近，那么处理单元106可以基于伽马能谱200的图心执行系统增益的总调整。否则，处理单元106可以基于伽马能谱200的一部分的第一导数的最大值的位置执行系统增益的精细调整。

在将基于图心调整系统增益的情况下，处理单元106调整每一伽马射线检测器102的增益，以将图心置于用于图心的标称位置处。当伽马射线测量工具100和伽马射线检测器102被首先表征或初始化时，可以设置用于图心的标称位置。例如，标称位置可以被选择成256信道能谱的信道90，其中典型图心范围是50至150。用于这些图心计算的处理时间可能相对较快，并且统计不确定性较小。根据至少这些实施方案的方法产生有关增益调整的准确估计，因为检测的伽马射线的能谱形状不会随着地层性质或生成伽马射线的放射性同位素而显著变化。因为有关自然伽马射线能谱的曲线形状非常类似，所以不考虑其中的地层性质或放射性同位素的百分比或特性，基于图心的增益调整计算可能是相对准确的。

图3是有关各种放射性同位素的模型化能谱的实例。当检查图3时可以了解，能谱形状不会显著地变化。图3的曲线代表每一信道中观察的计数速率，且每一信道代表5kev。曲线的振幅已经被缩放以用于证明曲线具有相同形状的目的。在图3中，通常将出现在高于254的信道中的计数被添加至信道254中自然发生的那些计数。能谱a至h代表以下情况：地层中的自然伽马辐射全部为钾(能谱a和e)；全部为铀(能谱b和f)；全部为钍(能谱c和g)；或者三种的混合物，比例在美国石油学会(api)测试地层(能谱d和h)中找到。示出有关两种不同地层密度的能谱。

处理单元106可以根据以下生成有关能谱的图心：

其中能谱(i)是在信道i中测量的计数速率。

图4是是根据一些实施方案的根据图3的模型化能谱计算出的图心的实例。所述图心可以由例如处理单元106或本文后面参考图6和图7所描述的地面系统进行计算。

图4图示两种情况：“全能谱”情况a，其使用所有数据；以及“100kev阈值”情况b，其仅使用100kev以上数据。图心值的变化对于二者是相同。例如，检查图4可以证明，对于情况a图心均在信道63.4的9％内，对于情况b图心均在信道70.8的9％内。

在大多数情形下，可以准确地预测噪声将表现为能谱的低能量子集中的计数增加，如当检查图2时可以看出。因此，噪声通常将仅会扭曲使用全能谱计算的图心，而噪声将对根据100kev以上的数据(图4中的情况a)计算的图心具有很小或不具有影响。因此，处理单元106将使用根据稳定算法中的数据的第一子集计算的图心，所述数据例如100kev以上的数据(例如，排除能谱的低能量子集的数据)。在一些实施方案中，如果增益改变高于原始增益的20％，那么处理单元106可以使用数据的第二、较大子集重新计算增益改变。

如本文前面所提及，如果大幅增益调整是不必要的，那么处理单元106可以基于伽马能谱200的第一导数微调系统增益。为了找出第一导数，在一些实施方案中，处理单元106将拟合曲线至包括伽马能谱200的一系列数据点的部分，其中处理单元106选择包括伽马能谱200的第一导数的最大值的预期或所需位置的信道范围。该数据范围可以由处理单元106设置成在基于本文前面所描述的图心测试设置的公差内，这可以帮助确保第一导数的最大值的位置将在处理单元106匹配三次方程式的范围内。在一些实例中，处理单元106可以选择以参考信道(例如，信道50)为中心的范围，其中乘法器被用于基于参考信道计算范围的下限和范围的上限。

处理单元106可以根据在拟合中获得的曲线参数获得第一导数的最大值的位置。在一些示例性实施方案中，处理单元106可以拟合相对于信道数量表达的三次多项式至数据。所述三次多项式可以由以下表示：

y＝c0+c1x+c2x²+c3x³(2)

其中c0、c1、c2和c3是多项式的系数。

然而，实施方案并不限于此，并且处理单元106可以使用诸如像四次多项式等其它方程式。本领域技术人员将理解，方程式(2)的第一导数的极值x极值的位置定位于：

假设已经小心确保伽马能谱200的正确部分是匹配的，那么极值x极值将是第一导数的最大值而不是最小值。

该方法当根据实施方案实现时允许一次扫描能谱的较大区域，同时减少或消除统计波动。处理单元106可以将三次方程用于曲线拟合，因为三次方程可以描述伽马能谱200的大部分，同时仍然无需将大量计算能力用于寻找第一导数。另外，处理单元106可以将三次方程用于曲线拟合，因为三次方程具有第一导数的最大值的独特位置，这简化了选择该位置以用于设置伽马射线检测器102的增益的过程。与曲线的第一导数的最大值的实际位置有关的统计不确定性将随着处理单元106匹配曲线的点的数量增加而降低。在三次多项式的情况下，第一导数的最大值的位置的统计不确定性随着所使用的点的数量超过四个而降低，因为四个点是计算三次参数所需要的最小数量。

表1是用于基于方程式(2)的第一导数的最大值计算增益改变的示例性伪代码。然而，应理解，实施方案并不限于用于寻找该最大值的任何特定实现方式，并且算法可包括诸如错误检查、范围检查等其它操作。

1：a(1，1)＝匹配_上部_信道-匹配_下部_信道+1

2：

3：

4：

5：

6：

7：

8：a(2，2)＝a(1，3)

9：a(2，3)＝a(1，4)

10：a(3，3)＝a(2，4)

11：a(2，1)＝a(1，2)

12：a(3，1)＝a(1，3)

13：a(3，2)＝a(2，3)

14：a(4，1)＝a(1，4)

15：a(4，2)＝a(2，4)

16：a(4，3)＝a(3，4)

17：

18：

19：

20：

21：det4＝行列式(b，4)

22：det3＝行列式(b，3)

23：最大值＝-det3/(3*det4)

24：将计算的最大值限制在范围内

25：增益_变化_计算＝参考_信道/(最大值+参考_信道)

表1：用于计算增益改变的伪代码。

在行1至20中，处理单元106计算定义三次方程的参数的矩阵方程ax＝b的系数，所述三次方程匹配匹配_下部_信道与匹配_上部_信道之间的输入能谱，其中x是代表三次方程的四个系数的矢量，且导数_位置_标称是最大导数的标称位置。使位置相对于最大导数的标称位置降低了必须执行的计算的精确性。

在行21至22中，处理单元106计算可以用于求解方程式的四个系数的行列式中的两个，其中行列式(b,j)代表修改的矩阵a的行列式，其中修改可以通过使用矢量b替换a的第j列来执行。在行23中，处理单元106寻找由具有在行1至20中指定的矩阵系数的矩阵方程ax＝b定义的三次方程的第一导数的最大值的位置，其中位置是相对于最大导数的标称位置而言的。该方法允许在无需完全计算三次方程的系数的情况下对第一导数的最大值的位置进行计算，因为在行23中计算的值在数学上等同于方程式(3)中给出的极值的位置的值。在行24中，处理单元106将第一导数的最大值限制于预定范围内的位置，例如相对于参考信号或基于如本文前面所描述的图心。

在行25中，处理单元106基于最大值计算增益改变。在一些实例中，当对伽马射线测量工具100通电时处理单元106可以提供的增益调整将比在伽马射线测量工具100已经操作较长时间段之后提供的增益调整更大。

图5是根据各种实施方案的测井系统500的框图。测井系统500可以从伽马射线测量工具100(图1)接收计数测量结果或其它数据，并且为伽马射线测量工具100的一个或多个伽马射线检测器102提供增益稳定。测井系统500包括可以在井筒中操作的伽马射线测量工具504。

处理单元106可以耦合至伽马射线测量工具504以从伽马射线测量工具504获得测量结果，如本文前面相关于图1所描述。如本文所描述，处理单元106可以在伽马射线测量工具504上执行增益稳定。在一些实施方案中，测井系统500包括伽马射线测量工具504中的一个或多个，以及可以封装伽马射线测量工具504或其它电子装置的外壳(图5中未示出)。外壳可能采取以下形式：钢缆工具主体或者如下面参考图7和图8更加详细地描述的井底工具。处理单元106可能是地面工作站的一部分，或者处理单元106可以如本文前面相关于图1所描述与伽马射线测量工具504包装在一起或者附接至外壳。

测井系统500可能另外包括控制器525、电子设备565和通信单元540。控制器525和处理单元106可以被制作以操作伽马射线测量工具504，从而随着伽马射线测量工具504被操作而获取诸如像计数等测量结果数据。

电子设备565可以与控制器525结合使用，以执行与使用伽马射线测量工具504进行井下测量相关联的任务。通信单元540可包括钻井操作中的井下操作。所述井下通信可包括遥测系统。

测井系统500还可包括总线527，其中总线527提供在测井系统500的部件之中的电气信号路径。总线527可包括位址总线、数据总线和控制总线，每一总线被独立地配置。总线527还可以使用共同导电线以便提供位址、数据或控制中的一个或多个，所述共同导电线的使用可以由控制器525进行管理。总线527可包括用于通信网络的仪器。总线527可以被配置，以使得测井系统500的部件是分布式的。所述分布可以布置在诸如伽马射线测量工具504等井下部件与可以设置在井的地面上的部件之间。可选地，这些部件中的各种部件可以是同位的，诸如位于钻柱的一个或多个钻铤上或者在钢缆结构上。

在各种实施方案中，测井系统500包括外围装置，所述外围装置可包括显示器555、额外的存储存储器或可以结合控制器525或处理单元106一起操作的其它控制装置。显示器555可以基于根据上述实施方案生成的信号显示有关伽马射线测量工具504的诊断信息。

在实施方案中，控制器525可以被实现为一个或多个处理器。显示器555可以被布置以使用存储在处理单元106(例如在存储器118(图1)中)中的指令操作，以实现用户接口从而管理伽马射线测量工具504或分布在测井系统500内的部件的操作。此种用户接口可以结合通信单元540和总线527一起操作。测井系统500的各种部件可能与伽马射线测量工具504或相关联的外壳成一体，以使得与相关于本文的各种实施方案讨论的处理机制相同或类似的处理可以在井下执行。

在各种实施方案中，非暂时性机器可读存储装置可包括存储在其上的指令，所述指令当由机器执行时引起机器执行操作，所述操作包括与本文所描述的方法和技术的特征类似或相同的一个或多个特征。本文的机器可读存储装置是物理装置，其在装置内存储由物理结构表示的数据。机器可读存储装置的实例可包括但不限于：呈只读存储器(rom)形式的存储器118、随机存取存储器(ram)、磁盘存储装置、光学存储装置、闪存存储器，以及其它电子、磁性或光学存储器装置，包括以上的组合。

所述指令的物理结构可以由诸如像处理单元106的一个或多个处理器操作。实施这些物理结构可以引起机器根据本文所描述的方法执行操作。所述指令可包括引起处理单元106在存储器118中存储相关联的数据或其它数据的指令。

图6是示出用于调整伽马射线检测器102的增益的方法600的实施方案的流程图。示例性方法600在本文中是参考图1和图5中示出的要素进行描述的。示例性方法600的一些操作可能整体或部分由处理单元106和存储器118(图1)或者系统500(图5)或伽马射线测量工具100(图1)的任何部件执行，尽管实施方案并不限于此。

示例性方法600从操作602开始，其中处理单元106从伽马射线检测器102接收伽马射线测量结果。

示例性方法600继续到操作604，其中处理单元106基于伽马射线测量结果生成能谱。所述能谱可能与本文前面相关于图2和图3所描述的能谱类似。所述能谱可包括具有对应计数速率的若干信道，其中信道的信道数量对应于接收的伽马射线的能量值。

示例性方法600继续到操作606，其中处理单元106拟合曲线至能谱的一部分。所述曲线可能与上面相关于至少方程式(2)所描述的曲线类似，尽管实施方案并不限于此。例如，用以描述曲线的方程式可包括三次多项式、四次多项式等。

示例性方法600继续到操作608，其中处理单元106确定在操作606中生成的曲线的第一导数的最大值的位置。为了实施操作608，处理单元106可以实现与本文前面相关于表1所描述的伪代码类似的代码，尽管实施方案并不限于此。

示例性方法600继续到操作610，其中处理单元106基于曲线的第一导数的最大值的位置调整至少一个伽马射线检测器102的增益。处理单元106将基于在调整所述增益后接收的伽马射线测量结果继续监测曲线的第一导数的最大值的位置。如果位置改变超过阈值量，那么处理单元106可以触发增益重新调整过程，以包括示例性方法600的任何一个或所有操作。在如通电时周期性地决定或根据如本文前面所描述的其它标准，总增益调整是必要的情况下，处理单元106可以执行其它操作，诸如图心计算或其它操作。

如本文前面所描述，伽马射线测量工具可以在随钻测井(lwd)组件或钢缆测井工具中使用。图7图示本发明的钢缆系统764实施方案，且图8图示本发明的钻机系统864实施方案。因此，系统764、864可包括钢缆测井工具主体770的数个部分作为钢缆测井操作的一部分，或者包括井下工具824的数个部分作为井下钻井操作的一部分。因此，图7示出钢缆测井操作期间的井。在该情况下，钻井平台786配备支撑起重机790的吊杆788。

钻探油气井通常使用连接在一起的一串钻管，以便形成通过旋转台710下降到井筒或井孔712中的钻柱。这里假设钻柱已经被临时从井孔712移除，以允许诸如探针或探头等钢缆测井工具主体770被钢缆或测井电缆774下降到井孔712中。通常而言，钢缆测井工具主体770被下降至相关区域的底部，并且随后以大致恒定的速度向上拉。

在向上的行程期间，在一系列深度处，包括在工具主体770中的仪器(例如，在图1中示出的伽马射线测量工具100)可以被用于在与井孔712(和工具主体770)相邻的地表下地质地层上执行测量。测量结果数据可以传达给地面测井设施792进行存储、处理和分析。测井设施792可能配备用于各种类型信号处理的电子设备，所述电子设备可以由伽马射线测量工具100的部件中的任何一个或多个实现。可以在钻井操作(例如，在lwd操作期间，以及引申开来，在随钻取样期间)期间收集和分析类似地层评估数据。

在一些实施方案中，工具主体770包括用于经由井孔712获得和分析地下地层中的伽马射线场测量结果的伽马射线测量工具。所述工具通过将工具连接至地面控制单元(例如，包括工作台754，所述工作台754可能也包括显示器)的钢丝绳电缆774悬吊在井筒中。所述工具可以部署在井孔712中，位于连续油管、连接的钻管、硬接线钻管或任何其它合适的部署技术上。

现在回到图8，可以看出系统864如何也可以形成位于井806的地面804处的钻机802的一部分。钻机802可以提供对钻柱708的支撑。钻柱708可以操作以穿透旋转台710，以便穿过地表下地层814钻井孔712。钻柱708可包括方钻杆816，钻管818和底部钻具组件820，可能位于钻管818的下部部分处。

底部钻具组件820可包括钻铤822、井底工具824和钻头826。钻头826可以操作以通过穿透地面804和地表下地层814创建井孔712。井底工具824可包括若干不同类型的工具中的任何一个，所述工具包括mwd工具、lwd工具及其它。

在钻井操作期间，钻柱708(可包括方钻杆816，钻管818和底部钻具组件820)可以由旋转台710旋转。虽然未示出，但是另外或可选地，底部钻具组件820也可以由位于井底的马达(例如，泥浆马达)旋转。钻铤822可以被用于为钻头826加重。钻铤822也可以操作以为井底钻具组件820加劲，从而允许底部钻具组件820将增加的重量传递至钻头826，并且反过来帮助钻头826穿透地面804和地表下地层814。

在钻井操作期间，泥浆泵832可以经由软管836从泥浆槽834泵送钻井流体(有时被本领域技术人员称作“钻井泥浆”)至钻管818中并且向下至钻头826。钻井流体可以从钻头826流出，并且经由钻管818与井孔712的侧面之间的环形区域840返回至地面804。钻井流体然后可以返回至泥浆槽834，流体在所述泥浆槽834处被过滤。在一些实施方案中，钻井流体可以被用于冷却钻头826，以及用于在钻井操作期间为钻头826提供润滑。另外，钻井流体可以被用于移除由操作钻头826而产生的地表下地层岩屑。

因此，在一些实施方案中可以看出，系统764、864可包括钻铤822、井下工具824和/或钢缆测井工具主体770，以封装一个或多个伽马射线测量工具100，所述一个或多个伽马射线测量工具100与上面所描述的且在图1中图示的伽马射线测量工具100类似或相同。图5中的系统500的部件也可以由工具824或工具主体770封装。

因此，出于本文件的目的，术语“外壳”可包括钻铤822、井下工具824或钢缆测井工具主体770(全部具有外壁，以围绕或附接至磁力仪、传感器、流体取样装置、压力测量装置、发送器、接收器、采集和处理逻辑以及数据采集系统)中的任何一个或多个。工具824可包括井下工具，诸如lwd工具或mwd工具。钢缆工具主体770可包括联接至测井电缆774的钢缆测井工具，包括例如探针或探头。因此可以实现许多实施方案。

因此，系统764、864可包括井下工具主体，诸如钢缆测井工具主体770或井下工具824(例如，lwd或mwd工具主体)，以及附接至工具主体的一个或多个伽马射线测量工具100，伽马射线测量工具100将如先前所描述进行构建和操作。

例如伽马射线测量工具100、处理单元106等以上部件中的任何一个在本文中可以均被描述成“模块”。所述模块可包括硬件电路和/或处理器和/或存储器电路、软件程序模块和对象和/或固件及以上的组合，根据伽马射线测量工具100和系统500、764、864的架构的需要，以及视各种实施方案的特定实现方式而定。例如，在一些实施方案中，所述模块可包括在设备和/或系统操作模拟程序包中，诸如软件电气信号模拟程序包、电力使用和分配模拟程序包、功率/热量耗散模拟程序包和/或用于模拟各种潜在实施方案的操作的软件和硬件的组合。

还应理解，各种实施方案的设备和系统可以在除测井操作以外的应用中使用，并且因此各种实施方案并不限于此。伽马射线测量工具100和系统500、764、864的说明并非意在提供对各种实施方案的结构的一般性理解，且其并非意在用作对可以利用本文所描述的结构的设备和系统的所有要素和特征的完备描述。

可包括各种实施方案的新颖设备和系统的应用包括在高速计算机、通信和信号处理电路、调制解调器、处理器模块、嵌入式处理器、数据交换机和专用模块中使用的电子电路。一些实施方案包括若干方法。

应注意，本文所描述的方法并不需要以所描述的顺序或以任何特定顺序实施。此外，相关于本文所识别的方法描述的各种活动可以呈迭代、串行或并行方式实施。包括参数、命令、操作数和其它数据的信息可以呈一个或多个载波的形式发送和接收。

当阅读和理解本公开的内容时，本领域技术人员将理解可以从基于计算机的系统中的计算机可读媒体启动软件程序以实施软件程序中定义的功能的方式。本领域技术人员将进一步理解可以被采用以创建一个或多个软件程序的各种编程语言，所述一个或多个软件程序被设计以实现和执行本文所公开的方法。例如，程序可以使用诸如java或c#等面向对象的语言构建成面向对象的格式。在另一实例中，程序可以使用诸如汇编语言或c等程序化语言构建成面向程序的格式。软件组分可以使用本领域技术人员熟知的若干机制中的任何一个通信，所述机制诸如应用程序接口或进程间通信技术，包括远程程序调用。各种实施方案的教示并不限于任何特定编程语言或环境。因此，可以实现其它实施方案。

概括地说，当存在相对于常见机制的电子装置漂移、温度极值或其它环境或设计因素时，使用本文公开的设备、系统和方法可以为伽马射线测量工具的增益提供增强的稳定性。这些优势可以显著地提升运营/勘探公司所提供的服务的价值，同时控制时间相关成本。

用于执行操作、系统或装置的设备、方法、装置的更多实例包括但不限于：

实例1是用于调整伽马射线检测器的增益的方法，所述方法包括：从伽马射线检测器接收伽马射线测量结果；基于伽马射线测量结果生成能谱，所述能谱包括多个信道和用于所述多个信道的计数速率，其中信道的信道数量对应于接收的伽马射线的能量值；拟合曲线至能谱的一部分；确定曲线的第一导数的最大值的位置；以及基于曲线的第一导数的最大值的位置调整伽马射线检测器的增益。

实例2可包括或使用或者可能任选地与实例1的主题组合，其中所述曲线由三次多项式定义。

在实例3中，实例1至2的主题可能进一步包括：生成有关能谱的图心；以及如果图心在为标称值的阈值距离内，则拟合曲线至能谱的一部分，并调整增益以基于图心另外生成有关伽马射线检测器的修改的增益值。

在实例4中，实例3的主题可能进一步包括：其中，所述图心基于能谱的第一子集生成。

在实例5中，实例4的主题可能进一步包括：其中，第一子集排除其中被预测存在噪声的低能量信道。

在实例6中，实例5的主题可能进一步包括：其中，如果增益与修改的增益值之间的差异超过阈值，则所述方法进一步包括：基于能谱的比第一子集大的第二子集修改增益。

在实例7中，实例1至6的主题可能进一步包括基于在调整增益后接收的伽马射线测量结果监测曲线的第一导数的最大值的位置；以及如果位置改变超过阈值量则触发增益重新调整过程。

在实例8中，实例7的主题可能进一步包括基于在调整增益后捕获的伽马射线测量结果执行钻井操作。

实例9是设备，其可包括用于执行实例1至8中的任何一个的装置，所述装置包括：伽马射线检测器，其用于检测反射自井筒中的材料的伽马射线；以及处理器，其用于从伽马射线检测器接收伽马射线测量结果；生成伽马射线测量结果的能谱，所述能谱包括对应于接收的伽马射线的能量值的多个信道和有关所述多个信道的计数速率；拟合曲线至能谱的一部分；确定曲线的第一导数的最大值的位置；以及基于曲线的第一导数的最大值的位置调整伽马射线检测器的增益。

在实例10中，实例9的主题可能进一步包括：其中，所述处理器被进一步配置，以基于能谱的排除能谱的低能量信道的第一子集生成图心；以及如果图心在为标称值的阈值距离内，则拟合曲线至能谱的一部分，并且基于所述图心另外调整伽马射线检测器的增益。

在实例11中，实例9至10的主题可能进一步包括放大器和电压供应单元，并且其中所述处理器被配置以通过调整至放大器和电压供应单元中的至少一个的输入来调整增益。

在实例12中，实例9至11的主题可能进一步包括：其中，如果增益与修改的增益值之间的差异超过阈值，则所述处理器被进一步配置以：基于能谱的比第一子集大的第二子集修改增益。

在实例13中，实例10至12的主题可能进一步包括存储器，其存储能谱以及代表曲线、增益和图心的数据。

在实例14中，实例9至13的主题可能进一步包括：其中，曲线是三次多项式。

在实例15中，实例9至14的主题可能进一步包括：其中，处理器被进一步配置，以基于在调整增益后接收的伽马射线测量结果监测曲线的第一导数的最大值的位置；以及如果位置改变超过阈值量，则触发增益重新调整过程。

实例16是系统，其可包括用于执行实例1至8中的任何一个的装置，所述装置包括：测井工具，其包括用于封装伽马射线测量工具的外壳，所述伽马射线测量工具包括伽马射线检测器，其用于检测多个能量级处的伽马辐射以及用于生成检测器输出信号，每一检测器输出信号代表检测的伽马辐射的计数；以及处理器，其从伽马射线检测器接收伽马射线测量结果；生成伽马射线测量结果的能谱，所述能谱包括对应于接收的伽马射线的能量值的多个信道以及有关多个信道的计数速率；拟合曲线至能谱的一部分；确定曲线的第一导数的最大值的位置；以及基于曲线的第一导数的最大值的位置调整伽马射线检测器的增益。

在实例17中，实例16的主题可能进一步包括通信电路，其用于从伽马射线测量工具传达信号；以及地面系统，其用于经由通信电路从伽马射线测量工具接收信号。

在实例18中，实例16至17的主题可能进一步包括显示器，其基于信号显示有关伽马射线测量工具的诊断信息。

在实例19中，实例16至18的主题可能进一步包括：其中，处理器被配置以拟合三次多项式曲线至能谱的一部分。

形成本说明书的一部分的附图以说明而非限制的方式示出主题可以被实践的具体实施方案。图示的实施方案被足够详细地描述，以允许本领域技术人员实践本文公开的教示。也可以利用和得到其它实施方案，以使得可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构和逻辑替换和改变。因此，该详述并非出于限制性的意义，并且各种实施方案的范围仅由所附权利要求连同等同于所述权力要求的等效形式的全范围来限定。

发明主题的所述实施方案在本文中可以单独地和/或共同地称作术语“发明”，仅用于方便的目的，而并非意在如果实际上公开多于一个发明或发明概念自动地将本应用的范围限制于任何单个发明或发明概念。因此，虽然本文已经说明和描述具体实施方案，但是应了解被计算以实现相同目的的任何布置可以代替示出的具体实施方案。本公开意在涵盖各种实施方案的任何和所有适应和变化形式。当检查以上描述时，以上实施方案以及本文未具体描述的其它实施方案的组合对于本领域技术人员将是明显的。

虽然本文已经说明和描述具体实施方案，但是本领域技术人员应了解，被计算以实现相同目的的任何布置可以代替示出的具体实施方案。各种实施方案使用本文所描述的实施方案的排列或组合。应理解，以上描述意在是说明性的而非限制性的，并且本文所采用的词组或术语是用于描述的目的。当研究以上描述时，以上实施方案和其它实施方案的组合对于本领域技术人员将是明显的。