MX2014000978A

MX2014000978A - Metodo para etimar numero atomico efectivo y densidad aparente de muestras de rocas usando proyeccion de imágenes computarizadas de rayos x de energia dual.

Info

Publication number: MX2014000978A
Application number: MX2014000978A
Authority: MX
Inventors: Naum Derzhi
Original assignee: Ingrain Inc
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2014-09-15
Also published as: CN103718016B; RU2014106989A; US20130028371A1; NO2737297T3; CA2840931C; CN103718016A; AU2012287447A1; US8855264B2; CO6930316A2; BR112014001553A2; BR112014001553B1; WO2013015914A1; EP2737297A1; AU2012287447B2; RU2595646C2; EP2737297B1; CA2840931A1; ES2655170T3

Abstract

Se proporciona un método para estimar número atómica efectivo y densidad aparente de objetos, tal como muestras de rocas o núcleos de pozo, usando técnicas de proyección de imágenes computarizadas de rayos X. El método efectivamente compensa por errores en la interpretación de datos de exploración CT y produce densidades de volumen que tienen error residual inferior comparado con densidades de volumen actuales y produce tendencias de densidad aparente - número atómico efectivo que son consistentes con observaciones físicas.

Description

MÉTODO PARA ESTIMAR NÚMERO ATÓMICO EFECTIVO Y DENSIDAD APARENTE DE MUESTRAS DE ROCAS USANDO PROYECCIÓN DE IMÁGENES COMPUTARIZAPAS DE RAYOS X DE ENERGÍA DUAL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se refiere al campo de la física de rocas digital y específicamente a métodos para estimar el número atómico efectivo y/o densidad aparente de las muestras de rocas .

Las mediciones de densidad y número atómico efectivo de núcleos de pozo son valiosas- para ingenieros de yacimientos. Las densidades de volumen dan una indicación de porosidad y el número atómico efectivo proporciona una indicación de mineralogía.

Hay un número de formas con las que se puede estimar la densidad y número atómico efectivo que incluyen: 1. Las muestras físicas se pueden retirar del pozo y la densidad se puede medir al pesar la muestra, calculando su volumen y simplemente dividiendo el peso por volumen. 2. Las herramientas de registro de pozo se pueden usar para estimar la densidad y número atómico efectivo. Las técnicas de rayos gamma-gamma . se usan para estimar la densidad y número atómico efectivo de la absorción de radiación de rayos gamma a medida que pasa a través de la roca en el pozo de perforación. 3. Los escáneres CT de rayos X se pueden usar para estimar la densidad y el número atómico efectivo al medir la atenuación de rayos X en dos diferentes niveles de . energía y luego usar las mediciones para calcular la densidad y el número atómico efectivo.

En la década de los años 70, los escáneres de tomografía computarizada de rayos X (escáneres CT) comienzan a usarse en proyección de imágenes médicas. En la década de los años 80, estos escáneres se aplicaron a muestras de rocas extraídas de los pozos de perforación (núcleos). Los escáneres CT tienen la ventaja de mayor resolución que los registros de rayos gamma y que no se afectan por condiciones ambientales como son registros de rayos gamma-gamma dentro del pozo. Además, los escáneres CT producen una distribución de 3-D de propiedades de las rocas en la muestra, mientras que los registros proporcionan únicamente una distribución de 1-D.

Wellington y Vinegar (Wellington, . S.L. and Vinegar, H.J., "X-Ray Computerized Tomography, " JOURNAL OF PETROLEUM TECHNOLOGY, 1987) revisaron el uso de escáneres CT en geofísica. La atenuación de rayos X depende sobre tanto la densidad de electrón (densidad aparente) como número atómico efectivo. (1) donde µ es el coeficiente de atenuación de rayos X lineal p es la densidad aparente Z es el número atómico efectivo E es la absorción fotoeléctrica a y b son constantes.

Los escáneres CT médicos proporcionan volúmenes en 3-D de valores CT, que están en relación lineal con el coeficiente de atenuación, µ. El primer término en la ecuación (1) es significativo en altos niveles de energía de rayos X (por arriba de lOOkv) mientras que el segundo término es significativo en bajos niveles de energía de rayos X (por debajo de lOOkv) . Una exploración de energía dual puede por lo tanto utilizarse para hacer estimaciones de tanto densidad aparente como número atómico efectivo. Considerar una exploración de energía dual, la ecuación (1) lleva a las siguientes ecuaciones: (2) donde p es la densidad del objeto, Zeff es su número atómico efectivo, A, B, C, D, E, F son coeficientes, CTait0 y CTbaj0 son valores CT de rayos X del objeto obtenido en energías alta y baja de los cuantos de rayos X, a es aproximadamente 3.8.

Tal como se indica, por ejemplo, por Siddiqui, A. y Khamees, A. A., "Dual-Energy CT-Scanning Applications in Rock Characterization, " SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS, 2004, SPE 90520, estimar el número atómico efectivo y las distribuciones de densidad aparente en muestras de núcleo de rayos x de energía dual CT implica: a) Adquirir la imagen CT de rayos X del objeto de destino junto con al menos tres objetos (objetos de calibración) con densidad conocida y número atómico efectivo conocido. En el caso de núcleos, el eje del núcleo se alinea con el eje Z de la imagen (ver Figura 1) . b) Grabar los valores CT de energía baja/alta de los objetos de calibración y el . objeto de destino y promediándolos en cada. objeto y/o en cada sección XY de cada objeto. c) Usar las propiedades conocidas de los objetos de calibración y sus valores CT de energía baja/alta, resolver el sistema de las ecuaciones (2,3) para los coeficientes A, B, C, D, E, F. d) Usar los valores CT alto y bajo del objeto de destino y coeficientes de la Etapa c) , calcular la densidad del objeto de destino y el número atómico efectivo de las ecuaciones (2, 3) . e) Calcular los registros de densidad y número atómico efectivo al promediar los valores de densidad y número atómico efectivo en cada sección X-Y de exploración.

Típicamente, las etapas- b) y c) se realizan para cada sección de la imagen CT paralela a la trayectoria de rayos X (por ejemplo, cada sección X-Y), y la etapa d) se realiza en cada punto (por ejemplo voxel) de la imagen 3-D, usando coeficientes determinados para la sección X-Y correspondiente.

El problema con este enfoque es que el modelo determinado por las ecuaciones (2,3) no tiene en cuenta todos los efectos implicados en el proceso de tomografía computarizada de rayos X. Como consecuencia, los valores de densidad obtenidos en la etapa d) y promediados sobre el objeto de destino no siempre igualan las densidades de objeto determinadas por la medición física directa, masa dividida por volumen. Un ejemplo usando el método tradicional para estimar la densidad aparente y el número atómico efectivo para una muestra de lutita se muestra en la Figura 2 y las Figuras 3a-3b.

Las densidades calculadas son en su mayoría menos de lo medido, con el error que excede algunas veces el nivel típicamente aceptable de 5%. No hay correlación visible entre valores de densidad medidos y calculados (coeficiente de correlación = -0.27).

Además, la relación entre el número atómico efectivo y los valores de densidad aparente calculados del método de energía dual es muy frecuentemente difícil de explicar por los modelos aceptados de física de las rocas, que establecen que la densidad de la roca es, en general, incrementada con el incremento del número atómico efectivo. Ver, por ejemplo, la Figura 3a) muestra número atómico efectivo trazado frente a los valores de densidad aparente para una muestra de lutita obtenida por medición directa, y exhibe en general un incremento en la densidad cuando el número atómico efectivo se incrementa. La tendencia en la Figura 3b), que visualiza el número atómico efectivo trazado frente a la densidad aparente promedio calculada muestra una tendencia casi opuesta. Este efecto se observó por Boyes (Boyes, J., "The Effect of Atomic Number and Mass Density on the Attenuation of X-rays," QUEEN' S HEALTH SCIENCES JOURNAL, 2003). Por otra parte, los errores del número atómico efectivo están dentro de límites aceptables.. Un ejemplo de una coincidencia entre el número atómico efectivo obtenido de la composición mineral de la muestra y el número atómico efectivo estimado con el método de energía dual se muestra en la Figura 4.

En consecuencia, los enfoques previos para estimar la densidad y/o número atómico efectivo de las muestras de rocas o núcleos de pozo han mostrado no ser lo suficientemente precisos para proporcionar la información adecuada a la perforación e industria de recuperación de hidrocarburos. Hay una necesidad por métodos más precisos para estimar los números atómicos "efectivos y las densidades de volumen de las muestras de rocas. Además, un método para estimar el número atómico efectivo y/o la densidad aparente de las muestras de rocas necesita proporcionarse para superar uno o más de los problemas identificados anteriormente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la presente invención es proporcionar un método mejorado para estimar el número atómico efectivo y la densidad aparente de las muestras de rocas usando proyección de imágenes computarizadas de rayos X.

Un aspecto adicional de la presente invención es proporcionar un método para reducir el error entre la densidad aparente como se mide en un laboratorio de física y la densidad aparente estimada al crear una corrección de error que es una función del número atómico efectivo.

Un aspecto adicional de la presente invención es generar las tendencias del número atómico efectivo y la densidad aparente estimada que son consistentes con la relación esperada entre el número atómico efectivo y la densidad aparente.

Los aspectos y ventajas adicionales de la presente invención se establecérán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán evidentes de la descripción, o se pueden aprender por la práctica de la presente invención. Los objetivos y otras ventajas de la presente invención se realizarán y alcanzarán por medio de los elementos y combinaciones particularmente señaladas en la descripción y reivindicaciones adjuntas.

Para alcanzar estas y otras ventajas, y de acuerdo con los propósitos de la presente invención, como se realiza y describe ampliamente en la presente, la presente invención se refiere a un método para estimar el número atómico efectivo y/o la densidad aparente de un objeto de destino u objetos de destino. El objeto de destino puede ser un núcleo de pozo o muestra de rocas o cuerpo poroso u otro objeto que se puede explorar usando un dispositivo de proyección de imágenes computarizadas de rayos X.

El método puede, incluir estimar la densidad aparente y/o número atómico efectivo de un objeto de destino. El método puede implicar una o más de las siguientes etapas: i. realizar una exploración, tal como una exploración CT de rayos x de energía dual, de dos o más objetos de referencia y tres o más objetos de calibración, ii. obtener una relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo usando valores de exploración, tal como valores CT, de los objetos de referencia y los objetos de calibración, iii. realizar una exploración, tal como una exploración CT de rayos x de energía dual, del objeto de destino y los tres o más objetos de calibración, iv. obtener densidad no corregida (por ejemplo, pTc) y el número atómico efectivo (por ejemplo, ZT) para el objeto de destino, v. obtener las correcciones de densidad aparente usando la relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo de los objetos de referencia y el número atómico efectivo (por ejemplo, ZT) para el objeto de destino, y vi. obtener la densidad aparente corregida usando las correcciones de densidad aparente.

Además, la presente invención se refiere a un método para estimar la densidad aparente y/o número atómico efectivo de un objeto de destino que puede alcanzar un error de densidad menor que los métodos descritos en la técnica anterior. Los errores de densidad de 2% o menores entre la densidad calculada (por ejemplo, densidad aparente) y la densidad medida (por ejemplo, densidad aparente) se han observado en las muestras.de núcleo.

La presente invención además se refiere a un método para estimar la densidad apárente de un objeto de destino tal que el coeficiente de correlación entre la densidad calculada y la densidad medida es mayor que los coeficientes de correlación producidos por los métodos descritos en la técnica anterior. Los coeficientes de correlación en las muestras de núcleo se han observado al menos 0.7 y mayor, tal como 0.87 o más .

Es de entenderse que tanto la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas únicamente y están destinadas para proporcionar una explicación adicional de la presente invención, como se reivindica.

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen una parte de esta solicitud, ilustran aspectos de la presente invención y junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en perspectiva de una muestra de núcleo y el sistema de coordenadas usado para hacer referencia al núcleo.

La Figura 2 es una gráfica que muestra una comparación típica de densidades de núcleo de lutita medidas directamente y calculadas con el enfoque de energía dual.

Las Figuras 3a y 3b son gráficas que muestran los gráficos transversales del número atómico efectivo (Zeff) frente a lo medido (a) y calculado por densidades de volumen del método convencional (b) .

La Figura 4 es una gráfica que muestra una comparación entre el número atómico efectivo obtenido de mineralogía de diversos ejemplos de muestras de rocas de piedra arenisca, piedra caliza, y dolomita y el número atómico efectivo de las mismas muestras calculadas con el enfoque de energía dual.

La Figura 5 es una gráfica que muestra la densidad estimada de los rayos x' de la energía dual CT usando el método propuesto (densidad corregida) frente a densidad medida.

Las Figuras 6a y 6b son gráficas que muestran una comparación de tendencias Zeff/densidad por densidad aparente medida (a) y densidad calculada con el método de la presente invención (b) . .

La Figura 7 es un dibujo pictórico (no a escala) de un ejemplo de la configuración del objeto de referencia u objeto de destino en asociación con los objetos de calibración y bandeja del escáner.

La Figura 8 es un diagrama de flujo que muestra diversos métodos para calcular valores promedio de la densidad aparente y el número atómico efectivo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a métodos para estimar la densidad aparente y/o el número atómico efectivo de un objeto de destino. El objeto de destino puede ser una muestra de rocas, o muestra de núcleo de pozo, o cuerpo poroso, o cualquier otro objeto que requiere una estimación de densidad aparente y/o número atómico efectivo. El objeto de destino es generalmente un sólido. El objeto de destino podría ser un líquido o contener un líquido. El objeto de destino puede ser un objeto recibido de un sitio de perforación, sitio de perforación propuesto, sitio subterráneo, o sitio por arriba del suelo, o cualquier otra ubicación en donde una muestra se puede recuperar y en donde la densidad aparente y/o el número atómico efectivo necesita estimarse. Una serie de dos o más objetos de destino se pueden procesar en los métodos de la presente invención.

El método para estimar la densidad aparente y/o el número atómico efectivo de un objeto de destino puede implicar una o más de las siguientes etapas que se pueden realizar una vez o múltiples veces: i. realizar una exploración (tal como una exploración CT de rayos x de energía dual) de dos o más objetos de referencia y tres o más objetos de calibración, ii. obtener una relación funcional entre error de densidad aparente y número atómico efectivo usando valores de exploración (por ejemplo, valores CT) de los objetos de referencia y los objetos de calibración, iii. realizar una exploración (tal como una exploración CT de rayos x de energía dual) del objeto de destino y los tres o más objetos de calibración, iv. obtener la densidad no corregida (por ejemplo, pTc) y el número atómico efectivo (por ejemplo, ZT) para el objeto de destino, v. obtener correcciones de .densidad aparente usando la relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo, y el número atómico efectivo, ZT, para el objeto de destino, y vi. obtener la densidad aparente corregida usando las correcciones de densidad aparente.

La descripción abajo usa una muestra de núcleo de pozo completa (por ejemplo núcleo entero o núcleo redondo) como un ejemplo del objeto de destino, pero es de entenderse que los métodos descritos en la presente no aplican únicamente a muestras de núcleo entero sino a núcleos de bloque, núcleos cortados o rebanados, muestras de rocas generalmente y a cuerpos porosos en general y, como se indicó arriba, a objetos de destino en general.

La raíz del problema descrito está en la simplicidad del modelo expresado por las ecuaciones (2,3). Este modelo no toma en cuenta la naturaleza policromática de la energía de rayos X en los escáneres médicos usados para explorar muestras de rocas tal como núcleos enteros usando Exploración CT de rayos X. En realidad, la presencia del núcleo dentro del escáner cambia no únicamente la intensidad de los rayos X (que está en general compensada por los algoritmos de reconstrucción CT) , sino también su espectro. El cambio del espectro está más fuertemente afectado por el número atómico efectivo del núcleo. El efecto también puede cambiar con el tamaño del núcleo (diámetro) , el tamaño, y ubicación de objetos de calibración, y otros elementos en el escáner que incluyen la vida del escáner.

La presente invención es única en que utiliza la observación de que el cambio del espectro está más fuertemente afectado por el número atómico efectivo del núcleo y luego correlacionar el error en los valores de densidad de núcleo calculado promedio con número atómico efectivo calculado promedio del núcleo, y aplicar la corrección de error a todos los pares de densidad calculada/número atómico efectivo. Esto produce el resultado inesperado de que los valores estimados de densidad aparente calculada promedio son bien correlacionados con la densidad aparente medida, y la tendencia de la densidad aparente estimada y el número atómico efectivo emparejan las tendencias observadas en experimentos de laboratorio.

La presente invención tiene la capacidad para mejorar la estimación de la densidad aparente de un objeto de destino tal que la densidad aparente calculada es más cercana a la densidad medida del mismo objeto de destino usando el método descrito en la técnica anterior. Esto se considera el error de densidad (entre la densidad aparente calculada y la densidad aparente medida) . Los errores de densidad de menos de 10%, menos de 5%, menos de 2% e inferior se han observado. Este error de densidad puede ser la diferencia, entre el promedio de densidades calculadas y densidades medidas del objeto de destino y/o puede ser con base en cada punto individual o exploración. La presente invención puede proporcionar un coeficiente de correlación (entre la densidad calculada y la densidad medida) de al menos 0.7. Una correlación perfecta entre la densidad calculada y la densidad medida del mismo objeto de destino podría ser 1.0. El coeficiente de correlación entre la densidad calculada y la densidad medida puede ser al menos 0.75, al menos 0.8, al menos 0.85, al menos 0.9, al menos 0.925, al menos 0.95, o mayor. Esto nuevamente puede ser un promedio de lecturas y/o con base en cada punto individual/lectura o exploración. El coeficiente de correlación puede ser determinado como sigue: donde n = número de muestras X y ? son medias de la muestra s = desviación estándar.

Con respecto a los dos o más objetos de referencia, estos objetos pueden ser muestras de rocas, muestras de núcleo de pozo, muestras de núcleo de pozo parcial, u otros objetos que tienen una densidad conocida de volumen. Cada uno de los objetos de referencia tiene un diferente número atómico efectivo y/o densidad aparente el uno del otro. Con respecto a los tres o más objetos de calibración, estos objetos pueden ser materiales líquidos o sólidos tal como polímeros, metales, minerales o compuestos químicos. Cada uno de los objetos de calibración tiene un diferente número atómico efectivo y/o densidad aparente de cada uno de los otros objetos de calibración.

Con respecto a la exploración de los objetos implicados en el método de la presente invención, la exploración se puede realizar usando un escáner, tal , como un escáner de energía dual (por ejemplo, un escáner CT de rayos X de energía dual) . Un dispositivo que se puede usar que está comercialmente disponible es un Escáner CereTom™. El escáner por sí mismo puede moverse para explorar e objeto de destino, objetos de referencia, y objetos de calibración. En la alternativa, los objetos que . se exploran pueden moverse a través de un escáner estacionario. Cualquier opción es posible. Con respecto a la configuración de objetos, la Figura 7 muestra un ejemplo de tal configuración. La configuración general de objetos, 10 se muestra. El objeto de referencia 12 u objeto de destino 14 se puede ubicar en una bandeja 16, por ejemplo, una bandeja de madera, que tiene el lado izquierdo y lado derecho. El objeto de referencia u objeto de destino puede reposar sobre esta bandeja. Además, los tres objetos de calibración, 17a, 17b, y 17c, pueden ser ubicados adyacentes al objeto, de referencia 12 u objeto de destino 14 en cualquier configuración. Los objetos de calibración 17a-17c pueden estar en contacto con el objeto de destino 14 u objeto de referencia 12 o puede haber cualquier cantidad de espacio entre los objetos de calibración y los objetos de referencia u ¦ objeto de destino. Los objetos de calibración 17a-17c se pueden enlazar o de otra manera sujetar en su lugar por la bandeja 16. En el ejemplo, los tres objetos de calibración son cuarzo (17a), Teflón (17b), y agua (17c), que está dentro de un tubo de vidrio. Los tres objetos de calibración pueden rodear el objeto de referencia u objeto de destino en una forma hacia la derecha alrededor del objeto de referencia u objeto de destino. En la alternativa, los objetos de calibración pueden tener cualquier relación espacial al objeto de referencia u objeto de destino. Por lo' tanto, los objetos de calibración pueden rodear el objeto de destino u objeto de referencia o estar en un lado del objeto de destino u objeto de referencia, o en cualquier otra configuración.

Generalmente, un objeto de referencia o el objeto de destino se exploran a la vez. Como una opción, el objeto de destino, junto con uno o más objetos de referencia o diversos objetos de referencia, se pueden explorar al mismo tiempo en serie al colocarlo de forma secuencial en serie en la bandeja. Los objetos de referencia y/u objeto de destino se pueden colocar en un soporte, tal como un soporte de metal (por ejemplo, un tubo circular) que reposa en la bandeja. Como se muestra en la Figura 7, el tubo circular 18 puede contener el objeto de referencia u objeto de destino y puede reposar sobre la bandeja 16. Los ejemplos de materiales que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a, aluminio, aleaciones de aluminio,' plásticas y similares. No hay criticidad con respecto . a la configuración del objeto de referencia, objeto de destino, objetos de calibración, o componentes opcionales adicionales que se usan para sujetar estos diversos objetos. Sin embargo, la configuración de todos los objetos durante la exploración de los objetos de destino debe ser la misma como la configuración durante la exploración de los objetos de referencia. El espaciamiento entre los tres o más objetos de calibración puede ser cualquier distancia, por ejemplo, puede haber un espacio desde 0.1 cm hasta 10 cm, por ejemplo, 1 cm hasta 5 cm, y similares, de cada objeto de calibración.

Con respecto a los objetos de calibración, los objetos de calibración pueden ser diferentes o los mismos con respecto a tamaño y/o forma el uno al otro. Los objetos de calibración tienen suficientes voxeles en cada sección transversal de cada objeto de calibración para promediado eficiente de los valores explorados. Por ejemplo, cada objeto de calibración puede tener 300 voxeles por sección que se explora o más, tal como 300 voxeles hasta alrededor de 1000 voxeles por sección explorada o más. Ejemplos más especificos incluyen desde 400 voxeles hasta 500 voxeles o 400 voxeles hasta 1000 voxeles, o 600 voxeles hasta 1000 voxeles por sección explorada. Los objetos de calibración, como se estableció, pueden tener cualquier forma o tamaño y, por ejemplo, pueden ser circulares, semi-circulares , rectangulares, o tener otras formas geométricas. Por ejemplo, el diámetro, si el objeto de calibración es semi-circular o circular puede ser desde 1 hasta 5 cm, por ejemplo, desde 2 hasta 4 cm.

Además, cada objeto de calibración puede variar en la forma y/o tamaño el uno del otro. Preferiblemente, el objeto de calibración tiene un tamaño y forma uniforme y, más preferiblemente, los objetos de calibración cada uno tienen un tamaño y forma similar, pero esto no se requiere. Los objetos de calibración deben tener suficiente longitud de modo que el objeto de. calibración es siempre parte de cualquier exploración de los objetos de referencia y/o el objeto de destino. En' consecuencia, para propósitos de la presente invención, los objetos de calibración tienen una longitud que es igual a o mayor que la longitud del objeto de referencia y la longitud del objeto de destino.

Generalmente, los objetos de calibración preferidos se seleccionan con objeto de abarcar el número atómico efectivo esperado del objeto de destino. Por lo tanto, uno o más de los objetos de calibración puede ser una especie de "punto final," de modo que el número atómico efectivo esperado del objeto de destino puede caer en entre uno o más número atómico efectivo de los objetos de calibración. Generalmente, aunque no se requiere, cada objeto de calibración tendrá un número atómico efectivo y/o densidad aparente que es al menos 10% diferente el uno del otro.

Los ejemplos de los materiales del objeto de calibración incluyen, pero no se limitan a, agua (que se puede colocar en un tubo de vidrio) , vidrio, cuarzo, Teflón, otros materiales poliméricos, otros materiales basados en mineral, otros materiales basados en liquido, y similares. Siempre que la densidad y número atómico efectivo del objeto de calibración se conoce y los objetos de calibración no incluyen elementos en los cuales la relación de peso atómico a número atómico es mayor que alrededor de 2.1, los objetos pueden servir como objetos de calibración en los métodos presentes. Los objetos de calibración debe ser homogénea en el nivel de resolución de la exploración, que típicamente es menos de 0.2 mm. Como un ejemplo adicional, los objetos de calibración son materiales homogéneos en un nivel de resolución desde 0.2 mm o menos, tal como 0.1 mm o menos, o 0.05 mm o menos, tal como 0.01 hasta 0.1 mm, o 0.001 mm hasta 0.1 mm.

Cuando un método para estimar la densidad aparente y el número atómico efectivo de un objeto de destino se hace, los mismos objetos de calibración se usan durante la exploración de los objetos de referencia y el objeto de destino.

Con respecto a los objetos de referencia, los objetos de referencia generalmente tienen la misma o similar sección transversal en el tamaño y forma el uno al otro. Además, los objetos de referencia tienen similar o la misma sección transversal en el tamaño y forma al objeto de destino, y se colocan en el mismo o similar porta objeto, si cualquiera se usa para el objeto de destino. Por ejemplo, si el objeto de destino es redondo, entonces el objeto de referencia debe ser redondo o aproximadamente redondo con una misma área en sección transversal o similar área en sección transversal. Como un ejemplo adicional, los objetos de referencia y objeto de destino deben tener un área en sección transversal que está dentro de alrededor de 10% el uno del otro, dentro de 5% el uno del otro, dentro de 1% el uno del otro, o dentro de 0.5% el uno del otro. Como se indicó arriba, los objetos de referencia y el objeto de destino no necesitan ser similares en tamaño o forma a los objetos de calibración. Los ejemplos de objetos de referencia incluyen, pero no se limitan a, cualquier objeto que tiene una densidad conocida de volumen, tal como Piedra Arenisca Berea. Con respecto al objeto de referencia, únicamente la densidad aparente necesita conocerse con respecto a cada objeto de referencia. Como una opción, el número atómico efectivo de uno o más de los objetos de referencia también puede ser conocido.

Los objetos de referencia pueden ser circulares, semicirculares, rectangulares, o tienen otras formas geométricas. Por ejemplo, en el caso de objetos cilindricos, los objetos de referencia y objetos de destino pueden tener un diámetro desde 5 cm hasta 15 cm, y pueden ser de cualquier longitud, tal como desde 50 cm hasta 500 cm o más largo, por ejemplo, 1 hasta 200 cm en longitud.

La realización de la exploración CT de rayos X de energía dual de los dos o más objetos de referencia y tres o más objetos de calibración puede ocurrir en la misma exploración CT o puede ocurrir en múltiples exploraciones. Generalmente, el mismo dispositivo de exploración CT con los mismos ajustes se usa si múltiples exploraciones se usan. Los ejemplos de obtener o determinar la relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo de los valores CT de la exploración CT para los objetos de referencia y objetos de calibración se ejemplifican abajo. Otras relaciones funcionales usando similares enfoques calculados se pueden realizar.

Es posible realizar la exploración CT para el objeto de destino y los objetos de referencia en una exploración CT combinada o en múltiples exploraciones CT usando cualquier combinación de objetos a explorarse con la restricción que los objetos de calibración se deben presentar en todas las exploraciones. La obtención de la densidad no corregida y el número atómico efectivo para el objeto, de destino y la obtención de las correcciones de densidad aparente se ejemplifican abajo. Otros cálculos y determinaciones se pueden usar, también.

La presente invención se refiere a un método para estimar la densidad aparente y/o el número atómico efectivo de un objeto de destino. Este método de estimación implica el uso de un escáner (por ejemplo, escáner CT de rayos X de energía dual) y las determinaciones relacionadas se pueden realizar por programas que se presentan en uno o más dispositivos de computadora o se pueden instalar dentro del escáner (por ejemplo, escáner CT) en sí mismo. Para propósitos de la presente invención, las diversas etapas de obtener la relación funcional se pueden realizar en uno o más programas de computadora y almacenar en una computadora o disco duro separado u otro dispositivo de memoria.. Es de entenderse que los métodos de la presente invención se consideran parte de la presente invención, así como los resultados de realizar el método, incluyendo la. densidad aparente corregida y los valores de corrección de densidad aparente obtenidos. En consecuencia, la presente invención se refiere a computadoras, dispositivos de memoria que contienen los programas que permiten al método estimar la densidad aparente y/o el número atómico efectivo.

La correlación entre los errores de valores de densidad y el número atómico efectivo calculado puede ser diferente para diferentes escáneres, tamaño de objeto de destino y ubicación dentro del ' escáner, posición relativa de los objetos de calibración y la muestra, pero es independiente de las otras propiedades de los objetos de destino y de referencia tal cómo composición química, porosidad y contenido de fluido, ya que estos están completamente representados por la densidad y número atómico efectivo del objeto. La correlación entre los errores de valores de densidad y el número atómico efectivo calculado puede tomar muchas formas tal como lineales, polinómicas, exponenciales y otras. Dos ejemplos de la correlación son los siguientes: 1. Correlación lineal de errores absolutos de la densidad con número atómico efectivo, y 2. Correlación lineal de errores relativos de la densidad con el número atómico efectivo.

Aquellos expertos en la técnica reconocerán que los métodos descritos en la presente son adecuados para otros tipos de correlaciones entre errores en valores de densidad y número atómico efectivo.

El error relativo, a , de los valores de densidad promediados se puede expresar como una función lineal del número atómico efectivo: s¦ = aZ + b (4 ) donde = el error relativo de densidad promedio, Pe es la densidad promedio calculada por el método de energía dual, : ' ' Po es la densidad medida de la muestra de rocas, Z = número atómico efectivo, a y b son constantes.

Una vez que la correlación se establece para una determinada configuración de exploración (escáner, .tamaño del núcleo y ubicación, barril de núcleo, etc.), esto se usa para corregir los valores de densidad al predecir el error relativo de los valores Z del objeto de destino al usar la ecuación 4, y luego calcular la densidad verdadera, Pe, como , _ _Pc_ Pc 1 - s ( 5 ) .

El error absoluto, d, de los valores de densidad promediados se puede expresar como una función lineal del número atómico efectivo: e.= cz + á (6) donde S = o.- - Pa = el error absoluto de la densidad, e es la densidad promedio calculada por método de energía dual, £>o es la densidad medida de la muestra de rocas, Z = número atómico efectivo,- c y d son constantes..

Una vez que la correlación se establece para una determinada configuración de exploración (escáner, tamaño del núcleo y ubicación, barril de núcleo, etc.) , esto se usa para corregir los valores de densidad al predecir el error relativo de los valores Z del núcleo al usar la ecuación (6), y luego calcular la densidad verdadera como Ambas de estas correlaciones y, opcionalmente, otras correlaciones se pueden determinar. Como una opción, se puede seleccionar con base en la minimización del error de densidad después de aplicar la corrección. La corrección de densidad se puede aplicar a cada vóxel en la imagen 3D, al promedio de los voxeles en cada plano X-Y, el promedio de todos los voxeles en la muestra, completa, u otras submuestras de la muestra entera.

La presente invención es aplicable en casos donde las distribuciones de la densidad y los valores de número atómico efectivo se obtienen en cada una de una pluralidad de muestras o en cada una de una pluralidad de ubicaciones dentro de una muestra, tal como núcleos dé geometría similar (forma y tamaño de la sección transversal).

El método mejorado para estimar la densidad y el número atómico efectivo de una muestra de objeto de destino puede comprender las siguientes etapas (etapas I y II se pueden realizar en cualquier orden) : I. Calcular una relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo como sigue: i. Adquirir un conjunto de al menos cinco objetos con densidad conocida. Al menos dos de estos objetos conocidos coinciden con la geometría de. exploración (tamaño de objeto de destino) y se designan como los objetos de referencia y tienen diferentes densidades y composición química. Al menos tres de los cinco objetos se designan como objetos de calibración, y generalmente son homogéneos y hechos de materiales con conocidos y diferentes densidades y números atómicos efectivos. Los objetos de calibración deben ser al menos siempre que los objetos de referencia y objetos de destino de tal forma que los objetos de calibración están siempre en el campo de los rayos X cuando el objeto de destino u objetos de referencia están en el campo de los rayos X. Los objetos de referencia, como se usan aquí, pueden referirse a núcleos enteros, fragmentos de núcleos enteros, u objetos fabricados para este propósito. La densidad y los valores de número atómico efectivo de los objetos de referencia deben cubrir el intervalo esperado de las densidades y números atómicos efectivos en el objeto de destino bajo investigación. p íi. Calcular la densidad no corregida, Pe y el número atómico efectivo, ZR, para los objetos de referencia como sigue. a. Los objetos de referencia y objetos de calibración se proyectan simultáneamente en un escáner CT de rayos X, tal como una exploración . CereTom GEO modelo número NL3100, exploración CereTom OTO modelo número NL3100, o un escáner CT de rayos similares. b. Grabar el valor CT alto, CTHv , y valor CT bajo, CTLP{. f para cada vóxel en los objetos de referencia. En el caso de núcleos, el eje del núcleo se alinea con el eje Z de la imagen (ver Figura 1) . c. Grabar el valor CT alto, CTH, y el valor CT bajo, CTL, para cada vóxel de cada uno de los objetos de calibración, CTñ. y CTLLr f y hacer un promedio de ellos sobre todos de los voxel.es en cada plano X-Y de cada uno de los objetos de calibración, £???-? y ^^x-v . € d. Usar la densidad aparente conocida, Po , y el número atómico efectivo, Z<¡ , de al menos tres de los objetos de calibración y sus respectivos valores CT, CTHX_Y y CTLx_T f para resolver el sistema de ecuaciones (8,9) ?? = A « CTH$_Y + B * CTLCX? + C ( 8 ) p0c(20cr =D*CTH^Y + E*CTLCX_Y + F (g) para coeficientes A, B, C, D, E, F. El valor del exponente OÍ puede ser 2.98, 3.6, 3.8, 4.0 u otros valores. Para las muestras de rocas un valor de a = 3.8 se prefiere. Si el sistema de ecuaciones se sobre-especifica, mínimos cuadrados u otro método se puede usar para determinar los mejores u óptimos valores de los coeficientes A, B, C, D, E, F. e. Usar valores CTtif?, y CTI?. ¿e ]_os objetos de referencia y coeficientes (A, B, C, D, E, F) de la etapa I-ii-d anterior, calcular la densidad de los objetos de referencia y el número atómico efectivo para cada vóxel en los objetos de referencia, Pv y Zv , de las ecuaciones (10,11) p* = Á* CTH + B * CTL + C (10) ?? {?*? = D * ???? + E * CTLRV + F (11). iii. Para cada objeto de referencia, n, promedia los valores de P r y Zv . Los promedios, P avg. y ^ vg , se calculan. Lo que se promedia se puede realizar sobre el volumen completo del objeto de referencia, o sobre una porción seleccionada de esto, libre de los efectos del contorno de la exploración. El método preferido es para promediar los valores CT para cada corte en el objeto de referencia, n , y luego calcular la densidad aparente y el número atómico efectivo para cada corte directamente de los valores CT promedio, y luego promediar la densidad y el número atómico efectivo de las cortes. iv. Para cada objeto de referencia, n, mide su masa y volumen y calcula la densidad aparente promedio medida, P o , como una relación de masa sobre volumen. v. Para cada objeto de referencia, n , calcula el error absoluto en la densidad, d y el error relativo en la densidad, p , de d = ?&ß - ?§ (12) vi. Determinar una relación funcional entre c y el número atómico efectivo, Z, al resolver el siguiente sistema de ecuaciones (14) para a y b £¦(1) (14a) e(2 = fi.*¾C2)+i> (14b) sbi) = a * Z ,,gGü + b (14c) donde e (n) error relativo de la densidad para objeto de referencia n, ¾(«) = número atómico efectivo promedio calculado para objeto de referencia n, a y b son constantes.

Si el sistema de ecuaciones (14) se sobre-especifica, mínimos cuadrados u otro método se puede usar para determinar los mejores u óptimos valores de los coeficientes a y b. vii. Determinar una relación funcional entre 5 y el número atómico efectivo, Z, al resolver el siguiente sistema de ecuaciones (15) para a y b 5Cl)= c*zS;¾(l)+ d (15a) <JC2)= c*¾(2)+ d (15b) o&í) = c * 00 + d (15c) donde d(?) = error relativo de densidad para objeto de referencia n, Zrlvg(v-) = número atómico efectivo promedio calculado para objeto de referencia n, a y b son constantes-.

Si el sistema de ecuaciones (15) se sobre-especifica, se puede usar mínimos cuadrados u otro método para determinar los mejores u óptimos valores de los coeficientes c y d.

II. Calcular la densidad no corregida, Pe, y número atómico efectivo, ZT, para el objeto de destino como sigue: i. El objeto de destino y los objetos de calibración se proyectan simultáneamente en un escáner CT de rayos X, tal como exploración CereTom™ GEO modelo número NL3100, exploración CereTom™ OTO modelo número NL3100, o un escáner CT de rayos similares usando la misma configuración geométrica de objetos como en la etapa I.ii.a anterior. Los objetos de calibración usados aqui son los mismos objetos de calibración como se usan en' I-i anterior. En el caso de núcleos, el eje del núcleo se alinea con el eje Z de la imagen (ver Figura 1) . ii. Grabar el valor CT alto, CTH¿ r y valor C bajo, CTL - f para cada vóxel en el objeto de destino. En el caso de núcleos, el eje del núcleo se alinea con el eje Z de la imagen (ver Figura 1) . iii. Grabar el valor CT alto, C7HV f v ej_ valor CT bajo, c CTLv , para cada vóxel de cada uno de los objetos de calibración y promedio de ellos sobre todos de los voxeles en cada plano X-Y de cada uno de los objetos de calibración, CTH _Y y CTLCX_Y , iv. Usar la densidad aparente conocida, Pe , y numero atómico efectivo, , de los objetos de calibración y los valores CT ^^x-v y CTLX_Y para resolver el sistema de ecuaciones (16, 17) en cada plano X-Y de la exploración: p\ = G * CTHXC? + H. CTl .y +7 (16) PAc ZoC)" = K * CTHXC_Y + L * C¾_y + Af ( ? ) para coeficientes G, H, J, K, L, M. Si el sistema de ecuaciones se sobre-especifica, se puede usar mínimos cuadrados u otro método para determinar los mejores u óptimos valores de los coeficientes G, H, J, K, L, M. v. Usar valores CT del objeto de destino, CTH¡, f y CTL . r y coeficientes (G, H, J, K, L, M) desde la etapa Il-iv anterior, para calcular la densidad del objeto de destino, Pí , y número atómico efectivo, para cada vóxel en el objeto de destino, desde las ecuaciones (18, 19) : pl = G * CTHl .+ H * CTLl + J (18) pl(ZlY = D * CTH? + £ * CTLRV + F (ig) III. Para cada vóxel en el objeto de destino, calcular el error relativo en la densidad, e?· , desde la ecuación (20) e? = a*?T. +b (20) donde a y b son coeficientes calculados desde la etapa I-vi anterior.

IV. Para cada vóxel en el objeto de destino, calcular el error absoluto en la densidad, v , desde ecuación (21) d = c *?l + á (21) donde c y d son coeficientes -calculados desde la etapa I-vii anterior.

V. Calcular valores de densidad aparente corregidos, Pv' , al aplicar los factores de corrección de error relativos, e? , a los valores de densidad calculados, Pf , usando la ecuación (22) : ' ' 1 + (22) .

VI. Calcular los valores de densidad aparente 70 corregidos, Pr , al aplicar los factores de corrección de error absolutos, úv , a los valores de densidad calculados, ??· , usando la ecuación (23): VII. Ya sea Pv o Pv se pueden usar como una estimación mejorada de densidad aparente con base en elegir el modelo determinado el menos error promedio en la densidad aparente.

VIII. Opciorialmente, ya sea Pv o Pv puede ser promediado sobre los voxeles en cada plano X-Y del objeto de destino para producir un registro de densidad aparente.

IX. Opcionalmente, zí se puede promediar sobre . los voxeles en cada plano X-Y del objeto de destino para producir un registro de número atómico efectivo.

X. Opcionalmente, ya sea Pv£ o ??? se puede promediar sobre todos los voxeles en el objeto de destino entero para producir una densidad aparente promedio para el objeto de destino entero.

XI. Opcionalmente, tanto Pr' como Qv se pueden promediar usando promedios simples o ponderados para producir registros de densidad o valores de densidad aparente promedio.

XII. Opcionalmente, calcular la desviación estándar, e , de las diferencias entre la densidad aparente calculada corregida promedio usando corrección de error relativa y la densidad aparente físicamente medida promedio, Pav$ - P'¿ , para cada objeto de referencia. Calcular la desviación estándar, aS , de las diferencias entre la densidad aparente calculada corregida promedio usando corrección de error absoluta y la densidad aparente físicamente medida promedio, Pávg - Po , para cada objeto de referencia. El método de corrección, absoluta o relativa, con la desviación estándar más baja, s- o s& , se usa para estimar la densidad aparente corregida del objeto dé destino.

Hay diversos métodos opcionales que se pueden aplicar para calcular la densidad aparente promedio corregida y el número atómico efectivo promedio para cada corte en un objeto de destino (núcleo) o para el objeto de destino entero (núcleo) . Promediar se puede realizar en el nivel de valores CT, densidad aparente no corregida o densidad corregida para estimar la densidad aparente promedio corregida. Similarmente , promediar se puede realizar en el nivel de valores CT o número' atómico efectivo para estimar el número atómico efectivo promedio. La Figura 8 muestra estas opciones esquemáticamente.

La presente invención incluye los siguientes aspectos/modalidades/aspectos en cualquier orden y/o en cualquier combinación: 1. La presente invención se refiere a un método para estimar la densidad aparente y/o el número atómico efectivo de al menos un objeto de destino que comprende: i. realizar una exploración de dos o más objetos de referencia tres o más objetos de calibración, ii. obtener una relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo usando valores de exploración de los objetos de referencia y los objetos de calibración, iii. realizar una exploración del objeto de destino y los tres o más objetos de, calibración, iv. obtener densidad no corregida y el número atómico efectivo para el objeto de destino, v. obtener correcciones de densidad aparente usando la relación funcional entre error de densidad aparente y número atómico efectivo de los objetos de referencia, y el número atómico efectivo para el objeto de destino, y vi. obtener la densidad aparente corregida usando las correcciones de densidad aparente. 2. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde el objeto de destino es un cuerpo poroso. 3. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde el objeto de destino es una muestra de rocas.

. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde el objeto de destino es un núcleo de pozo. 5. Un método para estimar la densidad aparente de un objeto de destino que comprende determinar una función de error de densidad aparente de un conjunto de objetos con la densidad aparente conocida y/o el número atómico efectivo y luego usando la función de error de densidad aparente para ajusfar la estimación no corregida de densidad aparente de un objeto con densidad aparente desconocida y número atómico. 6. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal objeto de destino es un sólido. 7. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde el objeto de destino es un liquido o comprende un liquido. 8. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal objeto de destino se obtiene de un sitio de perforación, sitio de perforación propuesto, sitio subterráneo, o sitio per arriba del suelo. 9. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal exploración es una exploración CT. 10. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal exploración es una exploración CT de rayos X de energía dual. 11. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales dos o más objetos de referencia son muestras de rocas, muestras de núcleo de pozo, muestras de núcleo de pozo parcial, u otros objetos que tienen una densidad aparente conocida. 12. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales tres o más objetos de calibración tienen un diferente número atómico efectivo y/o densidad aparente el uno del otro. 13. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde al menos uno de los tres o más objetos de calibración comprende un liquido . 14. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde al menos uno de los tres o más objetos de calibración comprende un sólido. 15. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde al menos uno de tales tres o más objetos de calibración es un material mineral, un material de polímero, o una solución acuosa. 16. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración son cuarzo, Teflón, y agua. 17. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal exploración se realiza ¦ con un escáner, en donde tal escáner se mueve a la exploración del objeto de destino, objetos de referencia, y objetos de calibración. 18. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal exploración se realiza con un escáner, en donde el objeto de destino, objetos de referencia, y objetos de calibración se mueve a través de un escáner estacionario. 19. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal objetos de referencia y/o objeto de destino se encuentran en una bandeja. 20. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración se encuentran adyacentes a los objetos de referencia y/o objeto de destino. 21. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración están en contacto¦ con el objeto de destino y/o al menos un objeto de referencia. 22. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración se encuentran adyacentes a los objetos de referencia y/o objeto de destino, pero no en contacto con los objetos de referencia u objeto de destino. 23. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración se fijan o de otra manera sujetan en su lugar por tal bandeja. 24. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración se espacian igualmente alrededor de tales objetos de referencia o tal objeto de destino. 25. El método de · acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto .precedente o siguiente, en donde tales objetos de referencia y tal objeto de destino se exploran con la misma exploración. 26. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de referencia y tal objeto de destino se exploran en serie. 27. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal de uno o más objetos de referencia y tal objeto de destino se exploran de forma separada. 28. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración tienen suficientes voxeles en cada sección transversal de cada objeto de calibración por promediado eficiente de los valores explorados. 29. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde cada objeto de calibración tiene 300 voxeles o más por sección que se explora. 30. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde cada objeto de calibración tiene 400 voxeles hasta 1,000 voxeles por sección que se explora. 31. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración son circulares o semicirculares. 32. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde cada objeto de calibración varia en forma y/o tamaño el uno del otro. 33. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración tienen un tamaño y forma uniforme con respecto el uno al otro. 34. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de calibración tienen una suficiente longitud de tal forma que cada objeto de calibración es siempre parte de cualquier exploración de tales objetos de referencia o tal objeto de destino. 35. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde cada uno de tales objetos de calibración evitan elementos que tienen una relación de peso atómico a número atómico de mayor que 2.1. · 36. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde cada uno de los objetos de calibración son homogéneos en un nivel de resolución de tal exploración. 37. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tal de cada uno de tales objetos de calibración son homogéneos en un nivel de, resolución de 0.2 mm o menos. 38. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde los mismos objetos de calibración se usan durante la exploración de los objetos de referencia y objeto de destino. 39. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde los objetos de referencia tienen una similar o misma sección transversal en tamaño y forma a tal. objeto de destino. 40. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde tales objetos de referencia son circulares o semi-circulares . 41. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde las etapas i. y iii. se pueden realizar en cualquier orden. 42. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto, precedente o siguiente, en donde tal densidad no corregida y/o el número atómico efectivo se basa sobre un promedio por corte de tal ' exploración del objeto de destino. 43. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde la densidad aparente corregida se basa sobre un promedio por corte de tal exploración en vista de tales correcciones de densidad aparente. 44. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto- precedente o siguiente, en donde tal densidad no corregida y/o el número atómico efectivo se basa sobre un promedio' de exploración completa del objeto de destino. 45. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecro/aspecto precedente o siguiente, en donde la densidad aparente corregida se basa sobre un promedio de exploración completa en vista de tales correcciones de densidad aparente. 46. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde obtener una relación funcional entre error de densidad aparente y número atómico efectivo usando valores de exploración de los objetos de referencia y los objetos de calibración comprende i. explorar los objetos de referencia y objetos de calibración en un escáner' CT de rayos X, y ii. grabar los valores CT alto y bajo de las exploraciones CT de rayos X, y iii. promediar los valores CT alto y bajo en cada plano X-Y de los objetos de referencia y objetos de calibración, y iv. usando la densidad aparente conocida y el número atómico efectivo de los objetos de calibración y sus respectivos valores CT para calcular una relación funcional entre error de densidad aparente y número atómico efectivo. 47. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde la obtención de correcciones de densidad aparente usando la relación funcional entre error.de densidad aparente y número atómico efectivo de los objetos de referencia, y el número atómico efectivo para el objeto de destino comprende una corrección de densidad aparente absoluta y/o corrección de densidad aparente relativa. 48. El método de acuerdo con cualquier modalidad/aspecto/aspecto precedente o siguiente, en donde la obtención de la densidad aparente corregida usando las correcciones de densidad aparente comprende aplicar corrección de densidad aparente absoluta y/o corrección de densidad aparente absoluta. 49. Un producto de programa de computadora en un medio legible por computadora que realiza uno o más de los métodos descritos en cualquiera de los métodos en cualquiera de las modalidades/aspectos/aspectos precedentes o siguientes. La presente invención también se refiere a un programa de computadora, cuando se realiza en un controlador en un dispositivo computarizado proporciona uno o más de cualquiera de los métodos en cualquiera de las modalidades/aspectos/aspectos precedentes o siguientes. El programa de computadora en un medio legible por computadora puede ser no transitorio y/o puede excluir señales.

La presente invención puede incluir cualquier combinación de estos diversos aspectos o modalidades anteriores y/o de abajo como se establece en frases y/o párrafos. Cualquier combinación de aspectos descritos en la presente se considera parte de la presente invención y sin limitación se pretende con respecto a aspectos combinables.

La presente invención además se clarificará por los siguientes ejemplos, que se pretenden que sean ejemplares de la presente invención.

EJEMPLOS Las Figuras 5 y 6a-6b muestran los resultados de aplicar el método de la presente invención a los mismos datos como se muestran en las Figuras 2 y 3a-3b. No únicamente es el error de densidad pequeño (nunca excediéndose de 2%) , las dos densidades ahora se correlacionan muy bien con un coeficiente- de correlación 0.87. Las tendencias de densidad/número atómico efectivo ahora también emparejan expectativas con base en la física de rocas.

La Figura 4 es una gráfica que muestra una validación de número atómico efectivo (Zeff) que muestra una comparación entre el número atómico efectivo obtenido de mineralogía ("COREHD") de los diversos ejemplos de muestras de piedra arenisca, piedra caliza, y dolomita de rocas indicadas en la Tabla 1 y el número atómico efectivo de las mismas muestras calculadas con el enfoque de energía dual ("XRD") . Los valores de número atómico efectivo que se obtuvieron o calcularon de estas maneras respectivas se indican en la Tabla 1. En la Figura 4, la línea de identidad es la línea sólida ubicada entre la línea +4% que se extiende por encima de ella, y la línea -4% que se extiende debajo de ella.

Tabla 1 Los solicitantes específicamente incorporan los contenidos completos de todas las referencias citadas en esta descripción. Además, cuando una cantidad, concentración, u otro valor o parámetro se determina como cualquiera de un intervalo, intervalo preferido, o una lista de valores preferibles superiores y valores preferibles inferiores, esto se ha de entender como que específicamente describe todos los intervalos formados de cualquier par de cualquier límite de intervalo superior o valor preferido y cualquier límite de intervalo inferior o valor preferido, independientemente de si los intervalos se describen de forma separada. Donde un intervalo de valores numéricos se recita en la presente, a menos que se establezca de otra manera, el intervalo se pretende que incluya los puntos finales de los mismos, y todos los enteros y fracciones dentro del intervalo. No se pretende que el alcance de la invención se limite a los valores específicos recitados cuando define un intervalo.

Otras modalidades de ' la presente invención serán evidente para aquellos expertos en la técnica desde la consideración de la presente especificación y práctica de la presente invención descrita en la presente. Se pretende que la presente especificación y ejemplos se consideren como ejemplares únicamente con un alcance verdadero y espíritu de la invención que se indica por las siguientes reivindicaciones y equivalentes de los mismos.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para estimar la densidad aparente de al menos un objeto de destino caracterizado porque comprende: i. realizar una exploración de dos o más objetos de referencia con densidad aparente conocida y tres o más objetos de calibración con densidad aparente conocida y número atómico efectivo, ii. obtener una relación funcional entre error de densidad aparente y el número atómico efectivo usando valores de exploración de los objetos de referencia y los objetos de calibración, iii. realizar una exploración del objeto de destino y los objetos de calibración, iv. obtener densidad no corregida y número atómico efectivo para el objeto de destino, v. obtener correcciones de densidad aparente usando la relación funcional entre error de densidad aparente y el número atómico efectivo de los objetos de referencia, y el número atómico efectivo para el objeto de destino, y vi. obtener la densidad aparente corregida usando las correcciones de densidad aparente.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de destino es un cuerpo poroso .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de destino es una muestra de rocas o un núcleo de pozo.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de destino es un núcleo de pozo .

5. Un método para estimar la densidad aparente de un objeto de destino caracterizado porque comprende: i. obtener mediciones de densidad aparente y número atómico efectivo de un conjunto de objetos incluyendo dos o más objetos de referencia con densidad aparente conocida y tres o más objetos de calibración con densidad aparente conocida y número atómico efectivo, usando exploración del objeto de destino y los objetos de referencia; ii. expresar un error de la densidad aparente de los objetos de referencia obtenidos de la medición en la etapa i como una función del número atómico efectivo de los objetos de referencia; iii. obtener mediciones de densidad aparente y número atómico efectivo del objeto de destino con densidad aparente desconocida, de una manera idéntica a la etapa i; iv. calcular el error de la densidad aparente del objeto de destino obtenido de la medición en la etapa iii usando el número atómico efectivo del objeto de destino obtenido en la etapa iii y función de error de densidad aparente obtenida en la etapa ii; v. calcular el valor de densidad aparente del objeto de destino obtenido de la medición en la etapa iii por el valor del error predicho en la etapa iv.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de destino es un sólido.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de destino es un liquido o comprende un liquido.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de destino se obtiene de un sitio de perforación, sitio de perforación propuesto, sitio subterráneo, o sitio por arriba del suelo.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la exploración es una exploración CT.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la exploración es una exploración CT de rayos X de energía dual .

11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los dos o más objetos de referencia son muestras de rocas, muestras de núcleo de pozo, muestras de núcleo de pozo parcial, u otros objetos que tienen una densidad aparente conocida.

12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los tres o más objetos de calibración tienen un diferente número atómico efectivo y/o densidad aparente el uno del otro.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los tres o más objetos de calibración comprende un liquido.

14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los tres o más objetos de calibración comprende un sólido.

15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los tres o más objetos de calibración es un material mineral, un material de polímero, o una solución acuosa.

16. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración son cuarzo, Teflón, y agua.

17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la exploración se realiza con un escáner, en donde el escáner mueve a la exploración del objeto de destino, objetos de referencia, y objetos de calibración .

18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la exploración se realiza con un escáner, en donde el objeto de destino, objetos de referencia, y objetos de calibración se mueven a través de un escáner estacionario.

19. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de referencia y/o objeto de destino se encuentran en una bandeja.

20. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración se encuentran adyacentes a los objetos de referencia y/o objeto de destino.

21. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración están en contacto con el objeto de destino y/o al menos un objeto de referencia .

22. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración se encuentran adyacentes a los objetos de referencia y/o objeto de destino, pero no en contacto con los objetos de referencia u objeto de destino .

23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque los objetos de calibración se fijan o de otra manera sujetan en su lugar por la bandeja.

24. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración se espacian igualmente alrededor de los objetos de referencia o el objeto de destino.

25. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de referencia y el objeto de destino se exploran con la misma exploración.

26. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de referencia y el objeto de destino se exploran en serie.

27. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque uno o más objetos de referencia y el objeto de destino se exploran de forma separada.

28. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración tienen suficientes voxeles en cada sección transversal de cada objeto de calibración para promediado eficiente de los valores explorados.

29. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada objeto de calibración tiene 300 voxeles o más por sección que se exploran.

30. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada objeto de calibración tiene 400 voxeles hasta 1,000 voxeles por sección que se explora.

31. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración son circulares o semi-circulares .

32. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada objeto de calibración varia en forma y/o tamaño el uno del otro.

33. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración tienen un tamaño y forma uniforme con respecto el uno al otro.

34. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de calibración tienen una suficiente longitud de tal forma que cada objeto de calibración es siempre parte de cualquier exploración de los objetos de referencia o el objeto de destino.

35. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los objetos de calibración evitan elementos que tienen una relación de peso atómico a número atómico mayor que 2.1.

36. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los objetos de calibración son homogéneos en un nivel de resolución de la exploración.

37. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los objetos de calibración son homogéneos en un nivel de resolución de 0.2 mm o menos.

38. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los mismos objetos de calibración se usan durante la exploración de los objetos de referencia y objeto de destino.

39. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de referencia tienen una sección similar o misma sección transversal en tamaño y forma al objeto de destino.

40. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los objetos de referencia son circulares o semi-circulares .

41. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las etapas i. y iii. se pueden realizar en cualquier orden.

42. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad no corregida y/o número atómico efectivo se basa sobre un promedio por corte de la exploración del objeto de destino.

43. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad aparente corregida se basa sobre un promedio por corte de la exploración en vista de las correcciones de densidad aparente.

44. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad no corregida y/o número atómico efectivo se basa sobre un promedio de exploración completa del objeto de destino.

45. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad aparente corregida se basa sobre un promedio de exploración completa en vista de las correcciones de densidad aparente.

46. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque obtener una relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo usando valores de exploración de los objetos de referencia y los objetos de calibración comprende i. explorar los objetos de referencia y objetos de calibración en un escáner CT de rayos X, y ii. grabar los valores CT alto y bajo de las exploraciones CT de rayos X, y iii. promediar los valores CT alto y bajo en cada plano X-Y de los objetos de referencia y objetos de calibración, y iv. usar la densidad aparente conocida y número atómico efectivo de los objetos de calibración y sus respectivos valores CT para calcular una relación funcional entre error de densidad aparente y número atómico efectivo.

47. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la obtención de correcciones de densidad aparente usando la relación funcional entre el error de densidad aparente y el número atómico efectivo de los objetos de referencia, y el número atómico efectivo para el objeto de destino comprende una corrección de densidad aparente absoluta y/o corrección de densidad aparente relativa.

48. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la obtención de la densidad aparente corregida usando las correcciones de densidad aparente comprende aplicar corrección de densidad aparente absoluta y/o corrección de densidad aparente absoluta.

49. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los objetos de referencia son muestras de rocas, muestras de núcleo de pozo, o muestras de núcleo de pozo parcial.

50. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque las mediciones de la densidad aparente y el número atómico de los objetos de referencia en la etapa i se realizan al explorar los objetos de referencia e interpretar los valores producidos por el escáner.