NO335728B1 - Fremgangsmåte og utstyr for bestemmelse av porøsitet for formasjonen rundt et borehull - Google Patents

Fremgangsmåte og utstyr for bestemmelse av porøsitet for formasjonen rundt et borehull Download PDF

Info

Publication number
NO335728B1
NO335728B1 NO20043747A NO20043747A NO335728B1 NO 335728 B1 NO335728 B1 NO 335728B1 NO 20043747 A NO20043747 A NO 20043747A NO 20043747 A NO20043747 A NO 20043747A NO 335728 B1 NO335728 B1 NO 335728B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
detector
response
measured
corrected
far
Prior art date
Application number
NO20043747A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20043747L (no
Inventor
Darwin V Ellis
Michael L Evans
Benoit Couet
Charles Case
Francoise Allioli
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20043747L publication Critical patent/NO20043747L/no
Publication of NO335728B1 publication Critical patent/NO335728B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/04Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
    • G01V5/08Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
    • G01V5/10Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources
    • G01V5/107Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources and detecting reflected or back-scattered neutrons
    • G01V5/108Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources and detecting reflected or back-scattered neutrons the neutron source being of the pulsed type
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/04Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
    • G01V5/08Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/04Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
    • G01V5/08Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
    • G01V5/10Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte for nøytronmåling og for det formål å bestemme porøsiteten av en undergrunnsformasjon som omgir et borehull, uavhengig av berggrunnens densitet, idet fremgangsmåten går ut på: - fremføring av et verktøy langs borehullet, hvor verktøyet omfatter en kilde for nøytronstråling og minst én detektor i aksial avstand fra denne kilde, - generering av målt detektorrespons for vedkommende minst ene detektor og som da er slik at den angir nøytronstråling fra kilden i vekselvirkning med vedkommende jordformasjoner, - bearbeiding av den målte detektorrespons i samsvar med en forut fastlagt matematisk ligning, slik at det derved utledes en korrigert detektorrespons som er uavhengig av densiteten av vedkommende undergrunnsformasjon, og - bestemmelse av porøsiteten for den grunnformasjon som omgir borehullet ut i fra den angitte korrigerte detektorrespons. Oppfinnelsen gjelder også utstyr for utførelse av den omtalte fremgangsmåte.

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN
Denne oppfinnelse gjelder bestemmelse av en karakteristisk egenskap ved jordformasjoner som gjennomtrenges av et borehull, og nærmere bestemt bestemmelse av formasjonsporøsitet ved hjelp av nøytronmålinger.
Ved leting etter og produksjon av hydrokarbon er det av største viktighet å bestemme (a) om en gitt jordformasjon inneholder hydrokarbon, (b) mengden av hydrokarbon inne i formasjonen og (c) produserbarheten av det hydrokarbon som befinner seg inne i informasjonen. Mengden av hydrokarbon som foreligger inne i en formasjon er da en funksjon av formasjonens porerom eller "porøsitet". Ved utboring av brønner for produksjon av hydrokarboner er det ønskelig å måle porø-siteten for hver tilsiktet hydrokarbonproduserende formasjon som gjennomtrenges av borehullet. Det er enda mer ønskelig av økonomiske grunner og planleggings-grunner å bestemme porøsiteten av eventuelt produserbare formasjoner under den faktiske utboring av borehullet.
I løpet av de senere dekader er det brukt mange teknologier for å måle og anslå formasjonsporøsitet ut i fra et borehull. Én av disse teknologier er basert på utstyr som inneholder en isotopkilde som avgir raske nøytroner, samt en detektor i aksial avstand og som reagerer på fluksen av innfallende termiske nøytroner som skriver seg fra vekselvirkningen av de raske nøytroner med atomkjerner inne i borehullet og i formasjonen i nærheten av borehullet. Den grunnleggende forståelse i henhold til dette utstyr er basert på det forhold at (a) hydrogen er den mest effektive moderator av raske nøytroner på grunn av sin lave atomvekt, og (b) største-delen av det hydrogen som finnes i jordformasjoner inneholdes i den væske som befinner seg i formasjonens porerom, enten da som vann eller som flytende hydrokarboner eller gass. Detektoren befinner seg i aksial avstand fra nøytronkilden, slik at det for en gitt borehullstilstand vil den telletakt som registreres av den termiske nøytrondetektor avta etter hvert som den volumetriske konsentrasjon av hydrogen eller porøsitet øker.
Utstyr for dobbeldetektering av nøytronporøsitet er blitt innført for å nedsette til et minimum virkningene av borehullet på målingen av formasjonsporøsitet. US-patent nr. 3,483,376 og US-patent nr. 5,767,510 angir to detektorer for termiske nøytroner og som befinner seg i forskjellige aksiale avstander fra vedkommende kilde for raske nøytroner. Forholdet mellom responsene for de to detektorer vil da variere med formasjonens porøsitet, men den vil være mindre følsom for bore- hullsparametere enn for telletakten fra hver av de to detektorer. Forholdet utgjør derfor den målte parameter som brukes for å beregne porøsitet. Historisk har dette forhold blitt dannet ut i fra responsen av den detektor som ligger nærmest kilden, eller den såkalte "nær"-detektor dividert med responsen for den detektor som ligger lengst bort fra kilden, eller den såkalte "fjern"-detektor.
Nøyaktighetsproblemer foreligger imidlertid fremdeles ved utstyr som utnytter disse to detektorer, da responsen for dette nøytronporøsistetsverktøy i vesent-lig grad varierer med densiteten av den formasjon som skal målelogges. Videre er denne respons også en funksjon av det termiske oppfangingstverrsnitt (sigma). Nedsetting av sigmaresponsen for en nøytronporøsitetsmåling til et minimum oppnås vanligvis ved å inneslutte nøytrondetektorene i et hylster som i høy grad ab-sorberer termiske nøytroner, og som bare epitermiske nøytroner er i stand til å trenge gjennom. På denne måte detekteres bare epitermiske nøytroner, og dette fører da til meget liten sigma-respons.
Omsorgsfull posisjonsinnstilling av detektorene i forhold til kilden kan da nedsette densitetsvirkningene til et minimum. Det er blitt vist at et minimum i densitetsrespons finner sted i en viss særegen avstand fra kilden og som er avhengig av kildeenergien (se Scott, H.D., et al., 1994, "Response of a Multidetector Pulsed Neutron Porosity Tool", tidsskriftartikkel fremlagt ved det 35. Annual Logging Sym-posium Transactions of the Society of Professional Well Log Analysts). Detektorer plassert i punktet for minste densitetsfølsomhet har vist seg å ha meget liten densitetsrespons.
Denne teknikk har imidlertid forskjellige ulemper, blant annet en sterk be-grensning når det gjelder plasseringen av detektorene, hvilket vil i sin tur fører til viktige mekaniske begrensninger. Videre vil også fjerndetektoren fremdeles oppvi-se betraktelig densitetsfølsomhet.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
Det er således et formål for oppfinnelsen å angi en fremgangsmåte for å bestemme porøsiteten for en formasjon som omgir et borehull og som gir større konstruksjonsmuligheter samtidig som den i høy grad forbedrer det dynamiske område for nøytronporøsitetsmålingen, nedsetter til et minimum omgivelseskor-reksjoner og eliminerer forskjeller i skiferrespons blant forskjellige verktøyutførel-ser.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for nøytronmå-ling for å bestemme porøsiteten av en jordformasjon som omgir et borehull, hvor da fremgangsmåten omfatter: - fremføring av et verktøy langs borehullet, hvor verktøyet omfatter en kilde for nøytronstråling og minst én detektor plassert i aksial avstand fra denne kilde, - frembringelse av målt detektorrespons for den minst ene detektor og som angir nøytronutstråling fra kilden i vekselvirkning med jordformasjonene, - bearbeiding av den målte detektorrespons ved hjelp av en forut fastlagt matematisk ligning, for derved å oppnå en korrigert detektorrespons som er uavhengig av vedkommende jordformasjons densitet, og - bestemmelse av porøsiteten for den jordformasjon som omgir borehullet ut i fra den korrigerte detektorrespons.
Fortrinnsvis omfatter den forut bestemte matematiske ligning multiplisering av den målte detektorrespons med en korreksjonsfaktor som da avhenger av formasjonens densitet. Fortrinnsvis omfatter den målte og den korrigerte nærdetektorrespons en nærdetektor-telletakt, mens den målte og korrigerte fjerndetektorrespons omfatter en fjerndetektor-telletakt.
Fortrinnsvis har den angitte matematiske ligning følgende form:
hvor CRcorrer den korrigerte detektorrespons, CR er den målte detektorrespons, p er detektorens sensitivitet overfor densitet og p er formasjonens densitet.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også utstyr for å bestemme porøsi-teten av en jordformasjon som omgir et borehull, og dette utstyr omfatter da: (a) et borehullsverktøy som omfatter en kilde for nøytronstråling samt minst én detektor, og (b) en datamaskin for å beregne målt respons for vedkommende detektor slik at det derved oppnås et mål for porøsiteten av den jordformasjon som omgir borehullet, hvorved da: - den målte respons fra den minst ene detektor angir nuklere stråling fra kilden i vekselvirkning med jordformasjonen, - den målte respons fra detektoren bearbeides ved en forutbestemt matematisk ligning ved bruk av datamaskinen for å oppnå korrigert detektorrespons som er uavhengig av formasjonens densitet, hvor denne korrigerte detektorrespons er et uttykk for porøsiteten av jordformasjonen som omgir borehullet.
Fordelen ved denne fremgangsmåte og dette utstyr er da en mer nøyaktig nøytronporøsitetsmåling med ønskelige responsegenskaper. Videre kan denne nøytronmålemetode anvendes på nøytronporøsitetsmålinger utført ved hjelp av forskjellige fremføringsmidler, nemlig ledningskabel (WL), logging-under-utboring (LWD) eller logging-under-tripping (LWT).
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremtre klart for fagkyn-dige innenfor dette område ut i fra den følgende detaljerte beskrivelse sett i sam-menheng med de ledsagende figurer, hvor:
- fig. 1 viser et nøytronverktøy for måling av porøsitet,
- fig. 2a og 2b angir henholdsvis ukorrigert og korrigert telletakt i samsvar med oppfinnelsens fremgangsmåte, og - fig. 3a og 3b angir ukorrigerte og korrigerte forhold mellom telletakter for nærdetektor og fjerndetektor i samsvar med oppfinnelsens fremgangsmåte.
BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSER
Fig. 1 viser en innretning for nøytrondetektering av porøsitet og som inngår i et verktøy for logging-under-utboring. I dette utførelseseksempel for utstyr i henhold til oppfinnelsen er en kilde for raske nøytroner 1, en nærdetektor 2 og en fjerndetektor 3 posisjonsinnstilt inne i et vektrør 4, som da vil bli betegnet som LWD-verktøyet. Som et annet utførelseseksempel for en fremgangsmåte og et utstyr i henhold til oppfinnelsen, kan vedkommende verktøy utnytte mer enn to aksialt atskilte detektorer, slik at det blir mulig å velge respons fra en enkelt detektor eller fra par av detektorer for å optimalisere omfanget av den undersøkte sone. LWD-verktøyet 4 er opphengt ved hjelp av en borestreng 5 inne i et borehull 6 som gjennomtrenger en jordformasjon 7. Den øvre ende av borestrengen 5 er opphengt fra jordoverflaten 70 og fortrinnsvis da fra et vanlig roterende utborings-trekkverk (ikke vist). En borkrone 8 er festet til den nedre ende av LWD-verktøyet. Borestrengen 5 roteres ved hjelp av et drivrør 9, slik at derved både LWD- verktøyet 4 og borkronen 8 roteres, og slik at da borehullet forlenges nedover som en følge av borkronens skjærende virkning. Et fortrinnsvis vanlig utborings-fluidsystem anvendes for å fjerne det borkaks som dannes ved rotasjonen av borkronen, samt for å opprettholde det hydrostatiske trykk inne i borehullet.
I det eksempel som er angitt i fig. 1, er nærdetektoren 2 anordnet i en aksial avstand d fra nøytronkilden 1, mens fjerndetektoren 3 er plassert i en aksial avstand D fra nøytronkilden. Nøytronkilden, nærdetektoren og fjerndetektoren er trykkavtettet, fortrinnsvis innenfor veggen av verktøyet 4, slik at disse elementer derved isoleres fra borehullets omgivelser, og slik at det også blir mulig å opprette en fortrinnsvis koaksial kanal inne i verktøyet 4 og hvorigjennom borefluidet kan strømme. Borefluidet driver borkronen 8 på en måte som ville vært velkjent innenfor fagområdet. Nøytronkilden utgjøres fortrinnsvis av en isotopisk kilde som sen-der ut raske nøytroner. Denne kilde kan være en kjemisk kilde, slik som en blan-ding av Americium og Beryllium (Am-Be, 4,5 MeV), eller alternativt, Californium-252 (<252>Cf). Nøytronkilden kan også være en nøytrongenerator som utnytter en reaksjon av formen d-d eller d-T. Den pulsede nøytrongenerator utgjøres av en høyspenningsforsyning (typisk 70 til 100 kV) og et vakuumrør hvori deuterium- og tritium-ioner først genereres og så akselereres henimot et mål som inneholder tritium og deuterium. Reaksjonen mellom en deuterium- og en tritium-kjerne fører til utstråling av et nøytron med en energi på omkring 14 MeV.
Nærdetektoren og fjerndetektoren er fortrinnsvis bare følsomme for nøytro-ner med meget lav energi, hvilket vil si "termiske" eller "epitermiske" nøytroner. Helium-3 detektorer reagerer på både termiske og epitermiske nøytroner, mens en helium-3 detektor innpakket i et lag kadmium reagerer primært på epitermiske nøytroner, slik det vil være velkjent innenfor fagområdet. I det utførelseseksempel hvor forholdet mellom fjerndetektorens og nærdetektorens respektive responser blir opprettet, er det å foretrekke at fjerndetektoren 3 er mer følsom for termiske nøytroner av statistiske grunner, da fluksen av termiske nøytroner i fjerndetektorens posisjon vil være betraktelig mindre enn fluksen av termiske nøytroner der hvor nærdetektoren befinner seg.
Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen forholder det seg da slik at det er anordnet en fjerndetektor og en nærdetektor, hvor de relative monterings-posisjoner for så vel fjerndetektoren som nærdetektoren kan varieres i forhold til nøytronkilden, hvilket da er meget hensiktsmessig da det vil muliggjøre mekanisk tilpassbarhet. Det skal nå henvises til fig. 1, hvor det er vist at så vel nærdetektoren som fjerndetektoren både kan plasseres på oversiden av nøytronkilden fortrinnsvis i hver sin aksiale avstand. Alternativt kan enten nærdetektor eller fjerndetektoren være plassert på oversiden av nøytronkilden, mens den andre detektor (eller begge) kan plasseres på undersiden av nøytronkilden.
Effektforsyninger samt regulerings- og data-behandlingskretser for detektorene fortrinnsvis befinner seg inne i LWD-verktøyet 4. Telletakten for nærdetektoren 2 og fjerndetektoren 3 blir fortrinnsvis telemetrioverført til jordoverflaten 70 ved hjelp av et slampuls-telemetrisystem, som ikke er vist, eller annet egnet telemetri-utstyr som ville være kjent innenfor så vel LWD-teknikk som MWD-teknikk (måling-under-utboring). Alternativt kan detektorresponsene eller vedkommende telletakt-data registreres og lagres inne i en minneanordning (ikke vist), som da fortrinnsvis er plassert inne i LWD-verktøyet 4, for påfølgende gjenvinning når LWD-verktøyet returneres til jordoverflaten 70, nemlig ved bruk av en datamaskin (ikke vist) for å fremvise nærdetektorens og fjerndetektorens telletakt, for derpå å opprette en logg over formasjonens porøsitet som en funksjon av dybden inne i borehullet.
Generelt sett henger detektorresponsene både av hydrogenindeks og densiteten av den formasjon som omgir borehullet (antas da ingen sigma-virkninger, hvor sigma er det makroskopiske nøytronoppfangingstverrsnitt for formasjonen, se f.eks. boken " Well logging for Earth Scientists", av Darwin Ellis ( Elsevier)).
Telletakten (CR) for en gitt detektor kan uttrykkes ved:
Hvor: Hl = formasjonens hydrogenindeks, hvilket vil si formasjonens hydrogen-konsentrasjon i forhold til samme verdi som for vann.
p = formasjonens densitet.
a = detektorens følsomhet overfor Hl.
p = detektorens følsomhet overfor densitet
og det antas da en eksponential avhengighet av Hl og densitet. Følsomhetene a og p er konstanter for en gitt detektoravstand og nøytronkildeenergi (spesielt vil p variere i avhengighet av kjemiske eller nøytrongeneratorkilder, men ved hjelp av viktig koeffisient kan disse forskjeller overvinnes slik at det oppnås nøyaktige po-
røsitetsmålinger). Følsomheten J3 bestemmes for en gitt detektor ved å observere telletaktresponsen mens formasjonens densitet varieres, men ved å holde formasjonens Hl-verdikonstant. Følsomheten a oppnås ved å utføre den omvendte pro-sess.
vil da fjerne densitetsvirkningen og isolere Hl-responsen. Denne ligning kan da påtrykkes minst én av de målte detektorresponser eller begge disse, i forbindelse med telletaktene for en nærdetektor eller fjerndetektor.
I henhold til oppfinnelsen kan da korrigerte detektor-telletakter (henholdsvis NcRcorr og FcRcorr) i det utførelseseksempel hvor to detektorer (nær og fjern) blir benyttet, utledes ved hjelp av :
hvor Ncrog Fcrer de målte telletakter for henholdsvis nærdetektoren og fjerndetektoren.
I henhold til oppfinnelsens fremgangsmåte vil det da være mulig å bruke en enkelt målt detektor-telletakt og korrigere denne i samsvar med denne fremgangsmåte for det formål å utlede formasjonens porøsitet ved hjelp av en hensiktsmessig behandlingsmetode kjent innenfor fagområdet. Det vil også være mulig å bruke et detektorpar bestående av nærdetektor og fjerndetektor og derpå bruke enten begge de korrigerte telleverdier for henholdsvis nærdetektoren og fjerndetektoren, eller eventuelt bare én korrigert telletakt og en annen målt telletakt for det formål å utlede et telletaktforhold. Ved bruk av korrigert telletaktverdi for så vel nærdetektoren som fjerndetektoren vil imidlertid være å foretrekke når det gjelder å utlede den mest nøyaktige verdi for formasjonsporøsiteten.
I det utførelseseksempel hvor både nærdetektorens og fjerndetektorens
telletakt blir korrigert, vil dette føre til det korrigerte telletaktforhold
Dette forhold vil da være forholdsvis ufølsomt for densiteten og vil da reagere bare på foreliggende hydrogenindeks. Spesielt og som angitt i fig. 2a og 2b vil avles-ninger i skifer ikke kunne gi overdrevne porøsitetsverdier forårsaket av densitetsvirkninger. Dette vil si at den tilsynelatende porøsitet for en 45 pu skifer ved bruk av det korrigerte forhold (fig. 2a) vil ligge omkring 82 pu, mens det densitetskorrigerte forhold (fig. 2b) vil gi den korrekte porøsitetsverdi på 45 pu.
Som en videre forklaring, kan det angis at fig. 2a viser en målt fjerndetektorrespons forut for densitetskorreksjon. Avvikene av sandstenspunktene og dolomitt-punktene fra kalkstensporøsitetsresponsen skriver seg hovedsakelig fra densitetsvirkninger (spesielt for dolomitt). Aluminapunktet, som representerer skifer med stor densitet og skiller seg klart fra kalkstenresponslinjen, oppviser til og med høy-ere densitetsvirkninger. I fig. 2b er fjerndetektorens telletakter blitt korrigert for densitetsvirkninger, og da i samsvar med beregningsmetoden i henhold til oppfinnelsen. Som en følge av dette er dolomitt- og alumina-punktene brakt til å ligge på kalkstenresponslinjen, og fastlegger da at densitetsvirkningene er blitt fjernet. Sandstenspunktene er forskjøvet nærmere kalkstenresponslinjen, men overlapper ikke kalkstensresponsen på grunn av resterende virkninger som har å gjøre med rask nøytrontransport.
Som vist i fig. 3a og 3b, er virkningene fra densitetskorreksjonen til og med mer fremtredende uttrykt ved forholdet mellom nærdetektorens og fjerndetektorens telletakter. Det ukorrigerte NcR/FcR-forhold (fig. 3a) oppviser klare densitetsvirkninger for sandstens-, dolomitt- og alumina-punktet sammenlignet med kalkstensresponsen (hvilket vil si at sandstens-, dolomitt- og skiferpunktene ligger et godt stykke bort fra porøsitetsresponslinjen for kalksten).
På den annen side er det densitetskorrigerte forhold
ufølsom for
densitetspåvirkninger og vil bare reagere på hydrogenindeks Hl. Som en følge av dette ligger dolomitt- og skiferpunktene på kalkstensresponslinjen (sandstens-responsene ligger meget nærmere kalkstensresponslinjen, men oppviser restvirk-ninger).
Utøvelse av densitetskorreksjon på detektortelletaktene har flere gunstige virkninger. For det første er dolomitt- og alumina-punktene brakt til å ligge på
kalkstensresponslinjen og vil da ikke ha behov for noen litologi-korreksjon, hvilket vil si at porøsitetsresponsen for kalksten, dolomitter og skifere er meget nær like-artede. For det andre ligger sandstenspunktene nærmere kalkstensresponslinjen
og vil da kreve en mindre litologi-korreksjon for å plassere disse punkter på refe-ranselinjen for kalkstensrespons. For det tredje og av størst viktighet forholder det seg slik at det dynamiske måleområdet er blitt dramatisk forbedret, spesielt når det gjelder høyere porøsiteter, nemlig ved å fjerne densitetsvirkningene. Dette inne-bærer at det dynamiske område (0 -> 100 pu) er omkring 5 for det ukorrigerte forhold, men omkring 20 for det densitetskorrigerte forhold. Dette forbedrede dynamiske område har som følge en mer nøyaktig og statistisk presis porøsitetsmåling.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan påføres en eksisterende LWD-verktøyutførelse for å "avstemme" verktøyets porøsitetsrespons slik at den oppviser en spesifisert grad av densitetsvirkning. Denne grad av densitetsvirkning som oppvises ved en gitt utførelse vil da være avhengig av kilde/detektor-avstanden og kan kvantifiseres ved beta-koeffisienten i ligning (1). Ved å justere beta-verdien i densitetskorreksjonen i ligning (2), kan densitetsfølsomheten økes, senkes eller fjernes helt og holdent for å oppnå en spesifikk densitetsrespons. Mu-ligheten for å avstemme verktøyets porøsitetsrespons på denne måte gjør det mulig å frembringe en respons som er uavhengig av verktøyets utførelse. En konsis-tent og uniform porøsitetsrespons kan således oppnås ut i fra verktøyer med ibo-ende forskjellige responser.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er blitt beskrevet under henvis-ning til et LWD-verktøy, men kan gi like effektive densitetskorreksjoner i forbindelse med kabelledningssystemer.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for nøytronmåling med det formål å bestemme porøsiteten for en jordformasjon som omgir et borehull, karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: - fremføring av et verktøy langs borehullet, hvor verktøyet omfatter en kilde for nøytronstråling og minst én detektor i aksial avstand fra kilden, - frembringelse av målt detektorrespons for den minst ene detektor og som angir nøytronstråling fra kilden i vekselvirkning med jordformasjonene, - bearbeiding av den målte detektorrespons med en forut fastlagt matematisk ligning, for derved å utlede korrigert detektorrespons som vil være uavhengig av vedkommende jordformasjonsdensitet, og - bestemmelse av porøsiteten for den jordformasjon som omgir borehullet ut i fra den angitte korrigerte detektorrespons.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat den forut fastlagte matematiske ligning omfatter multiplisering av den målte detektorrespons med en korreksjonsfaktor som avhenger av formasjonens densitet.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert vedat den minst ene detektor omfatter en nærdetektor og en fjerndetektor, hvori frembringelse av målt detektorrespons omfatter å frembringe en målt nærdetektorrespons og en målt fjerndetektorrespons, hvori å utlede korrigert detektorrespons omfatter å utlede korrigert nærdetektorrespons og en korrigert fjerndetektorrespons , og hvori de målte og de korrigerte nærdetektor-responser omfatter en nærdetektor-telletakt, mens de målte og de korrigerte fjerndetektorresponser omfatter en fjerndetektortelletakt.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert vedat den angitte matematiske ligning er av formen:
hvor CRcorrer den korrigerte detektortelletakt, CR er den målte detektortelletakt, p er detektorens følsomhet overfor densitet og p er formasjonens densitet.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert vedat detektorens sensitivitet for densitet p kan justeres for det formål å frembringe en korrigert detektorrespons som vil være uavhengig av borehullverktøyets utførelse.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat kilden for nøytronstråling er en isotopkilde som avgir raske nøytroner.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat den minst ene detektor omfatter en nærdetektor og en fjerndetektor, idet nærdetekoren og fjerndetektoren er detektorer for termiske nøytroner.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat den minst ene detektor omfatter en nærdetektor og en fjerndetektor, idet nærdetektoren og fjerndetektoren er detektorer for epitermiske nøytroner.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat verktøyet føres frem ved hjelp av en borestreng.
10. Utstyr for å bestemme porøsiteten av en jordformasjon som omgir et borehull, karakterisert vedat utstyret omfatter: (a) et borehullsverktøy som omfatter en kilde for nøytronstråling og minst én detektor, og (b) en datamaskin for å beregne målt respons fra vedkommende detektor slik at det derved oppnås et mål på porøsiteten av den jordformasjon som omgir borehullet, hvorved: - den målte respons fra den minst ene detektor angir nukleær stråling fra vedkommende kilde i vekselvirkning med jordformasjonen, - den målte respons fra den angitte detektor påvirkes av en forut bestemt matematisk ligning ved bruk av den angitte datamaskin for derved å utlede en korrigert detektorrespons som er uavhengig av formasjonens densitet, hvor denne korrigerte detektorrespons benyttes for å angi porøsiteten for jordformasjonen som omgir borehullet.
11. Utstyr som angitt i krav 10, karakterisert vedat den forut fastlagte matematiske ligning omfatter multiplisering av den målte detektorrespons ved en korreksjonsfaktor som avhenger av formasjonens densitet.
12. Utstyr som angitt i krav 11, karakterisert vedat den minst ene detektor omfatter en nærdetektor og en fjerndetektor, hvori den målte respons omfatter en målt nærdetektorrespons og en målt fjerndetektorrespons, hvori den korrigerte detektorrespons omfatter en korrigert nærdetektorrespons og en korrigert fjerndetektorrespons, og hvori de målte og de korrigerte nærdetektorresponsene omfatter en nærdetektortelleverdi, og de målte og de korrigerte fjerndetektorresponser omfatter en fjerndetektor-telleverdi.
13. Utstyr som angitt i krav 12, karakterisert vedat den matematiske ligning er av formen: CRcorr=CR x e<Pp>, hvor CRcorrer den korrigerte detektortelleverdi, CR er den målte detektortelleverdi, p er detektorens følsomhet overfor densitet og p er formasjonens densitet.
14. Utstyr som angitt i krav 13, karakterisert vedat detektorens følsomhet overfor densiteten p kan justeres for det formål å frembringe en korrigert detektorrespons som er uavhengig av borehullverktøyets utførelse.
15. Utstyr som angitt i krav 10, karakterisert vedat kilden for nøytronstråling er en isotopkilde som avgir raske nøytroner.
16. Utstyr som angitt i krav 10, karakterisert vedat den minst ene detektor omfatter en nærdetektor og en fjerndetektor, så vel nærdetektoren som fjerndetektoren er en detektor for termiske nøytroner.
17. Utstyr som angitt i krav 10, karakterisert vedat den minst ene detektor omfatter en nærdetektor og en fjerndetektor, så vel nærdetektoren som fjerndetektoren er en detektor for epitermiske nøytroner.
18. Utstyr som angitt i krav 10, karakterisert vedat verktøyet fremføres ved hjelp av en borestreng.
NO20043747A 2003-09-08 2004-09-07 Fremgangsmåte og utstyr for bestemmelse av porøsitet for formasjonen rundt et borehull NO335728B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/657,391 US7112783B2 (en) 2003-09-08 2003-09-08 Neutron measurement method for determining porosity of a formation surrounding a borehole

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20043747L NO20043747L (no) 2005-03-09
NO335728B1 true NO335728B1 (no) 2015-02-02

Family

ID=33132074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20043747A NO335728B1 (no) 2003-09-08 2004-09-07 Fremgangsmåte og utstyr for bestemmelse av porøsitet for formasjonen rundt et borehull

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7112783B2 (no)
CN (1) CN100455767C (no)
BR (1) BRPI0403764A (no)
EA (1) EA010582B1 (no)
GB (1) GB2405696B (no)
NO (1) NO335728B1 (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE434197T1 (de) * 2005-01-31 2009-07-15 Prad Res & Dev Nv Methode für eine bohrlochinvariante porösitätsmessung
US20070241275A1 (en) * 2005-10-11 2007-10-18 Baker Hughes Incorporated Neutron source for well logging
CN101135733B (zh) * 2007-10-09 2010-05-19 西安奥华电子仪器有限责任公司 脉冲中子双谱-示踪剩余油饱和度测井方法
US7728306B2 (en) * 2007-10-26 2010-06-01 Schlumberger Technology Corporation Neutron logging tool having source and target with deuterium-tritium gas admixture
RU2503981C2 (ru) * 2008-08-26 2014-01-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Способ и устройство для определения во время бурения насыщения водой пласта
US9370621B2 (en) * 2008-12-16 2016-06-21 Medtronic Minimed, Inc. Needle insertion systems and methods
US7692140B1 (en) 2008-12-19 2010-04-06 Hall David R Downhole cover
WO2010088439A2 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Schlumberger Canada Limited System and method for matching lithology responses of downhole tools having different source energies
US8461520B2 (en) * 2009-08-24 2013-06-11 Baker Hughes Incorporated Sourceless gamma ray production system and methods
CN101793145B (zh) * 2010-03-29 2012-10-03 大庆油田有限责任公司 一种中子寿命和补偿中子组合测井确定钙质夹层和地层孔隙度方法
CN102080538B (zh) * 2010-12-16 2013-01-09 中国石油集团钻井工程技术研究院 随钻中子孔隙度测量的中子发射控制方法、装置及短节
US10422920B2 (en) 2011-05-23 2019-09-24 Schlumberger Technology Corporation Formation characterization for fast forward neutron models
AU2012393570B2 (en) 2012-11-01 2016-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for detecting epithermal and thermal neutrons
US9568639B2 (en) 2014-05-16 2017-02-14 Schlumberger Technology Corporation Borehole tool calibration method
US9575208B2 (en) 2014-05-16 2017-02-21 Schlumberger Technology Corporation Geological constituent estimation using calculated spectra relationships
CN107923240B (zh) * 2015-09-16 2021-02-26 因格瑞恩股份有限公司 用于确定与井或地层中的有机质相关联的孔隙度的方法
US9939549B2 (en) 2015-12-06 2018-04-10 Schlumberger Technology Corporation Measurement of formation bulk density employing forward modeling of neutron-induced gamma-ray emission

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483376A (en) * 1966-08-03 1969-12-09 Schlumberger Technology Corp Two neutron detector earth formation porosity logging technique
US3823319A (en) * 1970-08-21 1974-07-09 Schlumberger Technology Corp Porosity determination with mudcake correction
AU8343182A (en) * 1981-05-11 1982-11-18 Australian Atomic Energy Commission Neutron method of elemental analysis
US4631405A (en) * 1984-12-05 1986-12-23 Halliburton Company Method and apparatus for dual-spaced fast/epithermal neutron porosity measurements
US4661701A (en) * 1985-07-17 1987-04-28 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for borehole-corrected spectral analysis of earth formations
US4910397A (en) * 1989-01-10 1990-03-20 Mobil Oil Corporation Pulsed neutron porosity logging
RU2073894C1 (ru) * 1992-05-21 1997-02-20 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры Способ нейтрон-нейтронного каротажа нефтегазовых скважин по надтепловым нейтронам
US5767510A (en) * 1996-04-15 1998-06-16 Schlumberger Technology Corporation Borehole invariant porosity measurement system
US6207953B1 (en) * 1998-04-24 2001-03-27 Robert D. Wilson Apparatus and methods for determining gas saturation and porosity of a formation penetrated by a gas filled or liquid filled borehole
RU2191413C1 (ru) * 2001-06-19 2002-10-20 Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "Каротаж" Способ спектрометрического гамма-каротажа и устройство для его проведения

Also Published As

Publication number Publication date
US20050051718A1 (en) 2005-03-10
GB2405696B (en) 2006-03-29
CN1619100A (zh) 2005-05-25
GB2405696A (en) 2005-03-09
US7112783B2 (en) 2006-09-26
EA010582B1 (ru) 2008-10-30
GB0419113D0 (en) 2004-09-29
EA200401050A1 (ru) 2005-04-28
CN100455767C (zh) 2009-01-28
NO20043747L (no) 2005-03-09
BRPI0403764A (pt) 2005-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5539225A (en) Accelerator-based methods and apparatus for measurement-while-drilling
US7253402B2 (en) Apparatus and method for determining thermal neutron capture cross section of a subsurface formation from a borehole using multiple detectors
US7623968B2 (en) Determination of porosity and fluid saturation of underground formations
US8510051B2 (en) Systems and methods for evaluating formations having unknown or mixed salinity
NO313438B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av grunnformasjoners densitet
EP2959100B1 (en) Directional measurements using neutron sources
CA2202310C (en) Borehole invariant neutron porosity measurement system
US8000899B2 (en) Borehole invariant porosity measurement method
NO335728B1 (no) Fremgangsmåte og utstyr for bestemmelse av porøsitet for formasjonen rundt et borehull
CN102933793A (zh) 利用基于钻头的有源辐射源和伽玛射线检测器进行地层评估
US8618472B2 (en) Downhole carbon logging apparatus, systems, and methods
WO2005119303A1 (en) Method for determining formation porosity and gas saturation in a gas reservoir
US10725201B2 (en) Compensated neutron correction for contributions outside the petrophysical model
NO20120994A1 (no) Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av 3-fase-metning gjennom fôringsrør i brønnhull
NO335646B1 (no) Nøytronlogging med en dobbeltkompensert klorloggesonde
US4810459A (en) Method and apparatus for determining true formation porosity from measurement-while-drilling neutron porosity measurement devices
US11215732B2 (en) Geological constraint using probability functions in stochastic mineralogy modeling
US20180113233A1 (en) Determination of concentration of chemical elements in an earth formation from non-coaxial dual detector radiation measurements
CA1257405A (en) Method and apparatus for determining true formation porosity from measurement-while-drilling neutron porosity measurement devices
NO346238B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for bestemmelse av undergrunnens densitet utført ved bruk av radioaktive kilder og sensorer på mer enn ett sted
Ellis Neutron and gamma ray scattering measurements for subsurface geochemistry
Couet et al. Ellis et al.
Narve et al. Field Experience Using The Full Suite MWD-Combination For Reservoir Logging And Evaluation.
Odom et al. Shaly sand analysis via density/neutron porosity from pulsed neutron
Nordy et al. Logging-While-Drilling (LWD) Results in Indonesia

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees