NO20130346A1

NO20130346A1 - Elementaer-konsentrasjon og vann-metnings bestemmelse ved bruk av noytron-indusert aktiverende gammastraling

Info

Publication number: NO20130346A1
Application number: NO20130346A
Authority: NO
Inventors: Feyzi Inanc; David M Chace; Rafay Zahid Ansari; W Allen Gilchrist; Michael W Bruner
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-03-21
Also published as: US20190011596A1; WO2012031179A1; US10324224B2; US20120056083A1; US10324225B2; GB201305610D0; NO345324B1; GB2498290A; US10725200B2; US20120059589A1; US9360586B2; GB2498290B; BR112013005059A2; US20120059588A1; US9261622B2; US20190011597A1; US20160282506A1

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og apparater ved borehullslogging for estimering av formasjonsegenskaper ved hjelp av kjernestråling, spesielt et apparat og en fremgangsmåte for estimering av mengder av silisium og/eller oksygen i formasjonen. Fremgangsmåten kan innbefatte anvendelse av kjernestrålingsinformasjon fra minst én kjernestrålingsdetektor for å estimere minst én parameter av interesse. Fremgangsmåten kan innbefatte trinnet med å dele opp en total kjernestrålingstelling i separate kjernestrålingskomponenter. Fremgangsmåten kan også innbefatte redusering av en feil i de estimerte formasjonsegenskapene som følge av hastighetsvariasjoner for en kjernestrålingskilde som aktiverer silisiumet og oksygenet i formasjonen. Foreliggende oppfinnelse innbefatter estimering av en formasjonsegenskap ved hjelp av et oksygenestimat og i hvert fall en formasjonslitologi. Apparatet kan innbefatte minst én kjernestrålingsdetektor. Apparatet kan innbefatte en dataprosesseringsanordning for å. utføre fremgangsmåtene.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

[0001] I ett aspekt vedrører denne oppfinnelsen generelt fremgangsmåter og apparater ved borehullslogging for å estimere formasjonsegenskaper ved hjelp av kjernestrålingsbaserte målinger. Mer spesifikt vedrører denne oppfinnelsen estimering av én eller flere formasjonsparametere av interesse ved hjelp av informasjon innhentet fra en formasjon eksponert for en nøytronkilde.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] Oljebrønnlogging har vært kjent i mange år og gir de som borer olje- og gassbrønner informasjon om grunnformasjonen som bores. Ved tradisjonell oljebrønnlogging, under boring av en brønn og/eller etter at en brønn har blitt boret, kan en kjernestrålingskilde og tilhørende kjernestrålingsdetektorer bli fraktet inn i borehullet og anvendt for å bestemme én eller flere parametere av interesse for formasjonen. En stiv eller bøyelig bærer blir gjerne anvendt for å frakte kjernestrålingskilden, ofte som del av et verktøy eller et sett av verktøy, og bæreren kan også tilveiebringe kommunikasjonskanaler for overføring av informasjon opp til overflaten.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0003] I aspekter vedrører foreliggende oppfinnelse fremgangsmåter for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon ved hjelp av indusert gammastråling detektert fra en undergrunnsformasjon.

[0004] En utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av minst én kjernestrålingsdetektor og eksponeringstidsinformasjon.

[0005] En annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved å dele opp kjernestrålingsinformasjon i minst to kjernestrålingskomponenter.

[0006] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av et oksygenestimat og i hvert fall en formasjonslitologi.

[0007] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter et apparat for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende: en bærer; minst én kjernestrålingsdetektor fraktet av bæreren og innrettet for å generere informasjon som representerer kjernestråling fra et aktivert volum av interesse; og en dataprosesseringsanordning innrettet for å estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av kjernestrålingsinformasjonen og eksponeringstidsinformasjon.

[0008] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter et apparat for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende: en bærer; minst én kjernestrålingsdetektor fraktet av bæreren og innrettet for å generere informasjon som representerer kjernestråling fra et aktivert volum av interesse; og en dataprosesseringsanordning innrettet for å estimere den minst ene parameteren av interesse ved å dele opp den genererte kjernestrålingsinformasjonen i minst to kjernestrålingskomponenter.

[0009] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter et apparat for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende: en bærer; en oksygenestimator fraktet av bæreren og innrettet for å generere et oksygenestimat; og en dataprosesseringsanordning innrettet for å estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av oksygenestimatet og i hvert fall en formasjonslitologi.

[0010] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter et datamaskinlesbart mediumprodukt med lagrede instruksjoner som når de blir eksekvert av minst én prosessor, utfører en fremgangsmåte, fremgangsmåten omfattende å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av informasjon innhentet fra minst én kjernestrålingsdetektor og eksponeringstidsinformasjon.

[0011] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter et datamaskinlesbart mediumprodukt med lagrede instruksjoner som når de blir eksekvert av minst én prosessor, utfører en fremgangsmåte, fremgangsmåten omfattende å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved å dele opp informasjon innhentet fra minst én kjernestrålingsdetektor i minst to kjernestrålingskomponenter.

[0012] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter et datamaskinlesbart mediumprodukt med lagrede instruksjoner som når de blir eksekvert av minst én prosessor, utfører en fremgangsmåte, fremgangsmåten omfattende å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av et oksygenestimat og i hvert fall en formasjonslitologi.

[0013] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse, omfattende å: innhente kjernestrålingsinformasjon og eksponeringstidsinformasjon, hvor kjernestrålingsinformasjonen og eksponeringstidsinformasjonen anvendes for å estimere den minst ene parameteren av interesse.

[0014] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse, omfattende å: innhente kjernestrålingsinformasjon, hvor kjernestrålingsinformasjonen deles opp i minst to kjernestrålingskomponenter og anvendes for å estimere den minst ene parameteren av interesse.

[0015] En annen utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse, omfattende å: innhente et oksygenestimat, hvor oksygenestimatet anvendes for å estimere den minst ene parameteren av interesse.

[0016] Eksempler på de viktigere trekkene ved oppfinnelsen er oppsummert nokså generelt for at den detaljerte beskrivelsen av disse som følger skal kunne forstås bedre og for at bidragene de representerer til teknikken skal kunne sees.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0017] For detaljforståelse av foreliggende oppfinnelse henvises til den følgende detaljerte beskrivelsen av utførelsesformer, sett sammen med de vedlagte tegningene, der like elementer er gitt like henvisningstall, hvor: Figur 1 viser en skjematisk tegning av et nedihullsverktøy utplassert i et borehull med en kabel ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Figur 2 viser et flytdiagram av en estimeringsfremgangsmåte for en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse; Figur 3 viser en graf av (n,p)-reaksjonstverrsnittet for oksygen-16; Figur 4 viser en graf av (n,p)-reaksjonstverrsnittet for silisium-28; Figur 5 viser en grafisk illustrasjon av oppbyggingen av nitrogen-16 og aluminium-28 i en normalisert forstand når oksygen og silisium eksponeres for den minst ene energikilden; Figur 6 viser en grafisk illustrasjon av total stråling og nedbrytning av individuelle strålingskomponenter ved bruk av en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Figur 7 viser et flytdiagram av en estimeringsfremgangsmåte for en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse; Figur 8 viser en grafisk illustrasjon av nøytronfluks på et volum av interesse; Figur 9 viser en grafisk illustrasjon av variasjon i verktøyhastighet fra 15 fot/minutt til 25 fot/minutt i samsvar med en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Figur 10 viser en grafisk illustrasjon som sammenlikner normaliserte nøytronfluksprofiler i et punkt av interesse for en energikilde med konstant hastighet og en energikilde med økende hastighet; Figur 11 viser et flytdiagram av en estimeringsfremgangsmåte for en utførelsesform i samsvar med foreliggende oppfinnelse; Figur 12 viser en grafisk illustrasjon av estimert og predikert oksygeninnhold for et volum av interesse ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; og Figur 13 viser en skjematisk tegning av apparatet for å utføre en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0018] I aspekter vedrører denne oppfinnelsen estimering av mengder av silisium og/eller oksygen i en undergrunnsformasjon. Påtrykking av hurtige nøytroner (over omtrent 10 MeV for 0-16) på volumet av interesse i en formasjon kan "aktivere" spesifikke grunnstoffer eller elementer (så som silisium og oksygen). Med å "aktivere" et element menes her å bombardere elementet med nøytroner for å generere en radioaktiv isotop. For eksempel kan noe oksygen-16, når det treffes av en nøytron, bli omdannet til nitrogen-16 som følge av en nøytron/proton-reaksjon (hvor atomvekten forblir den samme, men kjernens ladning er reduseres). I et annet eksempel kan også noe silisium-28 bli endret til aluminium-28 gjennom en (n.p)-reaksjon. Aktivering er ikke begrenset til nøytron/proton-reaksjoner, ettersom strålingsinnfangning (n,Y) av termiske nøytroner også kan bli anvendt, for eksempel for produksjon av natrium-24 fra natrium-23 og jod-128 fra jod-127. Aktivering kan igangsettes av en energikilde, så som en pulset eller konstant nøytronkilde, som kan bli fraktet i et borehull nær ved undergrunns-formasjonen. Hastigheten til en aktiv energikilde mens den beveger seg nær ved et volum av interesse i formasjonen kan bestemme omfanget av aktivering som finner sted i volumet av interesse. Responsen fra formasjonen kan være i form av prompt og/eller forsinket kjernestråling, så som gammastråler fra radioaktiv nedbrytning av isotopene, og mengden kjernestråling kan være en funksjon av mengden radioaktive isotoper til stede. Heri innbefatter kjernestråling partikkelstråling og ikke-partikkelstråling avgitt av atomkjerner under kjerne prosesser (så som radioaktiv nedbrytning og/eller kjernebombardering), som kan innbefatte, men ikke er begrenset til fotoner fra uelastisk nøytronspredning og fra termiske nøytroninnfangningsreaksjoner, nøytroner, elektroner, alfapartikler, betapartikler og pardannelsesfotoner. Følgelig kan mengden av bestemte elementer som forefinnes i formasjonen estimeres ved hjelp av mengden kjernestråling detektert fra isotoper relatert til de spesifikke elementene, selv om isotopene ikke nødvendigvis er isotoper av de spesifikke elementene. Mengden isotoper som dannes av den minst ene energikilden kan variere med mengden av de spesifikke elementene som forefinnes i formasjonen og omfanget av eksponering for den minst ene energikilden.

[0019] For eksempel kan en for å estimere mengden silisium anvende informasjon fra en kjernestrålingsdetektor som angir gammastråling fremkommet fra radioaktiv nedbrytning av aluminium-28. Heri kan "informasjon" innbefatte rådata, behandlede data, analoge signaler og digitale signaler. Mengden av aluminium-28 kan, i alminnelighet, relateres til mengden silisium aktivert av den minst ene energikilden. Ettersom den minst ene energikilden beveger seg gjennom et borehull, kan eksponeringstid, som kan måles uavhengig eller kan avledes fra hastighetsinformasjon fra bevegelsen av den minst ene energikilden og/eller den minst ene kjernestrålingsdetektoren, bli loggført og anvendt for å fastsette en eksponeringstid for volumet av interesse som følge av den minst ene energikilden. Heri kan "eksponeringstider" innbefatte (i) tidsperioden som volumet av interesse eksponeres for den aktive energikilden, (ii) tidsperioden som den minst ene kjernestrålingsdetektoren eksponeres for kjernestråling avgitt av volumet av interesse, og (iii) mellomperioden mellom eksponering av volumet av interesse og eksponering av den minst ene kjernestrålingsdetektoren av volumet av interesse. Eksponeringstider kan innbefatte tidsperioden under hvilken volumet av interesse eller minst én kjernedetektor mottar kjernestråling, uavhengig av om den minst ene energikilden og/eller den minst ene kjernedetektoren er (i) i ro, (ii) beveger seg med konstant hastighet, (iii) beveger seg med varierende hastighet eller (iv) en kombinasjon av dette. Eksponeringstider kan bli estimert direkte eller indirekte. I noen utførelsesformer kan én eller flere eksponeringstider bli estimert ved hjelp av én eller flere følere eller sensorer anordnet på bæreren, i borehullet eller på overflaten. I noen utførelsesformer kan eksponeringstider for hver av detektorene bli estimert uavhengig. I noen utførelsesformer kan en eksponeringstid bli estimert som en tidsperiode hvor den minst ene energikilden eller en detektor befinner seg i en eksponeringssone, hvor eksponeringssonen er et romlig volum eller et område (eller bånd) langs en bane hvor den minst ene energikilden vil bestråle volumet av interesse eller volumet av interesse vil bestråle én eller flere kjernestrålingsdetektorer. Ved å relatere eksponeringstidsinformasjonen til informasjonen innhentet fra minst én kjernestrålingsdetektor, kan mengden silisium som forefinnes i formasjonen estimeres. En minste rate eller mengde av stråling kan være nødvendig for å fastslå når "eksponering" finner sted. I noen utførelsesformer kan "eksponering" være basert på nivåer av naturlig forekommende stråling i formasjonen, så som når stråling fra kilden eller volumet av interesse er høyere enn bakgrunnsstrålingsnivåer, og/eller driftsmessige betraktninger. Bruk av eksponeringstidsinformasjonen for å redusere feil som følge av hastighetsvariasjoner er mulig uavhengig av om den gjennomsnittlige loggehastigheten er høy eller lav og om borehullet er horisontalt, avvikende eller vertikalt.

[0020] Ved lave loggehastigheter kan mengden av silisium bli estimert, i alminnelighet, ved hjelp av innhentet kjernestrålingsinformasjon og, eventuelt, ved å kompensere for variasjoner i hastighet som endrer eksponeringstider for volumet av interesse. Selv om, ved høyere loggehastigheter, hastighetsvariasjoner kan være økninger eller reduksjoner, kan disse hastighetsvariasjonene likevel kompenseres for ved hjelp av eksponeringstidsinformasjon. Høyere loggehastigheter kan imidlertid introdusere ytterligere kjernestråling som ikke alltid forekommer ved lave loggehastigheter. Kjernestrålingsinformasjon innhentet ved høyere loggehastigheter kan således bestå av flere enn én enkelt strålingskomponent.

[0021] Hurtigere logging kan være ønskelig for å bedre effektiviteten på brønn-feltet, men resulterer i deteksjon av aktiverende gammastråler fra to eller flere elementer. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer fremgangsmåter for oppdeling av signaler fra flere elementer ved høyere loggehastigheter. Bestemmelse av både silisium og oksygen i én enkelt gjennomkjøring kan også være mer gunstig enn kun å bestemme den ene eller den andre. Heri er skillet mellom lave og høye loggehastigheter den hastighet hvor kjernestrålingsdetektorene beveger seg raskt nok til at, når kjernestrålingsdetektorene passerer det aktiverte volumet av interesse, kjernestrålingsbidrag fra nitrogen-16 er en betydelig del av det totale kjernestrålingsnivået. Bestemmelse av om et kjernestrålingsbidrag er betydelig kan baseres på, men er ikke begrenset til én eller flere av: (i) strålingsbidrag fra naturlig forekommende radioaktivitet i formasjonen, (ii) driftsmessige betraktninger, (iii) typen eller antallet strålingsdetektorer som anvendes. I noen utførelsesformer kan bakgrunnsstråling som følge av naturlig forekommende radioaktive materialer eller aktivering av elementer i kjernestrålingsdetektorene bli filtrert ut før oppdeling av signalene for de forskjellige elementene. For eksempel kan en vismut-germinat-(BGO)-detektor generere sin egen gammatelling som følge av aktivering av oksygenet i BGO-detektoren på grunn av eksponering for den minst ene energikilden.

[0022] Som fagmannen vil vite har nitrogen-16 en halveringstid på omtrent 7,13 sekunder, mens aluminium-28 haren halveringstid på omtrent 134,5 sekunder. Den korte halveringstiden til nitrogen-16 resulterer i en nitrogen-16-kjernestrålingskomponent som vil avta mye raskere enn kjernestrålingskomponenten fra aluminium-28. Ved lave loggehastigheter kan således kjernestrålingskomponenten fra nitrogen-16 være ubetydelig eller for liten til å kunne måles når den minst ene kjernestrålingsdetektoren befinner seg nær ved volumet av interesse, slik at bare kjernestrålingskomponenten fra aluminium-28 kan bli anvendt. Ved høye loggehastigheter vil imidlertid kjernestrålingskomponenter fra både nitrogen-16 og aluminium-28 være detekterbare. Gitt egenskapene til den minst ene energikilden og avstanden til den ene eller de flere detektorene, kan terskelen mellom lav og høy loggehastighet således være hastigheten over hvilken kjernestråling fra både nitrogen-16 og aluminium-28 er betydelig, og under hvilken bare kjernestråling fra aluminium-28 er betydelig. Tidligere kan de overlappende kjernestrålingskomponentene ha redusert nøyaktigheten til estimater av mengden silisium i formasjonen. Generelt, dersom målingen er for å bestemme oksygeninnhold, bør loggehastigheten være høy slik at nitrogen-16-fotoner kan bli registrert før de brytes ned til ubetydelige nivåer. Siden det vil forefinnes fotoner fra andre aktiverte isotoper, kan nitrogen-16-tellinger kun bestemmes dersom de kan skilles fra totaltellingene. Dersom målingen er rettet mot en isotop med saktere nedbrytning, så som aluminium-28, kan loggehastigheten være lavere for å unngå tellinger fra nedbrytning av nitrogen-16, men dette kan være i konflikt med ønsket om å gjennomføre loggingen innenfor en rimelig tidsramme.

[0023] Et aktivert volum av interesse kan ha flere radioaktive isotoper (radionuklider), som genererer kjernestråling som kan separeres ved hjelp av fremgangsmåter og apparater vist i foreliggende oppfinnelse. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således fremgangsmåter og apparater for å estimere og separere kjernestrålingskomponenter fra hvilke som helst én eller flere forskjellige radionuklider (menneskeskapte eller naturlig forekommende) ved en hvilken som helst loggehastighet. Noen utførelsesformer kan innbefatte å separere kjernestrålingskomponenter, omfattende, men ikke begrenset til to eller flere av: (i) nitrogen-16, (ii) neon-23, (iii) natrium-24, (iv) magnesium-27, (v) aluminium-28, (vi) mangan-56, (vii) kobolt-58, (viii) kobolt-60 og (ix) jod-128.1 noen utførelsesformer kan strålingsinformasjon vedrørende de to forskjellige radionuklidene bli separert ved hjelp av de forskjellige radioaktive nedbrytningshastighetene til hver av radionuklidene. I andre utførelsesformer kan strålingsinformasjonen vedrørende de to forskjellige radionuklidene bli separert ved hjelp av energispekterinformasjon for de forskjellige radionuklidene. Energispekterinformasjon kan bli separert ved hjelp av, men ikke begrenset til, én av: (i) dekonvolvering, (ii) stripping og (iii) en vindusteknikk, eller (iv) en kombinasjon av disse teknikkene.

[0024] Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer fremgangsmåter og apparater for utførelse av logging ved høye hastigheter ved å dele opp en total kjernestrålingstelling i separate komponenter, slik at hver radioaktive isotop kan tilveiebringe en strålingskomponent. Ved høye loggehastigheter kan de oppdelte komponentene muliggjøre estimering av mengden silisium og/eller oksygen eller annet i formasjonen og i verktøylegemet. Apparatet kan innbefatte minst én energikilde og minst én kjernestrålingsdetektor. I noen utførelsesformer kan den minst ene energikilden være en kjernestrålingskilde, så som, men ikke begrenset til, én eller flere av: (i) en pulset nøytronkilde og (ii) en konstant nøytronkilde. Selv om kjernestrålingsdetektorer kan bli anvendt for å detektere kjernestråling fra formasjonen, er ikke detektorene begrenset til å detektere kjernestråling av samme type som den utsendt av den minst ene energikilden. Den minst ene detektoren kan ha avskjerming for å hindre telling av kjernestråling fra utilsiktede kilder. Logging kan innbefatte, men er ikke begrenset til innhenting av informasjon for estimering av én eller flere av: (i) et silisiuminnhold, (ii) et oksygeninnhold, (iii) et natriuminnhold, (iv) et jodinnhold, og (v) et jerninnhold, (vi) et aluminiuminnhold og (vii) et magnesiuminnhold.

[0025] Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også fremgangsmåter og apparater for å estimere minst én parameter av interesse i en formasjon ved hjelp av informasjon om oksygeninnhold og i hvert fall en formasjonslitologi. Litologi kan innbefatte mineralogi, kombinasjoner av mineralogier, bergartsegenskaper, bergartsstruktur og bergartssammensetning. For formålet med denne oppfinnelsen innbefatter litologi ikke porøsitet. For eksempel, i en utførelsesform, kan vannmetning bli estimert ved hjelp av informasjon om oksygeninnhold sammen med formasjonslitologien. Innholdsinformasjon kan innbefatte, men er ikke begrenset til én eller flere av: (i) absolutt konsentrasjon, (ii) relativ konsentrasjon, (iii) volum-forhold (iv) masseforhold og (v) masse. Oksygeninnhold kan estimeres ved hjelp av prompte og/eller forsinkede gammastråler fra uelastisk nøytronspredning og/eller gammastråler fra oksygenaktivering basert på enten tidsspektre og/eller energispektre av gammastråler fra disse reaksjonene og andre teknikker kjent for fagmannen. Ettersom forskjellige mineraler og mineralkombinasjoner inneholder forskjellige mengder oksygen, kan formasjonslitologien bli anvendt for å opprette en modell som kan anvendes for å estimere vannmetningen ved hjelp av oksygen innholdet. Modellen kan innbefatte minst én predikert verdi for sammenlikning med et estimert oksygeninnhold. I noen utførelsesformer kan estimeringen av vannmetning innbefatte bruk av porøsitetsinformasjon i tillegg til estimert oksygeninnhold og formasjonslitologi.

[0026] I en utførelsesform kan modellen innbefatte en predikert maksimumsverdi og en predikert minimumsverdi for oksygeninnholdet for en formasjonslitologi. Det estimerte oksygeninnholdet kan bli sammenliknet med den predikerte maksimumsverdien for oksygen og den predikerte minimumsverdien for oksygen, og denne sammenlikningen kan bli anvendt for å estimere en verdi for vannmetning i formasjonen. I noen utførelsesformer kan vannmetning bli estimert ved hjelp av en modell som omfatter en lineær eller ikke-lineær relasjon (avhengig av formasjonslitologien) mellom den predikerte maksimumsverdien for oksygen og den predikerte minimumsverdien for oksygen, hvor posisjonen til oksygeninnholdet langs kurven kan gi den estimerte vannmetningen. Kurven kan være lineær eller ikke-lineær. I noen utførelsesformer hvor modellen er lineær, kan vannmetningsverdien estimeres med formelen:

hvor Swer vannmetningsverdien, Omeasureder verdien for det estimerte oksygeninnholdet, 00n er den predikerte minimumsverdien for oksygeninnhold, Owater er den predikerte maksimumsverdien for oksygeninnhold og AO er størrelsen til variasjonsområdet mellom den predikerte maksimumsverdien og den predikerte minimumsverdien for oksygen.

[0027] Vannmetningen kan bli estimert basert på den relative posisjonen til det estimerte oksygeninnholdet innenfor et område av mulige oksygennivåer. Dette estimatet kan klargjøres basert på variasjoner i formasjonsegenskaper (f.eks. litologi).

[0028] Figur 1 illustrerer skjematisk et boresystem 10 med et nedihullsverktøy 100 innrettet for å innhente informasjon for å estimere minst én parameter av interesse foren formasjon 180.1 en illustrerende utførelsesform kan verktøyet 100 inne-holde en energikilde 140 og tilhørende detektorer 120, 130. Noen utførelsesformer kan innbefatte flere energikilder atskilt langs lengdeaksen til borehullet 150. Bruk av to detektorer er kun et eksempel og en illustrasjon, ettersom noen utførelses-former kan anvende én enkelt detektor. Systemet 10 kan innbefatte et tradisjonelt boretårn 160 oppstilt på et boretårngulv 170. En bærer 110, som kan være stiv eller bøyelig, kan være innrettet for å frakte nedihullsverktøyet 100 inn i borehullet 150 til nær ved en formasjon 180. Bæreren 110 kan være en borestreng, kveilrør, en glatt vaier, en e-linje, en kabel, osv. Nedihullsverktøyet 100 kan være tilkoblet eller kombinert med ytterligere verktøy (f.eks. noe av eller hele dataprosesserings-systemet i figur 11). Avhengig av utførelsen kan således verktøyet 100 bli anvendt under boring og/eller etter at borehullet 150 er dannet. Kjernestrålingskilden 140 sender ut kjernestråling inn i volumet av interesse 185 i formasjonen 180 som skal undersøkes. Denne kjernestrålingen vekselvirker med kjernene til atomene i materialet i formasjonen og genererer nye isotoper som følge av forskjellige kjernereaksjoner og forårsaker frigjøring av minst én av: (i) uelastiske gammastråler og (ii) innfangningsgammastråler. Uelastiske gammastråler, innfangningsgammastråler og gammastråler fra nedbrytning av aktiverende produkter vil, i sin tur, bli gjenstand for Compton-spredning og par-dannelsesreaksjoner og vil generere en sekundær gammastrålekilde. I en utførelsesform kan nedihullsverktøyet 100 anvende en pulset nøytrongenerator som sender ut 14,2 MeV hurtige nøytroner som sin energikilde 140. Bruk av 14,2 MeV nøytroner fra en pulset nøytronkilde er kun en illustrasjon og et eksempel, ettersom forskjellige nøytronenerginivåer kan bli anvendt; energikilden 140 kan være kontinuerlig i noen utførelsesformer. I noen utførelsesformer kan den minst ene energikilden 140 være regulerbar ved at kjernestrålingskilden kan skrus "på" og "av" mens den befinner seg i borehullet, i motsetning til en kjernestrålingskilde som er "på" kontinuerlig. Som følge av kjernestrålingskildens pulserende karakter vil de uelastiske fotonene og innfangningsfotonene som skapes komme frem til detektorene 120, 130 under forskjellige tidsperioder. Uelastiske fotoner blir generert hovedsakelig under pulsen, mens innfangningsfotoner blir generert under og etter pulsen. Selv om gammastråler fra nedbrytning av de aktiverende produktene kan bli registrert hele tiden, vil de bli separert fra uelastiske og innfangningsgammastråler i tidsperioder hvor lang nok tid har gått til at alle termiske nøytroninnfangningsreaksjoner har dødd ut.

[0029] Detektorene 120, 130 tilveiebringer signaler som kan bli anvendt for å estimere kjernestrålingstellingen som returnerer fra formasjonen. Normalt er detektorene 120,130 atskilt på en hovedsakelig lineær måte i forhold til kjernestrålingskilden langs borehullets lengdeakse. Dersom to detektorer anvendes, kan det være en nær (SS - Short Spaced) detektor og en fjern (LS - Long Spaced) detektor, hvor detektorene står i forskjellig avstand fra kjernestrålingskilden. Foreksempel, i en utførelsesform, kan detektoren 130 være en nær detektor, og detektoren 120 kan være en fjern detektor. SS- og LS-detektorene er ikke begrenset til å være plassert på samme side av kjernestrålingskilden, og deres avstander fra kjernestrålingskilden kan være de samme eller forskjellige. I noen utførelsesformer kan minst én detektor 120, 130 være plassert sammen med den minst ene energikilden 140. Ytterligere detektorer kan bli anvendt for å tilveiebringe ytterligere kjernestrålingsinformasjon. Minst én av detektorene kan være en gammastråledetektor. Kjernestrålingsskjold (ikke vist) kan være anordnet mellom energikilden 140 og detektorene 120, 130. Kjernestrålingsskjold kan innbefatte, men er ikke begrenset til gammastråleskjold og nøytronskjold. Borefluid 190 kan befinne seg mellom formasjonen 180 og nedihullsverktøyet 100, slik at utstråling fra energikilden 140 kan måtte passere gjennom borefluid 190 for å komme til formasjonen 180, og kjernestråling indusert i formasjonen 180 kan måtte passere gjennom borefluid 190 for å komme til detektorene 120,130.1 noen utførelsesformer kan elektronikk (ikke vist) i tilknytning til detektorene være i stand til å registrere tellinger fra de aksialt atskilte detektorene 120, 130.

[0030] Figur 2 viser, i form av et flytdiagram, et eksempel på en fremgangsmåte 200 ifølge foreliggende oppfinnelse for å estimere minst én parameter av interesse for formasjonen 180 (figur 1) ved hjelp av en modell basert på informasjon innhentet fra de to kjernestrålingsdetektorene 120, 130 (figur 1). Nå med henvisning til figurene 1 og 2 kan fremgangsmåten 200 innbefatte et trinn 210 hvor den minst ene energikilden 140 sender ut en kjernestrålingspuls (så som en nøytronpuls) nærved et volum av interesse 185 i formasjonen 180.1 trinn 220 resulterer de resulterende vekselvirkningene mellom pulsen og materialet i formasjonen i kjernestråling som kan bli detektert av kjernestrålingsdetektorene 130, 120 når detektorene 120, 130 beveger seg forbi, eller nærved, volumet av interesse 185. Detektorene 120, 130 kan generere et signal med kjernestrålingsinformasjonen innhentet fra volumet av interesse 185. Her kan nøytronveksel-virkningene innbefatte, men er ikke begrenset til elastisk og uelastisk spredning, termisk nøytroninnfangning, nøytron-proton-(n,p)-reaksjoner, og gammastråle-vekselvirkninger innbefatter pardannelse, Compton-spredning, raleigh-spredning og den fotoelektriske effekt. I trinn 230 kan informasjonen bli delt opp i separate kjernestrålingskomponenter, som kan representere gammastråler fra nitrogen-16 og aluminium-28.1 trinn 240 kan de separate kjernestrålingskomponentene bli anvendt for å estimere mengden av silisium og/eller oksygen som forefinnes i volumet av interesse 185.1 noen utførelsesformer, hvor loggehastigheten er lav nok til at kjernestrålingskomponenten fra nitrogen-16 har avtatt betydelig før detektorene kommer frem til volumet av interesse 185, trenger ikke trinn 230 bli utført og trinn 240 kan bare innbefatte å estimere mengden silisium ved hjelp av én enkelt kjernestrålingskomponent.

[0031] Med detaljert henvisning til fremgangsmåten 200 kan den minst ene energikilden 140 bli aktivert i trinn 210 ved t=tofor å bygge opp radioaktive isotoper i volumet av interesse 185. Denne oppbyggingen kan vare fra t0til ti, hvoretter elementer kan bli aktivert basert på energifluksen anvendt for å aktivere elementene. Foreksempel viser figur 3 reaksjonstverrsnittet for oksygen, hvor kurven 310 angir aktivering av oksygen basert på energinivå, og figur 4 viser reaksjonstverrsnittet for silisium, hvor kurven 410 angir aktivering av silisium basert på energinivå. Som kan sees i figurene 3 & 4 kan energifluksen som anvendes måtte være over omtrent 10,5 MeV for at både oksygen og silisium skal bli aktivert. Kurvene 310 og 410 viser at silisiumaktivering begynner ved lavere energinivåer enn oksygenaktivering.

[0032] Under oppbyggingsperioden kan isotopene bli aktivert ved forskjellige rater, som vist i figur 5. Kurve 510 angir oppbygget nitrogen-16 som følge av oksygenaktivering; og kurve 520 angir oppbygget aluminium-28 som følge av silisiumaktivering. Ved t=tikan den minst ene energikilden 140 bli deaktivert, noe som effektivt stanser påtrykkingen av nøytroner for å generere flere radioaktive isotoper.

[0033] Leddet som representerer produksjon av radioaktive isotoper som følge av eksponering forden minst ene energikilden 140 kan estimeres ved å multiplisere energifluksen (så som nøytronfluks) med reaksjonstverrsnittet for volumet av interesse i formasjonen, slik at:

[0034] Derfor, for oppbygging av nitrogen-16 fra oksygen:

Qn-16 = produksjonsrate av ™ N

og for konstant produksjonsrate av N-16, er kjernedensiteten til N-16 ved t=tilik:

hvor:

Nn-16 = kjernedensitet for ™ N

An-16= nedbrytningskonstant for ™ N, og

o>,o-i6= mikroskopisk (n,p)-tverrsnitt for 0-16

For oppbygging av aluminium-28 fra silisium-28:

Qai-28<=>produksjonsrate av ™ Al

og

hvor:

Nai-28= kjernedensitet for HAI,

Aai-28= nedbrytningskonstant for HAI, og

o>,si-28= mikroskopisk (n,p)-reaksjonstverrsnittfor Si-28

[0035] Etter at oppbyggingen ender når t=ti, kan den radioaktive komponenten som følge av enkel nedbrytning ved t=t2uttrykkes som:

[0036] Ettersom den nære (første) detektoren 130 gjør en avlesning ved t=t2og den fjerne (andre) detektoren 120 gjør en avlesning ved t=t3, vil den relative fordelingen av gammafotoner som kommer fra nitrogen-16 og aluminium-28 være forskjellig. Som vist i figur 6 kan tellingen 610 av nitrogen-16-gammafotoner og tellingen 620 av aluminium-28-fotoner bli kombinert for å danne en total kjernestrålingstelling 630 som er detektert av kjernestrålingsdetektorene. Kjernestrålingskomponentene 610, 620 for nitrogen-16 og aluminium-28 kan bli separert i trinn 230.

Hvor:

Ai = data fra 1. detektor

A2= data fra 2. detektor

Ax = nedbrytningskonstant for '7<6>JV

Ay = nedbrytningskonstant for ™ Al

A1x= tellinger fra ved t = t2

A2x= tellinger fra ','JV ved t = t3

A1y = tellinger fra HAI ved t = t2

A2y = tellinger fra HAl ved t = U,°9

At = ta - ta;

da kan kjernestrålingstellingene uttrykkes som:

Tellingene fra detektorene ved t=t3kan uttrykkes som funksjon av tellinger ved t=t2slik at

[0037] Likn. (12) og (13) kan innsettes i likn. (10) og (11) som følger:

Da kan likn. (13) bli anvendt for å gi A1xi likn. (14), slik at en oppnår:

Løst for A1y:

Følgelig kan A1xogså finnes som:

[0038] I trinn 240 kan kjernestrålingstellingene som følge av nedbrytning av nitrogen-16 og/eller aluminium-28 bli anvendt for å estimere mengdene av oksygen og silisium. Generelt, dersom antallet nedbrytninger kan korreleres med kjernedensiteten til en spesifikk nuklid (nuclide) ved å dividere nedbrytningsraten med nedbrytningskonstanten. I den henseende:

Kjernedensiteten til nitrogen-16 ved t=t2:

kan uttrykkes ved t=ti: og kjernedensiteten til aluminium-28 ved t=t2: kan uttrykkes med ved t=ti:

Med bruk av oppbyggingslikningen: og

En tidsuavhengig konstant form for <l>( r, E) og en homogen formasjon kan gi:

Ved å definere en konstant C0-16: kan oksygen- og silisium konsentrasjonen i formasjonen estimeres ved å anvende uttrykkene gitt ved likningene (28) og (29).

[0039] Figur 7 viser, i form av et flytdiagram, et eksempel på en fremgangsmåte 700 ifølge foreliggende oppfinnelse for estimering av minst én parameter av interesse for formasjonen 180 (figur 1) ved hjelp av en modell basert på informasjon innhentet fra de to gammastråledetektorene 120, 130 (figur 1). Nå med henvisning til figurene 1 og 7 kan fremgangsmåten 700 innbefatte et trinn 710 hvor den minst ene energikilden 140 sender ut en kjernestrålingspuls nær ved et volum av interesse 185 i formasjonen 180. I trinn 720 resulterer de resulterende vekselvirkningene mellom pulsen og materialet i formasjonen i kjernestråling som kan bli detektert av kjernestrålingsdetektorene 130, 120 når kjernestrålingsdetektorene 120, 130 beveger seg forbi, eller nær ved, volumet av interesse 185. Detektorene 120, 130 kan generere et signal som representerer informasjonen om prompt og/eller forsinket kjernestråling innhentet fra volumet av interesse 185.1 trinn 730 kan informasjonen bli modifisert ved hjelp av eksponeringstidsinformasjonen forden minst ene energikilden 140 og/eller detektorene 120, 130 for å kompensere for ujevn aktivering av silisium og oksygen i volumet av interesse 185 i formasjonen. I trinn 740 kan den minst ene parameteren av interesse bli estimert ved hjelp av den modifiserte informasjonen.

[0040] Gjennom hele oppbyggingsprosessen kan den minst ene energikilden 140 være i bevegelse langs borehullet 150. Oppbyggingen i deler av volumet av interesse 185 kan være påvirket av variasjoner i energifluksen, eksempelvis som følge av endringer i hastigheten og av endringer i avstanden mellom volumet av interesse 185 og den minst ene energikilden 140.1 noen utførelsesformer kan det tidsavhengige nøytronfluksprofilet approksimeres ved å anta en fluksfordeling med en gaussisk form, selv om fluksfordelinger kan opptre i andre former, som funksjon av avstand mellom volumet av interesse 185 og den minst ene energikilden 140, som vist i kurven 810 i figur 8. Imidlertid kan fluksens form påvirkes av variasjoner i hastigheten til den minst ene energikilden 140 og/eller kjernestrålingsdetektorene 120, 130, som approksimert med bruk av formlene:

hvor kjernereaksjonsrateprofilet, Q(t), har en gaussisk form i tid som følge av fluksprofilet. Siden de fleste nuklidene som anvendes i formasjonsevalueringen brytes ned nokså raskt, kan vi trygt anta at ingen av disse forefantes i formasjonen innledningsvis. I dette tilfellet antar vi betingelsen N(t)=0 ved t=to.

[0041] I trinn 730 kan innvirkningen av variasjoner i hastigheten til den minst ene energikilden og/eller den minst én kjernestrålingsdetektoren bli redusert. I en utførelsesform kan hastigheten til den minst ene energikilden bli modellert matematisk. Bruk av en matematisk modell er kun en illustrasjon og et eksempel, ettersom andre modeller kan bli anvendt, som fagmannen vil vite. Figur 9 viser en matematisk modell av hastigheten til den minst ene energikilden 140 som anvender et andregradspolynom,

slik at hastighetsvariasjonene kan sees i kurven 910.

Avstanden tilbakelagt av den minst ene energikilden 140 under en gitt tidsperiode er således

Dette gir:

når

to = 0. Innsetting av Z for t i Q(t) gir

Da kan N(t) bestemmes:

[0042] Hastigheten til den minst ene energikilden 140, som kan bli bestemt fra hastigheten til verktøyet på hvilket den minst ene energikilden er operativt tilkoblet, kan bli anvendt for å estimere verdier for koeffisientene a, b, c og e. I noen utførelsesformer kan verdiene for koeffisientene a, b, c og e bli estimert ved hjelp av hastigheten til den minst ene kjernestrålingsdetektoren. I en annen utførelses-form kan koeffisientene bli estimert ved hjelp av hastigheten til den minst ene energikilden og til minst én kjernestrålingsdetektor. I nok en annen utførelsesform kan koeffisientene bli bestemt ved hjelp av eksponeringstidsinformasjon, som kan være avledet fra hastighetsinformasjon eller frembragt uavhengig. Figur 10 viser variasjonene i energifluks i volumet av interesse 185 basert på en antatt konstant hastighet 1010 og med korreksjon for hastighetsvariasjon 1020.

[0043] Siden det ikke kan forekomme ytterligere oppbygging etter ti, kan kjerne-densitetene til nitrogen-16 og 8 settes som følger:

[0044] I noen utførelsesformer kan trinn i fremgangsmåten 200 og trinn i fremgangsmåten 700 bli kombinert slik at den minst ene parameteren av interesse kan bli estimert ved hjelp av kjernestrålingsinformasjon som har blitt modifisert for å kompensere for hastighetsvariasjoner og delt opp i minst to strålingskomponenter.

[0045] Figur 11 viser, i form av et flytdiagram, et eksempel på en fremgangsmåte 1100 ifølge foreliggende oppfinnelse for å estimere minst én parameter av interesse for formasjonen 180 (figur 1) ved hjelp av en oksygeninnholdsverdi. I trinn 1110 kan en verdi for oksygeninnhold bli estimert for et volum av interesse for en formasjon. I trinn 1120 kan minst én predikert verdi for oksygeninnholdet i volumet av interesse basert på formasjonslitologien bli frembragt. I noen utførelsesformer kan den minst ene verdien for oksygeninnholdet i volumet av interesse være en predikert minimumsverdi for oksygen og en predikert maksimumsverdi for oksygen i volumet av interesse basert på formasjonslitologi. I noen utførelsesformer kan den predikerte maksimumsverdien for oksygen svare til en vannfylt porøsitet for volumet av interesse, og den predikerte minimumsverdien for oksygen kan svare til en oljefylt porøsitet for volumet av interesse. Den minst ene predikerte verdien kan være frembragt gjennom direkte måling, indirekte måling, historieanalyse, interpolasjon, eksperter, modellering eller kombinasjoner av dette. I noen utførelsesformer kan den minst ene predikerte verdien bli modifisert med bruk av informasjon vedrørende én eller flere av: (i) endringer i borehullstørrelse, (ii) kompletteringsutstyr, (iii) leiretype, (iv) litologi, (v) kildehastighet, og (vi) kildestyrke. I trinn 1130 kan en verdi for vannmetning bli estimert gjennom en sammenlikning av den estimerte verdien for oksygeninnhold og den minst ene predikerte verdien for oksygeninnhold.

[0046] Figur 12 viser en grafisk representasjon av en predikert minimumsverdi for oksygeninnhold og en predikert maksimumsverdi for oksygeninnhold for en formasjon med en bestemt litologi. Vist er gammatellinger for sandstein (SS), kalkstein (LS) hvor volumet av interesse 185 er aktivert. Kurven 1210, (100% W SS), viser kjernestrålingstellingen for sandstein når 100 prosent vann er inneholdt i porene i formasjonen. Kurven 1220, (100% O SS), viser kjernestrålingstellingen for sandstein når 100 prosent olje er inneholdt i porene i formasjonen. Kurven 1230, (100% W LS), viser kjernestrålingstellingen for kalkstein når 100 prosent vann er inneholdt i porene i formasjonen. Kurven 1240, (100% O LS), viser kjernestrålingstellingen for kalkstein når 100 prosent olje er inneholdt i porene i formasjonen. Punktet 1250 representerer det estimerte oksygeninnholdet. Variasjonsområdet 1260 er båndet mellom kurven for 100 prosent vann 1220 og kurven for 100 prosent olje 1240 (AO) kalkstein. Endelig er variasjonsområdet 1270 differansen mellom det estimerte oksygeninnholdet og kurven for 100 prosent olje 1240.1 en utførelsesform kan en verdi for vannmetning bli estimert ved anvendelse av størrelsen til variasjonsområdet 1270 og størrelsen til variasjonsområdet 1260. Selv om figur 12 illustrerer en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse i forbindelse med kalkstein og sandstein er dette kun et eksempel og en illustrasjon, ettersom utførelsesformer også vil fungere med dolomittstein, andre mineralogier og kombinasjoner av mineralogier.

[0047] Som vist i figur 13 kan noen utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse realiseres med et maskinvaremiljø som innbefatter en informasjonsprosessor 1300, et informasjonslagringsmedium 1310, en innmatingsanordning 1320, prosessorminne 1330, og kan innbefatte eksterne informasjonslagringsmedier 1340. Maskinvaremiljøet kan befinne seg i brønnen, på riggen eller på et fjernt sted. Videre kan de flere komponentene i maskinvaremiljøet være distribuert mellom disse stedene. Innmatingsanordningen 1320 kan være en hvilken som helst informasjonsleser eller brukerinnmatingsanordning, så som en datakortleser, et tastatur, en USB-port, osv. Informasjonslagringsmediet 1310 lagrer informasjon tilveiebragt av detektorene. Informasjonslagringsmediet 1310 kan være en hvilken som helst standard, ikke-volatil informasjonslagringsanordning for en datamaskin, så som et ROM, USB-drev, minnepinne, harddisk, flyttbart RAM, EPROM, EAROM, EEPROM, flashminner og optiske platelagre eller andre utbredte minnelagringssystemer kjent for fagmannen, herunder internettbasert lager. Informasjonslagringsmediet 1310 lagrer et program som når det blir kjørt, bevirker informasjonsprosessoren 1300 til å utføre den viste fremgangsmåten. Informasjonslagringsmediet 1310 kan også lagre formasjonsinformasjon tilveiebragt av brukeren, eller formasjonsinformasjon kan være lagret i et eksternt informasjonslagringsmedium 1340, som kan være et hvilket som helst standard informasjons-lager for datamaskinanordninger, så som en USB-stasjon, minnepinne, harddisk, flyttbart RAM, eller andre utbredte minnelagringssystemer kjent for fagmannen, herunder internettbasert lager. Informasjonsprosessoren 1300 kan være en hvilken som helst form for datamaskin eller matematisk prosesseringsmaskinvare, herunder internettbasert maskinvare. Når programmet blir lastet fra informasjonslagringsmediet 1310 og inn i prosessorminnet 1330 (f.eks. en datamaskins RAM), bevirker programmet, når det kjøres, informasjonsprosessoren 1300 til å hente frem detektorinformasjon fra enten et informasjonslagringsmedium 1310 eller et eksternt informasjonslagringsmedium 1340 og prosessere informasjonen for å estimere minst én parameter av interesse. Informasjonsprosessoren 1300 kan befinne seg på overflaten eller nede i brønnhullet.

[0048] I noen utførelsesformer kan avskjerming av detektorene bli anvendt for å skjerme mot nøytroner og gammastråler. Gammastråleskjold hindrer deteksjon av gammastråler fra bak verktøyet og fra den med opphav fra inne i verktøyet. Nøytronskjold hindrer at nøytroner kommer seg til detektorområdene og indusere gammastråler. Kombinasjoner av nøytronmoderatorer, nøytronabsorbatorer, epoksyer med høyt hydrogeninnhold og materialer med høy densitet og høy Z er kjent for fagmannen.

[0049] Mens beskrivelsen over er rettet mot foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, vil forskjellige modifikasjoner sees av fagmannen. Det er meningen at alle variasjoner skal omfattes av beskrivelsen over.

Claims

1. Fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende trinnet med å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av minst én kjernestrålingsdetektor i et borehull i formasjonen og informasjon om eksponeringstid.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnet med å: aktivere et volum av interesse i formasjonen med minst én energikilde.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor den minst ene energikilden innbefatter minst én av: (i) en pulset nøytronkilde, og (ii) en konstant nøytronkilde.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den minst ene parameteren av interesse er minst én av: (i) et silisiuminnhold, (ii) et oksygeninnhold, (iii) et natriuminnhold, (iv) et jodinnhold, og (v) et jerninnhold, (vi) et aluminuminnhold, og (vii) et magnesiuminnhold.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor eksponeringstidsinformasjonen er knyttet til minst én av: (i) den minst ene kjernestrålingsdetektoren, og (ii) minst én energikilde.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnet med å: frakte den minst ene kjernestrålingsdetektoren i et borehull.

7. Fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende trinnet med å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved å anvende minst én prosessor for å dele opp kjernestrålingsinformasjon innhentet i et borehull i formasjonen i minst to kjernestrålingskomponenter.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, videre omfattende trinnet med å: aktivere et volum av interesse i en formasjon med minst én energikilde.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor den minst ene energikilden innbefatter minst én av: (i) en pulset nøytronkilde, og (ii) en konstant nøytronkilde.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor den minst ene parameteren av interesse er minst én av: (i) et silisiuminnhold, (ii) et oksygeninnhold, (iii) et natriuminnhold, og (iv) et jodinnhold, og (v) et jerninnhold, (vi) et aluminuminnhold, og (vii) et magnesiuminnhold.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor kjernestrålingsinformasjonen innbefatter en kjernestrålingstelling.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor de minst to kjernestrålingskomponentene representerer kjernestråling fra minst to forskjellige radionuklider.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor de minst to radionuklidene innbefatter minst to av: (i) nitrogen-16, (ii) neon-23, (iii) natrium-24, (iv) magnesium- 27, (v) aluminum-28, (vi) mangan-56, (vii) kobolt-58, (viii) kobolt-60, og (ix) jod-128.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 7, videre omfattende trinnet med å: innhente kjernestrålingsinformasjonen ved hjelp av minst én kjernestrålingsdetektor.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor den minst ene kjernestrålingsdetektoren står i virksom kommunikasjon med et volum av interesse aktivert av minst én energikilde mens de minst to kjernestrålingskomponentene er over en valgt terskel.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor oppdelingen baseres på minst én av: (i) rater av radioaktiv nedbrytning, og (ii) energispekterinformasjon.

17. Fremgangsmåte for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende trinnet med å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av minst én prosessor og basert på et oksygenestimat og i hvert fall en formasjonslitologi.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, videre omfattende trinnet med å: frembringe oksygenestimatet ved hjelp av minst én av: (i) oksygenaktivering og (ii) uelastisk spredning.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 17, hvor den minst ene parameteren av interesse er vannmetning.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 17, hvor trinnet med å estimere den minst ene parameteren av interesse omfatter trinnet med å: sammenlikne oksygenestimatet med en modell basert på formasjonslitologien.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor modellen omfatter: minst én predikert verdi for oksygen basert på formasjonslitologien.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, hvor minst én predikert verdi omfatter minst én av: (i) en predikert maksimumsverdi for oksygen, og (ii) en predikert minimumsverdi for oksygen.

23. Apparat for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende: en bærer; minst én kjernestrålingsdetektor fraktet av bæreren og innrettet for å generere informasjon som representerer kjernestråling fra et aktivert volum av interesse; og en dataprosesseringsanordning innrettet for å estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av kjernestrålingsinformasjonen og eksponeringstidsinformasjon.

24. Apparat ifølge krav 23, videre omfattende: en energikilde innrettet for å aktivere volumet av interesse.

25. Apparat ifølge krav 24, hvor den minst ene energikilden innbefatter minst én av: (i) en pulset nøytronkilde, og (ii) en konstant nøytronkilde.

26. Apparat ifølge krav 23, hvor bæreren er innrettet for å bli utplassert i et borehull.

27. Apparat ifølge krav 23, hvor den minst ene parameteren av interesse er minst én av: (i) et silisiuminnhold, (ii) et oksygeninnhold, (iii) et natriuminnhold, (iv) et jodinnhold, (v) et jerninnhold, (vi) et aluminuminnhold, og (vii) et magnesiuminnhold.

28. Apparat ifølge krav 23, hvor kjernestrålingsinformasjonen omfatter en kjernestrålingstelling.

29. Apparat ifølge krav 23, hvor dataprosesseringsanordningen omfatter: en prosessor; og et minnelagringsmedium.

30. Apparat ifølge krav 23, videre omfattende: minst én føler eller sensor i kommunikasjon med dataprosesseringsanordningen og innrettet for å estimere eksponeringstid.

31. Apparat for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende: en bærer; minst én kjernestrålingsdetektor fraktet av bæreren og innrettet for å generere informasjon som representerer kjernestråling fra et aktivert volum av interesse; og en dataprosesseringsanordning innrettet for å estimere den minst ene parameteren av interesse ved å dele opp den genererte kjernestrålingsinformasjonen i minst to kjernestrålingskomponenter.

32. Apparat ifølge krav 31, hvor de minst to forskjellige kjernestrålingskomponentene representerer kjernestråling fra minst to forskjellige radionuklider.

33. Apparat ifølge krav 32, hvor de minst to forskjellige radionuklidene omfatter minst to av: (i) nitrogen-16, (ii) neon-23, (iii) natrium-24, (iv) magnesium-27, (v) aluminum-28, (vi) mangan-56, (vii) kobolt-58, (viii) kobolt-60, og (ix) jod-128.

34. Apparat ifølge krav 31, videre omfattende: en energikilde operativt koblet til bæreren og innrettet for å aktivere volumet av interesse.

35. Apparat ifølge krav 34, hvor den minst ene energikilden innbefatter minst én av: (i) en pulset nøytronkilde, og (ii) en konstant nøytronkilde.

36. Apparat ifølge krav 31, hvor bæreren er innrettet for å bli utplassert i et borehull.

37. Apparat ifølge krav 31, hvor den minst ene parameteren av interesse er minst én av: (i) et silisiuminnhold, (ii) et oksygeninnhold, (iii) et natriuminnhold, (iv) en jodinnhold, (v) et jerninnhold, (vi) et aluminuminnhold, og (vii) et magnesiuminnhold.

38. Apparat ifølge krav 31, hvor kjernestrålingsinformasjonen omfatter en kjernestrålingstelling.

39. Apparat ifølge krav 31, hvor dataprosesseringsanordningen omfatter: en prosessor; og et minnelagringsmedium.

40. Apparat for estimering av minst én parameter av interesse for en formasjon, omfattende: en bærer; en oksygenestimator fraktet av bæreren og innrettet for å frembringe et oksygenestimat; og en dataprosesseringsanordning innrettet for å estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av oksygenestimatet og i hvert fall en formasjonslitologi.

41. Apparat ifølge krav 40, hvor oksygenestimatoren omfatter: minst én kjernestrålingsdetektor innrettet for å generere informasjon som representerer kjernestråling fra et aktivert volum av interesse.

42. Apparat ifølge krav 41, hvor oksygenestimatoren videre omfatter: en energikilde innrettet for å aktivere volumet av interesse.

43. Apparat ifølge krav 42, hvor den minst ene energikilden omfatter en pulset nøytronkilde.

44. Apparat ifølge krav 41, hvor kjernestrålingsinformasjonen omfatter en kjernestrålingstelling.

45. Apparat ifølge krav 40, hvor bæreren er innrettet for å bli utplassert i et borehull.

46. Apparat ifølge krav 40, hvor den minst ene parameteren av interesse er vannmetning.

47. Apparat ifølge krav 40, hvor dataprosesseringsanordningen omfatter: en prosessor; og et minnelagringsmedium.

48. Ikke-volatilt datamaskinlesbart mediumprodukt med lagrede instruksjoner som når de blir eksekvert av minst én prosessor, utfører en fremgangsmåte, fremgangsmåten omfattende trinnet med å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av informasjon innhentet fra minst én kjernestrålingsdetektor og eksponeringstidsinformasjon.

49. Ikke-volatilt datamaskinlesbart medium ifølge krav 48, videre omfattende minst én av: (i) et ROM, (ii) et EPROM, (iii) et EEPROM, (iv) et flyttbart RAM, (v) et flashminne, og (vi) et optisk platelager.

50. Ikke-volatilt datamaskinlesbart mediumprodukt med lagrede instruksjoner som når de blir eksekvert av minst én prosessor, utfører en fremgangsmåte, fremgangsmåten omfattende trinnet med å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved å dele opp informasjon innhentet fra minst én kjernestrålingsdetektor i minst to kjernestrålingskomponenter.

51. Ikke-volatilt datamaskinlesbart medium ifølge krav 50, videre omfattende minst én av: (i) et ROM, (ii) et EPROM, (iii) et EEPROM, (iv) et flyttbart RAM, (v) et flashminne, og (vi) et optisk platelager.

52. Ikke-volatilt datamaskinlesbart mediumprodukt med lagrede instruksjoner som når de blir eksekvert av minst én prosessor, utfører en fremgangsmåte, fremgangsmåten omfattende trinnet med å: estimere den minst ene parameteren av interesse ved hjelp av et oksygenestimat og i hvert fall en formasjonslitologi.

53. Ikke-volatilt datamaskinlesbart medium ifølge krav 52, videre omfattende minst én av: (i) et ROM, (ii) et EPROM, (iii) et EEPROM, (iv) et flyttbart RAM, (v) et flashminne, og (vi) et optisk platelager.