CN105378219B - 从岩屑特性化井孔深度层段 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于从岩屑特性化井孔深度层段的方法和系统，包括的方法包括：将批次岩屑样本和单独岩屑样本的测量值转换为浓度百分比、计算所述多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本相对于所述批次岩屑样本的标准化偏差(所述标准化偏差是得自批次岩屑样本和单独岩屑样本的浓度百分比)、以及基于对应的标准化偏差排序所述多个单独岩屑样本。所述方法还包括基于对应的排序选择所述多个单独岩屑样本中的一个或多个单独岩屑样本、使用所选择的一个或多个单独岩屑样本中至少部分岩屑样本的测量性质来特性化井孔深度层段的性质、以及对使用者展示所述特性化井孔深度层段，所述批次岩屑样本与所述单独岩屑样本是源自所述井孔深度层段。

Description

从岩屑特性化井孔深度层段
相关申请的交叉引用
本申请主张名称为“用于从岩屑特性化井孔深度层段的方法”、以及由Joel Wall、Bryan Guzman、Michael Foster、Jonas Toelke Venkata Ajay Gundepalli于2013年7月11日提出的美国临时申请案第61/845,272号的优先权，该申请是通过参考并入本文。
背景技术
油田运营商钻设井孔以进入地下油藏。通常他们会想要特性化井孔穿透的地层。例如，这种特性化有助于估计油藏岩石中碳氢化合物的数量和可取得性。然而，要执行这种特性化是困难的，特别是在无法将适当工具插入井孔中和/或取得岩心样本时。
希望能基于从钻井过程本身得到的岩屑来特性化穿透的地层。这个过程优选地会克服某些阻碍，例如碎屑必须要比岩心样本小得多，仅与给定的井孔层段统计上相关联，而且会受到用于将碎屑冲出井孔的钻井流体的污染。
附图说明
结合附图来考虑下述详细说明，可得到对各种揭露的实施方式的更好理解，其中：
图1是说明性的钻井环境的示意图；
图2是说明性的分样器的图像；
图3是说明性的手持微型X射线荧光装置的图像；
图4是显示用于从岩屑特性化井孔深度层段的说明性方法的流程图；
图5是适用于在软件中实施至少部分的揭露方法的计算机系统的框图；
图6示出数个说明性井孔特性的钻井记录的实例。
应当理解，附图和相应的详细说明并不限制揭露内容，相反地，它们提供了基础以供理解处于本发明权利要求范围内的所有修改、等效和替代方案。
详细说明
以下段落描述用于从岩屑特性化井孔深度层段的说明性方法和系统。首先描述说明性的钻井环境，然后描述将钻井操作产生的岩屑分离为至少两个样本。接着描述岩屑样本的制备，然后描述处理和结合样本的测量值以针对深度层段产生岩石特性化的数种方法，其中样本是源自深度层段。揭露的方法也于说明性系统及所述系统的以软件为基础的实施的上下文中呈现。所述系统和软件可一起执行至少部分的揭露方法，以特性化感兴趣的深度层段。
揭露的方法和系统是在它们在其中运作的更大系统的上下文中被最佳理解。因此，图1示出说明性的钻井环境。钻井平台2支撑具有用于升降钻柱8的游车6的井架4。上驱动器10在其下降通过井头12时支撑和旋转钻柱8。钻头14是由下孔马达、和/或钻柱8的旋转而被驱动。当钻头14旋转时，其产生通过各个地层的井孔16。泵18使钻井流体20循环通过进料管22，通过钻柱8的内部而至钻头14。流体通过钻头14中的孔口离开、并且向上流过钻柱8周围的环孔，以将岩屑或“钻屑”输送到表面。在表面处，过滤钻井流体以移除岩屑，且钻井流体会再重新循环回到钻柱8以重复所述过程。
从钻井流体中过滤出的岩屑代表它们源自的岩屑深度层段。揭露的方法辨识出最佳代表被输送到表面的数千岩屑的深度层段的一个或多个岩屑。揭露的方法提供了一种具有成本效益方式来研究和特性化提供感兴趣层段的有效表示的地层。
在至少一些说明性实施方式中，岩屑被递送到实验室，仍与从岩屑中移除的钻井流体混合，因此它们可以被更精确地分析。一旦它们已经被清洗，来自层段的岩屑即被分为至少两个部分(例如A区与B区)。这些部分彼此保持一致，使得对每一个部分执行的分析和对应的结果也会一致(因为它们是来自相同深度层段)。此种一致性可通过使用无偏差分离的分样器(例如，吉尔森通用型不锈钢小型分离器(Gilson Universal Stainless SteelMini-Splitter)；许多其他分离器为该领域中已知的，不再进一步说明)达到，例如图2所示的分离器200。在其他说明性实施方式中，除了下述的A区和B区的分析以外，也可针对其他批次和单独的钻屑分析产生附加区(例如，C区和D区等)。
A区样本是通过将样本粉碎并将所得粉末压制成小粒而制备以用于分析，例如用于XRF分析，所述小粒是使用手持式微型XRF装置(例如图3所示的XRF装置300)来分析；然而也可以使用其他的非手持式装置。在XRF分析中，样本被暴露于短波长X射线中，使样本的原子离子化。这种离子化是从原子的一个或多个内层轨道电子的发射产生。这导致原子不稳定性，并且在较高层轨道中的电子会掉落到较低层轨道中，以光子的形式释放能量。以这种方式的吸收和后续的再发出辐射被称为是荧光。XRF装置通过将光子能量分类(能量色散分析)和/或通过分开辐射的波长(波长色散分析)来分析荧光辐射。可从这种分析确定样本的组成，因为每一种元素的特性辐射强度与样本中所述元素的量直接相关。
应注意的是，虽然于此描述的实例是呈现在XRF测量和分析的上下文中，但是揭露的批次样本分析和单独钻屑样本分析的组合并不限于XRF测量和分析。例如X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外线光谱(FTIR)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、拉曼光谱、和/或任何其它类型的电磁光谱之类的许多其他的样本测量和分析技术都适合用于所描述的方法和系统中，而且这些测量和分析技术全部都是在本揭露内容的范围内。
对于利用XRF分析的说明性实施方式，将A区样本粉碎并且置入样本模具中，然后以黏结粉末(例如，硼酸、纤维素等)覆盖。模具被放置在使用显著的压力(例如，20吨的压力)压制样本的压机下方，产生均匀的小粒。在其他说明性实施方式中，也可以替代产生熔合珠粒或小粒。利用例如图3所示的XRF 300分析所产生的小粒，以确定样本的元素组成。XRF装置300指向样本处、并且被启动以将样本暴露于辐射及测量产生的再发射。结果被展示在所示装置上、并且可被传送到计算系统，以供进一步处理，如下文将进行更详细地说明。这个小粒的元素分析结果现在会被视为代表整个样本层段的岩石组成、并且被称为批次分析结果。
利用分样器(在样本内提供岩屑无偏差分组的装置)重复地细分B区样本(来自与A区样本相同的深度层段)，直到留下想要的岩屑量(例如，20-30个岩屑)为止。留下的岩屑被放置在平坦表面上、并固定于环氧树脂中。在至少一些说明性实施方式中，这种固定是在真空下进行的。产生的含有岩屑的环氧树脂薄片被向下研磨，直到用粗抛光而暴露出每一个岩屑的至少一个面为止。这使每一个岩屑的表面能利用XRF技术而被分析。如同批次样本，也可对暴露的岩屑应用其他测量和分析技术，例如先前描述的那些。
在对A区和B区样本两者进行测量后，这些测量值会被处理、并转换为浓度百分比，例如重量百分比或体积百分比。对于提出的说明性XRF实施方式，使用适当的校正来处理XRF计数值，使得这些计数值都可以被转换为元素重量百分比。在Rowe,Loucks,Ruppel,andRimmer等人的文献“Mississippian Barnett Formation,Ft Worth Basin,Texas:BulkGeochemical Inferences and Mo-TOC Constraints on the Severity of HydrographicRestriction”(Chemical Geology(化工地质)257(2008)16-25)中描述了这种校正的实例。基于预期的地层特性，某些元素会比其他元素更被强调。在批次分析样本(A区)与单独岩屑样本(B区)两者被转换为元素重量百分比后，可比较单独岩屑样本(B区)与批次分析样本(A区)。在至少一些说明性实施方式中，通过使用基于批次分析的重量百分比的描述性统计选出基础样本来计算B区样本的元素重量百分比对于批次元素重量百分比的标准化偏差(见下述实例)。基于此标准化偏差来排序所述单独岩屑，并且基于所述单独岩屑的排序来选择这些岩屑中的一个或多个岩屑。
一经排序，使用包括、但不限于白光、X射线投影和X射线计算机化断层扫描的各种技术中的任何一种来成像所选出的岩屑。在至少一些说明性实施方式中，产生的图像连同样本排序会被用于选出最终的测量岩屑，以确定岩石性质，例如孔隙度、绝对和相对渗透性、弹性、电性等。这些性质可基于标准化偏差来评估，其中较小偏差的岩屑被视为代表所述层段的典型岩石性质，而较大偏差的岩屑定义了所述层段的岩石性质范围。
图4示出了上述方法的说明性流程图，而图5示出了计算机系统5的方块图。计算机系统500的硬件与软件部件都被示出，其在至少一些说明性实施方式中实施了如图4的方法400(将于下文详细说明)所示的井孔深度层段特性化的至少一部分。用户可经由键盘534、指向装置535(例如，鼠标)和显示器536而与计算机系统500交互，以配置、控制及监视井孔深度层段特性化的执行。
位于计算机系统500的处理子系统530内部的是显示接口552、处理器556、周边接口558、信息储存装置560、网络接口562及内存570。总线564使这些组件中的每一个组件彼此耦接并且传送它们的通信。网络接口562使能与其他系统的通信(例如经由因特网而与驻有井记录数据的中央数据库服务器通信)。根据经由周边接口558接收到的用户输入和来自内存570和/或信息储存装置560的程序指令，处理器556处理来自使用者的输入、并将其应用至井记录数据以执行揭露的方法、并且向使用者展示结果。可使用任何数量的已知非瞬时信息储存介质(包括、但不限于磁盘、固态储存装置和光学储存碟)来实施储存装置560。
各种软件模块被显示为被加载进图5的内存570中，其中它们中的每一个都由处理器556接入以供执行。这些模块包括：与用户使用的输入/输出装置交互以与处理子系统530交互的用户接口模块572；针对批次样本(A区)和单独岩屑样本(B区)两者校正和分析数据的分析模块574；执行标准化计算的标准化模块576；基于标准化数值排序和选出单独岩屑样本的排序和选择模块578；评估选出的单独岩屑样本的图像的图像评估模块580；基于选出的单独岩屑样本确定代表性岩石性质和岩石性质范围的岩石性质模块582；以及向使用者展示方法500的结果的展示模块584。在至少一些说明性实施方式中，结果是以图形形式来展示(例如，以在井孔深度范围内的地层的各种岩床层图像的方式)。
现参阅图4和图5，方法400是通过从钻井孔期间排出的钻孔流体中取得给定深度层段的岩屑开始(方块402)。从岩屑移除钻孔流体，如前所述，接着利用分样器将岩屑分离为两个无偏差样本区(方块404)(例如，5公克的A区和5公克的B区)。A区的样本经过粉碎、并形成为小粒，以制备供批次分析(方块406)，并且对压制的小粒进行批次分析(方块408)。类似地，重复使用分样器以针对B区产生样本中的单独岩屑数量的无偏差减量，直到达到想要的岩屑量(例如，20-30个岩屑)，其中产生的岩屑被封装于环氧树脂中以形成带有暴露岩屑面的薄片，如先前所述(方块410)。接着，对环氧树脂薄片内的每一个岩屑执行与对压制的小粒执行的相同的单独分析(方块412)。
在至少一些说明性实施方式中，方块408和方块412中收集的分析数据由例如图5的计算机系统500之类的计算机系统处理。批次与单一数据都利用前述校正技术而被转换为浓度百方比，例如重量百分比(方块414；转换模块574)。接着使用所产生的重量百分比数值来针对样本区B内的每一个单独岩屑计算出重量百分比对于样本区A的批次重量百分比的标准化偏差(方块416；标准化模块576)。下列等式为标准化偏差的实例，在至少一些说明性实施方式中，它们是基于元素重量百分比：
其中：
N等于考虑的元素或矿物的数量，
Wi等于针对元素或矿物i的单独岩屑样本的重量百分比，
Wib等于针对元素或矿物i的批次岩屑样本的重量百分比，
WY等于在批次岩屑样本中最高称重的元素或矿物的重量百分比，及
WX等于在多个单独岩屑样本中与批次岩屑样本中最高称重元素或矿物重量百分比对应的单独岩屑样本的重量百分比。
针对等式(3)，WY代表在批次岩屑样本中最高称重的元素的重量百分比，对于样本源自的对应深度层段都是一致的。WX代表相同元素的重量百分比，但是针对单独岩屑样本，这个重量百分比对于样本源自的深度层段也是维持一致的。虽然等式(1)至(3)是以元素重量百分比表示，但在其他说明性实施方式中，这些等式也可基于其他类型的重量百分比，例如，矿物重量百分比或总有机碳(TOC)(仅列举两种实例)，以及其他的浓度百分比，例如体积百分比。本领域的技术人员将可明显知道适合用于这些等式的其他数据类型，且所有这些数据类型都是落在本揭露内容的范围内。
所计算的标准化偏差提供了对样本区B内的岩屑进行排序(方块416；排序/选择模块578)和基于排序来选择一个或多个岩屑(方块418；排序/选择模块578)的基础。例如，在至少部分说明性实施方式中，具有最小标准化偏差(相对于批次样本区)的一个或多个岩屑会被选择作为出现在钻孔期间岩屑源自的井孔深度层段中的岩石的代表。
接着使用多种成像技术(例如，白光、X射线投影、X射线计算机化断层扫描等)中的任何一种来对选出的岩屑进行成像，以确认用于测量岩石的各种性质的岩屑合适性(方块420；图像评估模块580)。这些性质的实例包括、但不限于孔隙度、绝对和相对渗透率、弹性及电性。所选岩屑的合适性是基于例如观察到的裂缝数、以及样本的大小与颜色来确认。具有大量裂缝的受破坏样本在以扫描式电子显微镜(SEM)对这些样本进行成像时会有问题。同时，样本的大小/长宽比会影响样本制备，因此以较大的样本为佳。在使用白光进行成像时，也会使用颜色来辨识统计异常值，因此可提供额外条件，以确定所选岩屑对于测量感兴趣性质的合适性。
选出辨识为合适的岩屑，并测量它们的性质(方块422；岩石性质模块582)。具有最小标准化偏差的合适岩屑的性质被处理以作为岩屑源自的深度层段的岩石特性的代表，而具有较大标准化偏差的合适岩屑的性质是用于特性化所述深度层段的岩石性质范围(方块424；岩石性质模块582)。向系统的用户展示产生的性质(方块426；展示模块584)，例如，通过图形化呈现井孔所跨越的地层岩床层次，于显示器或图像记录上描述各种岩石类型和/或岩石性质，或是通过呈现井孔的一或多个性质的钻井记录来展示(例如，如图6所示)；结束方法(方块428)。因此，所述方法通过岩屑的审慎选择而能使岩层的性质特性化，其中这些岩屑是被辨识为最能代表它们源自的深度层段者，所述方法允许样本的分析能够放大规模，并以高可信度应用到整个层段。
揭露的方法和系统提供了描述地层岩石性质的数据，它们可用以辅助对于前导井和对于水平井的目标区域的有效性，以在做出完成决定之前确认目标区域内的污染。揭露的方法和系统可针对LWD或有线数据不可用的井提供这类信息，并且可提供额外的数据点以供确定贮存量估计(例如，在使用SEM数据时)用。
本领域的技术人员在完全理解上述揭露内容后，即可清楚理解各种其他修改例、变化例与替代例。所附权利要求项是要被解释为涵盖可应用的所有这些修改例、等效例及替代例。

Claims (15)

1.一种用于从岩屑特性化井孔深度层段的方法，所述方法包括：
将批次岩屑样本和多个单独岩屑样本的测量值转换为浓度百分比；
计算所述多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本相对于所述批次岩屑样本的标准化偏差，所述标准化偏差是得自所述批次岩屑样本和所述单独岩屑样本的所述浓度百分比；
基于对应的标准化偏差，排序所述多个单独岩屑样本；
基于对应的排序，选择所述多个单独岩屑样本中的一个或多个单独岩屑样本；
利用所选择的一个或多个单独岩屑样本中至少部分岩屑样本的测量性质，特性化所述井孔深度层段的性质，所述批次岩屑样本与所述单独岩屑样本源自所述井孔深度层段；以及
向使用者展示特性化的所述井孔深度层段；
其中所述标准化偏差是使用从和组成的群组中选出的等式来计算的，其中：
N等于考虑的元素或矿物的数量，
Wi等于针对元素或矿物i的单独岩屑样本的重量百分比，
Wib等于针对元素或矿物i的批次岩屑样本的重量百分比，
WY等于在批次岩屑样本中的最高称重的元素或矿物的重量百分比，及
WX等于在多个单独岩屑样本中与批次岩屑样本中的最高元素或矿物重量百分比对应的单独岩屑样本的重量百分比。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过成像所述一个或多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本并分析所产生的图像，辨识所述一个或多个单独岩屑样本中的所述至少部分岩屑样本。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述成像是使用从白光成像、X射线投影成像和X射线计算机化断层扫描成像组成的群组中选出的成像技术进行的。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
清洁源自井孔深度层段的岩屑，并且将已清洁的岩屑分为至少两个无偏差样本区，所述两个无偏差样本区中的第一区包括所述批次岩屑样本，以及所述两个无偏差样本区中的第二区包括所述多个单独岩屑样本；
粉碎所述批次岩屑样本的岩屑，以及将粉碎的岩屑压制为小粒；
将所述多个单独岩屑样本封装于环氧树脂中以形成薄片，并移除部分环氧树脂和暴露出所述多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本的一部分；及
获取所述小粒和所述多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本的被暴露的部分的测量值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中特性化的所述井孔深度层段是以所述井孔横跨的成形岩床层的部分图形表示、或以所述井孔的一个或多个特性的部分钻井记录而向用户展示。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所执行的测量是从X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外线光谱(FTIR)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、拉曼光谱和电磁光谱组成的测量技术群组中选出的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述浓度百分比包括重量百分比，所述重量百分比包括元素重量百分比、矿物重量百分比、或总有机碳(TOC)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述浓度百分比包括体积百分比。
9.一种井孔深度层段特性化系统，包括：
内存，具有管状集中化软件；及
一个或多个处理器，与所述内存耦接，所述软件使所述一个或多个处理器：
将批次岩屑样本和多个单独岩屑样本的测量值转换为浓度百分比；
计算所述多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本相对于所述批次岩屑样本的标准化偏差，所述标准化偏差是得自所述批次岩屑样本和所述单独岩屑样本的所述浓度百分比；
基于对应的标准化偏差，排序所述多个单独岩屑样本；
基于对应的排序，选择所述多个单独岩屑样本中的一个或多个单独岩屑样本；
使用所选择的一个或多个单独岩屑样本中至少部分岩屑样本的测量性质，特性化所述井孔深度层段的性质，所述批次岩屑样本与所述单独岩屑样本源自所述井孔深度层段；以及
向使用者展示特性化的所述井孔深度层段；
其中所述标准化偏差是使用从和组成的群组中选出的等式来计算的，其中：
N等于考虑的元素或矿物的数量，
Wi等于针对元素或矿物i的单独岩屑样本的重量百分比，
Wib等于针对元素或矿物i的批次岩屑样本的重量百分比，
WY等于在批次岩屑样本中的最高称重的元素或矿物的重量百分比，及
WX等于在多个单独岩屑样本中与批次岩屑样本中的最高元素或矿物重量百分比对应的单独岩屑样本的重量百分比。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述软件还使所述一个或多个处理器通过成像所述一个或多个单独岩屑样本中的每一个单独岩屑样本并分析所产生的图像以辨识所述一个或多个单独岩屑样本中的所述至少部分岩屑样本。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述成像是使用从白光成像、X射线投影成像和X射线计算机化断层扫描成像组成的群组中选出的成像技术进行的。
12.根据权利要求9所述的系统，其中特性化的所述井孔深度层段是以所述井孔横跨的成形岩床层的部分图形表示、或以所述井孔的一个或多个特性的部分钻井记录而向用户展示。
13.根据权利要求9所述的系统，其中所执行的测量是从X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外线光谱(FTIR)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、拉曼光谱和电磁光谱组成的测量技术群组中选出。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述浓度百分比包括重量百分比，所述重量百分比包括元素重量百分比、矿物重量百分比、或总有机碳(TOC)。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述浓度百分比包括体积百分比。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8070574B2 (en) 2007-06-06 2011-12-06 Shuffle Master, Inc. Apparatus, system, method, and computer-readable medium for casino card handling with multiple hand recall feature
US10669844B2 (en) 2013-07-11 2020-06-02 Halliburton Energy Services, Inc. Characterizing a wellbore depth interval from rock fragments
US10339765B2 (en) 2016-09-26 2019-07-02 Shuffle Master Gmbh & Co Kg Devices, systems, and related methods for real-time monitoring and display of related data for casino gaming devices
GB2555137B (en) * 2016-10-21 2021-06-30 Schlumberger Technology Bv Method and system for determining depths of drill cuttings
CN107620593A (zh) 2017-08-08 2018-01-23 中国科学院地质与地球物理研究所 一种油气田现场随钻岩屑扫描系统及方法
RU197194U1 (ru) * 2020-01-15 2020-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Сканирующее устройство экспресс анализа кернов
US20230105670A1 (en) * 2020-03-13 2023-04-06 Yanhua Yao Surface logging with cuttings-based rock petrophysics analysis
US20230118696A1 (en) * 2020-04-24 2023-04-20 Schlumberger Technology Corporation Methods and systems for estimating properties of organic matter in geological rock formations
US11719092B2 (en) 2020-10-13 2023-08-08 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for drilling a wellbore using taggant analysis
US11237295B1 (en) 2020-10-13 2022-02-01 Saudi Arabian Oil Company Method for intelligent automatic rock fragments depth determination while drilling
WO2023067417A1 (en) * 2021-10-18 2023-04-27 Foss Analytical A/S Method of analysing foodstuff samples using laser-induced breakdown spectroscopy
CN114483025B (zh) * 2021-12-17 2024-07-05 山东大学 基于地化特征随钻测试的隧道超前岩性识别系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101082277A (zh) * 2007-07-05 2007-12-05 北京奥能瑞科石油技术有限公司重庆分公司 石油钻井地质x射线荧光岩屑录井方法
US8155377B2 (en) * 2008-11-24 2012-04-10 Ingrain, Inc. Method for determining rock physics relationships using computer tomographic images thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7363158B2 (en) * 2006-04-07 2008-04-22 Chevron U.S.A. Inc. Method for creating a stratigraphic model using pseudocores created from borehole images
US8725477B2 (en) * 2008-04-10 2014-05-13 Schlumberger Technology Corporation Method to generate numerical pseudocores using borehole images, digital rock samples, and multi-point statistics
US20090260883A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Terratek Inc. Continuous measurement of heterogeneity of geomaterials
US8331626B2 (en) * 2008-05-21 2012-12-11 Ingrain, Inc. Method for estimating material properties of porous media using computer tomographic images thereof
DK177735B1 (da) * 2008-11-19 2014-05-12 Mærsk Olie Og Gas As Tætning af thief zoner
DE102011008878A1 (de) 2011-01-18 2012-07-19 Khs Gmbh Füllelement für Behälterbehandlungsmaschinen in Form von Füllmaschinen, Behälterbehandlungsmaschine sowie Verfahren zum Reinigen von Maschinenelementen an Behälterbehandlungsmaschinen
US8678096B2 (en) * 2011-01-25 2014-03-25 Halliburton Energy Services, Inc. Composite bow centralizer
RU2576501C2 (ru) * 2011-02-28 2016-03-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Способы построения 3-мерных цифровых моделей пористой среды с использованием комбинации данных высокого и низкого разрешения и многоточечной статистики
US9329122B2 (en) * 2011-08-15 2016-05-03 Schlumberger Technology Corporation Diffuse reflectance infrared fourier transform spectroscopy for characterization of earth materials
WO2013040349A1 (en) 2011-09-16 2013-03-21 Ingrain, Inc. Characterization of subterranean formation properties derived from quantitative x-ray ct scans of drill cuttings
US10669844B2 (en) 2013-07-11 2020-06-02 Halliburton Energy Services, Inc. Characterizing a wellbore depth interval from rock fragments

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101082277A (zh) * 2007-07-05 2007-12-05 北京奥能瑞科石油技术有限公司重庆分公司 石油钻井地质x射线荧光岩屑录井方法
US8155377B2 (en) * 2008-11-24 2012-04-10 Ingrain, Inc. Method for determining rock physics relationships using computer tomographic images thereof

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Publication number Publication date
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