NO342775B1 - Fremgangsmåte og system for beregning av utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale i en formasjon - Google Patents
Fremgangsmåte og system for beregning av utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale i en formasjon Download PDFInfo
- Publication number
- NO342775B1 NO342775B1 NO20111336A NO20111336A NO342775B1 NO 342775 B1 NO342775 B1 NO 342775B1 NO 20111336 A NO20111336 A NO 20111336A NO 20111336 A NO20111336 A NO 20111336A NO 342775 B1 NO342775 B1 NO 342775B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- formation
- materials
- gamma
- processor
- treatment material
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 174
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 70
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 45
- 241001637516 Polygonia c-album Species 0.000 claims description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 27
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 claims description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 114
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 24
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 22
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 22
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 22
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 229910052686 Californium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 150000002471 indium Chemical class 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N californium atom Chemical compound [Cf] HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005258 radioactive decay Effects 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
- G01V5/04—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
- G01V5/08—Prospecting 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
- G01V5/10—Prospecting 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
- G01V5/101—Prospecting 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 the secondary Y-rays produced in the surrounding layers of the bore hole
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)
Abstract
En metode og system for å beregne utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale i en formasjon. Minst noen av utføringsformene er metoder som består i å frigjøre nøytroner inn i en formasjon fra en nøytronkilde i et loggeverktøy i et borehull som har en akse, detektere gammaenergi produsert av materialer i formasjonen ved hjelp av en gammadetektor på logge- verktøyet, generere et målt gammaenergispektrum, bestemme elementkonsentrasjoner av formasjonsmaterialer basert på spekteret, og beregne aksial utbredelse av formasjonsbehandlingsmateriale i forhold til borehullsaksen basert på elementkonsentrasjoner av minst noen materialer i formasjonen.
Description
FREMGANGSMÅTE OG SYSTEM FOR BEREGNING AV UTSTREKNING AV ET FORMASJONSBEHANDLINGSMATERIALE I EN FORMASJON
BAKGRUNN
For å øke produksjonen av hydrokarboner (f.eks. olje og gass) fra formasjoner, kan ulike oppsprekkingsteknikker anvendes. Ved "hydraulisk oppsprekking" blir for eksempel en oppsprekkingsvæske tvunget, under høyt trykk, ned i et foret, perforert borehull. Oppsprekkingsvæsken trenger inn i formasjonen som omgir borehullet og skaper og/eller åpner oppsprekkinger i formasjonen. I noen tilfeller er en "proppant" inkludert i oppsprekkingsvæsken. Når trykket i oppsprekkingsvæsken slippes ut, forblir proppantene i oppsprekkingen av formasjonen for å holde oppsprekkingene åpne.
US 2007/034373 Al beskriver en fremgangsmåte som omfatter anbringelse i en formasjonsfraktur, et proppant og / eller et fraktureringsfluidum som omfatter et strålingsmotstandbart materiale som omfatter indium og / eller vanadium. Bestråling av strålingsfølsomt materiale med nøytroner og måling av gamma-stråling utstrålt fra det strålingsfølsomme materiale i et enkelt pass. Enkeltpasset involverer ikke måling av bakgrunnsstråling fra tidligere eller etterfølgende loggpasninger. Formasjonsfrakturhøyde bestemmes fra den målte gammastrålingen.
Det er ønskelig å kjenne utstrekningen oppsprekking har oppstått i innenfor en formasjon, spesielt den "vertikale" utstrekningen av oppsprekkingen (dvs. avstanden i forhold til borehullsaksen). Selv om det finnes verktøy for å anslå utstrekningen av oppsprekkingen, vil en teknikk som mer nøyaktig kan bestemme utstrekningen av oppsprekkingen, gi et konkurransefortrinn.
SAMMENDRAG
Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt en fremgangsmåte som omfatter frigivelse av nøytroner inn i en formasjon fra en nøytronkilde i et loggeverktøy innenfor et borehull som har en akse. Registrering av energiene fra gammaer som avgis av materialer i formasjonen, registreringen med en gammadetektor på loggeverktøyet. Generering av et målt spekter av gammaenergiene registrert av gammadetektoren, bestemmelse av elementkonsentrasjoner av materialene i formasjonen basert på en basismatrise, og beregning av omfanget av et formasjonsbehandlingsmateriale i formasjonen i forhold til borehullets akse, hvilken beregning er basert på elementkonsentrasjonene av minst noen materialer i formasjonen.
Videre er det frembrakt et system som omfatter en nøytronkilde som frigir nøytroner inn i en formasjon og en gammadetektor som registrerer gammaenergier som avgis av materialer i formasjonen. En prosessor er elektrisk koblet til nøytronkilden og gammadetektoren. Prosessoren analyserer et målt spekter av gammaenergier mot en basismatrise og bestemmer, basert på analysen, elementkonsentrasjoner av materialene i formasjonen, og beregner en aksial utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale i formasjonen i forhold til en borehullsakse basert på elementkonsentrasjonen av minst noen materialer i formasjonen.
Videre er det frembrakt et datamaskinlesbart lagringsmedium for å lagre et program som når det utføres av en prosessor i et loggesystem, forårsaker at prosessoren: oppnår et målt spekter av gammaenergiene som avgis av materialet i en formasjon, analyserer det målte spekteret av gammaenergier avgitt av materialer i formasjonen mot en basismatrise, bestemmer elementkonsentrasjoner av materialer i formasjonen, og beregner det aksiale omfanget av et formasjonsbehandlingsmateriale i formasjonen i forhold til en borehullsakse basert på elementkonsentrasjonene av minst noen materialer i formasjonen.
Videre er det frembragt et system som omfatter en nøytronkilde som frigir nøytroner inn i en formasjon, en første gammadetektor plassert i en første avstand fra nøytronkilden, en andre gammadetektor plassert i en andre avstand fra nøytronkilden. Den andre avstanden er større enn den første avstanden. Den første gammadetektoren og den andre gammadetektoren registrerer gammaenergier som avgis fra materialer i formasjonen. En prosessor forbundet elektrisk med den første gammadetektoren og den andre gammadetektoren analyserer et målt spekter av gammaenergiene, registrert av den andre gammadetektoren med et første basisspektrum, og bestemmer elementkonsentrasjoner av materialer i formasjonen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGEN
For en detaljert beskrivelse av eksempler på utførelsesformer, vil det nå vises til den vedlagte tegningen, hvor: Figur 1 viser et loggesystem ifølge noen utførelsesformer; Figur 2 viser et loggeverktøy ifølge minst noen utførelsesformer; Figur 3 viser en graf av energier registrert ifølge minst noen utførelsesformer; Figur 4 viser et loggesystem ifølge minst noen utførelsesformer; Figur 5 viser et loggesystem ifølge minst noen utførelsesformer;
Figur 6 viser en fremgangsmåte ifølge minst noen utførelsesformer, og
Figur 7 viser et datamaskinsystem ifølge minst noen utførelsesformer.
NOTASJON OG NOMENKLATUR
Visse betegnelser brukes i følgende beskrivelse og krav for å vise til bestemte systemkomponenter. Som fagmannen vil kjenne igjen, kan serviceleverandører i oljeindustrien vise til en komponent ved bruk av forskjellige betegnelser. Dette dokumentet har ikke til hensikt å skille mellom komponenter som skiller seg fra hverandre i navnet, men ikke i funksjon.
I den følgende drøftingen og i kravene, er begrepene "inkludert" og "omfatter" brukt på en ikke-avgrensende måte, og skal derfor tolkes som å bety" inkludert, men ikke begrenset til .... " Dessuten er begrepet "koble" eller "kobler" ment å bety enten en indirekte eller direkte forbindelse. Hvis derfor en første innretning kobles til en annen enhet, kan denne forbindelsen skje gjennom en direkte forbindelse eller gjennom en indirekte forbindelse via andre innretninger og forbindelser.
"Gamma" eller "gammaer" betyr fotonenergi som er oppstått og/eller frigitt på grunn av nøytroners interaksjon med atomer, og i særdeleshet atomkjerner, og skal omfatte slik energi, enten slik energi betraktes som en partikkel (dvs. gammapartikkel) eller en bølge (dvs. gammastråle eller -bølge).
"Spektrum" betyr de forventede og/eller målte tellingene av gammaer som har bestemt energi eller bestemte energier, gammaene som er oppstått ved desintegrasjonen av en enkelt type radioaktivt element.
"Basismatrise" betyr et flertall av spektre, for eksempel ett spektrum for hver type radioaktivt element innenfor en jordformasjon.
"Målt spektrum" betyr, for en bestemt gammadetektor, et flertall av telleverdier av gammaenergier, hver telleverdi er basert på gammaer som har energier innenfor et bestemt energiområde eller -vindu.
DETALJERT BESKRIVELSE
Den følgende drøftingen er rettet mot ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. Selv om en eller flere av disse utførelsesformene kan være foretrukket, skal utførelsesformene som det redegjøres for, ikke tolkes eller på annen måte anvendes slik at de begrenser redegjørelsens omfang, inklusiv kravene. I tillegg vil fagmannen forstå at den følgende beskrivelsen har bred anvendelse, og drøftingen av enhver utførelsesform er kun ment å tjene som eksempel på utførelsesformen, og er ikke ment å antyde at omfanget av redegjørelsen, herunder kravene, er begrenset til denne utførelsesformen.
De ulike utførelsesformene er utviklet i forbindelse med kabeloperasjon (eng. "wireline")-loggeverktøy for å måle graden av oppsprekking forårsaket av en oppsprekking (eng. "frac")-virksomhet, og dermed er beskrivelsen som følger basert på den utviklingsmessige konteksten, de ulike systemene og fremgangsmåtene finner imidlertid anvendelse ikke bare i loggeverktøy ved kabeloperasjoner, uavhengig av antall kabler som anvendes i loggeverktøyene, men kan også finne anvendelse i verktøy for måling under boring ("MWD"), verktøy for logging under boring ("LWD") og "slickline" (minne)-logging. Derfor skal den utviklingsmessige konteksten ikke tolkes som en begrensning med hensyn til anvendelsen av de ulike utførelsesformene. Figur 1 illustrerer et loggesystem 100 konstruert i samsvar med minst noen utførelsesformer. Spesielt omfatter system 100 et loggeverktøy 10 plassert i et borehull 12 nær en formasjon 14 av interesse. Verktøyet 10 omfatter en trykktank 16 inne i hvilken det befinner seg ulike delsystemer av verktøyet 10, og i det illustrerende eksemplet på figur 1 er trykktanken 16 opphengt i borehullet 12 med en kabel 18. Kabelen 18, i noen utførelsesformer en armert flerleder-kabel, gir ikke bare støtte for trykktanken 16, men kobler i disse utførelsesformene også verktøyet 10 kommunikativt til en overflatebasert telemetrimodul 20 og en overflatebasert datamaskin 22. Verktøyet 10 kan heves og senkes i borehullet 12 ved bruk av kabelen 18, og verktøyets 10 dybde i borehullet 12 kan bestemmes med dybdemålesystem 24 (illustrert som et dybdehjul). Borehullet 12 kan omfatte en foring 26 med sement 28 mellom foring 26 og borehullveggen. Figur 2 viser et forenklet tverrsnitt av loggeverktøyet 10 for å illustrere de interne komponentene ifølge minst noen utførelsesformer. Spesielt illustrerer figur 2 at trykktanken 16 rommer ulike komponenter, for eksempel en telemetrimodul 200, en eller flere gammadetektorer 204 (i dette illustrerende tilfellet to gammadetektorer merket 204A og 204B), datamaskinsystem 206, en nøytronskjerm 208 og en nøytronkilde 210. Mens gammadetektorene 204 vises ovenfor nøytronkilden 210, kan gammadetektorene i andre utførelsesformer være under nøytronkilden. Gammadetektor 204B kan ha en avstand på i størrelsesorden 6 fot fra nøytronkilden. Gammadetektor 204A kan ha en avstand på i størrelsesorden 18 fot fra nøytronkilden 210. Andre avstander kan anvendes på tilsvarende måte.
I noen utførelsesformer er nøytronkilden 210 en americium-beryllium (AmBe)-kilde som utsender nøytroner som har gjennomsnittlige energier på ca. 4 megaelektronvolt (MeV). Imidlertid kan enhver nøytronkilde som er i stand til å avgi og/eller frigi nøytroner med tilstrekkelig energi (f.eks. en deuterium/tritium-kilde, eller en californium (CF)-kilde) anvendes på tilsvarende måte. En AmBe-kilde og CF-kilde frigir nøytroner til alle tider (dvs. nøytronfrigivelsen er ikke kontrollerbar). I tilfeller der frigivelsen av nøytroner fra nøytronkilden er kontrollerbar, under kommando fra overflatebasert datamaskin 22 eller datamaskinsystem 206, kan verktøyet selektivt avgi og/eller frigi de energirike nøytronene. For å redusere strålingen av gammadetektorene 204 og andre enheter fra energirike nøytroner fra nøytronkilden 210, kan nøytronskjerm 208 (f.eks. HEVIMET® tilgjengelig fra General Electric Company i Fairfield, Connecticut, USA) anbringes mellom nøytronkilden 210 og gammadetektorene 204.
På grunn av de energirike nøytronenes hastighet, og på grunn av nøytronenes kollisjoner med atomkjerner, noe som endrer retningen på nøytronenes bevegelse, oppstår en nøytronfluks rundt loggeverktøyet 10, hvilken nøytronfluks strekker seg inn i formasjonen 14. Nøytronenes interaksjoner med materialer i borehullet og i formasjonen 14 fører til at det avgis gammaer. Noen gammaer oppstår gjennom inelastiske kollisjoner og/eller termisk innfanging, noe som resulterer i rask gammautsendelse. Gammaer som oppstår gjennom inelastisk kollisjon og/eller termisk innfanging og som resulterer i rask gammautsendelse er ikke av interesse i de ulike utførelsesformene. Imidlertid kan nøytronenes interaksjon med materialene i formasjonen også gjøre noen ellers ikke-radioaktive materialer radioaktive, hvorved de nylig radioaktive elementene desintegreres med bestemte halveringstider ved frigivelse av gammaer. Gammaenergien som følge av desintegrasjon er indikerende for materialet som gammaen frigis fra. Enn videre kan andre materialer i formasjonen (f.eks. kalium, uran og thorium), som selv om de ikke er gjort radioaktive av nøytroninteraksjonen, likevel være radioaktive, og disse naturlig radioaktive materialene desintegreres også med bestemte halveringstider ved å avgi gammaer.
Minst noen av gammaene som oppstår ved radioaktiv desintegrasjon av forskjellige materialer, er innfallende på gammadetektorene 204. Med henvisning til gammadetektor 204A som typiske for begge gammadetektorer 204, omfatter en gammadetektor et kabinett 212, og inne i kabinettet 212 befinner det seg en krystall 216 (f.eks. scintillasjonskrystall), et fotomultiplikatorrør 218 som står i et driftsforhold til krystallen 216, og en prosessor 220 koblet til fotomultiplikatorrøret 218. I takt med at gammaer er innfallende på/i krystallen 216, interagerer gammaene med krystallen 216, og det slippes ut lysglimt. Hvert lysglimt indikerer i seg selv en mottatt gamma, og intensiteten i lyset indikerer energien i en gamma. Utgangssignalene fra fotomultiplikatorrøret 218 er proporsjonale med intensiteten i lyset knyttet til hvert gammamottak, og prosessoren 220 kvantifiserer effekten som gammaenergi og videreformidler informasjonen til den overflatebaserte datamaskinen 22 (figur 1) ved bruk av telemetrimodulen 200, eller til datamaskinsystemet 206 inne i verktøyet.
Figur 3 viser et flertall av grafer som en funksjon av gammaenergi for å beskrive hvordan gammamottak blir registrert ogkarakterisertifølge minst noen utførelsesformer. Spesielt viser figur 3 gammatelleverdier for den nære detektoren 204A og den fjerne detektoren 204B versus energi. I samsvar med de ulike utførelsesformene omfatter en enkelt undersøkelse (dvs. ved en bestemt borehulldybde) å aktivere materialer innenfor formasjonen med nøytronkilden, og etter at den inelastiske og raske gammaproduksjonen dør bort, å detektere gammaenergien som utsendes ved radioaktiv desintegrasjon med minst en av detektorene 204 i løpet av et forhåndsbestemt tidsrom (for eksempel tiden det tar å tilbakelegge 0,25 fot). Med hensyn til telling av gammamottak med bestemte energier, er X-aksen av grafen delt inn i en rekke energivinduer eller energiinndelinger. Med henvisning til grafen for den nærmeste detektoren 204A som illustrerende eksempel på begge gammadetektorer, er X-aksen i enkelte utførelsesformer delt inn i totalt 256 energivinduer eller energiinndelinger som spenner fra 0 MeV til om lag 3 MeV. Hver gamma som ankommer med energi i en av energiinndelingene øker telleverdien av gammaer innenfor energiinndelingen. Telleverdier innenfor hver energiinndeling (for en bestemt borehulldybde) blir registrert enten ved bruk av den overflatebaserte datamaskinen 22 eller av datamaskinsystemet 206 inne i verktøyet.
Illustrerende telleverdier for hver energiinndeling er vist i figur 3 som prikker i senteret av hver energiinndeling. Telleverdien for hver energiinndeling er representert ved høyden på prikken over X-aksen (dvs. Y-aksens verdi). Ved å ta alle telleverdiene for en bestemt detektor under ett, kan prikkene forbindes med en tenkt linje (vist i stiplet form i figur 3) for å danne en matematisk kurve som illustrerer antall gammamottak som en funksjon av energi detektert av den bestemte gammadetektoren. I samsvar med de ulike utførelsesformene er flertallet av telleverdier referert til som et målt spektrum.
Figur 4 illustrerer loggesystemet 400, som ligner utførelsesformene av Figur 1 og 2, men som har en enkelt gammadetektor 204. Spesielt viser loggesystemet 400 brønnforingen 24, og sementen 28 er perforert 30. Oppsprekkingsteknikker som benytter ulike formasjonsbehandlingsmaterialer, for eksempel en oppsprekkingsvæske, en surgjørende væske eller en proppant, brukes til å opprette og/eller øke størrelsen på oppsprekkingene 32 i formasjonen 14. For eksempel kan oppsprekkingsvæske injiseres inn i formasjonen 14 ved høyt trykk for å sprekke opp formasjonen 14, syrer brukes for å øke størrelsen på oppsprekkingene, og/eller proppanter som føres med oppsprekkingsvæsken inn i oppsprekkingene 32 holde oppsprekkingene 32 åpne.
Under oppsprekkingsprosessen kan oppsprekkingene forplante seg gjennom hele formasjonen. Hvis for eksempel en oppsprekking ikke kontrolleres nøye, kan en oppsprekking strekke seg utover en sone av interesse og inn i soner som ikke er produktive. Hvis oppsprekkingen strekker seg inn i ikke-produktive soner (f.eks. vannførende soner), kan det resultere i negative økonomiske konsekvenser. Derfor er de ulike utførelsesformene relatert til loggesystemer som brukes til å sikre at oppsprekkingene ikke strekker seg utover sonen av interesse.
Ifølge ulike utførelsesformer bestemmer loggesystemet 400 i aksial utstrekning (dvs. avstanden i forhold til aksen i borehullet) bevegelsen til formasjonsbehandlingsmaterialene som brukes til å lage oppsprekkingene 32. Spesielt omfatter system 400 et loggeverktøy 40 som omfatter en trykktank
16 som rommer en nøytronkilde 210, en gammadetektor 204, og i noen utførelsesformer et datamaskinsystem 206. Gammadetektoren 204 kan ha en avstand på i størrelsesorden 6 fot fra nøytronkilden 210, men andre avstander kan anvendes på tilsvarende måte. I den aktuelle utførelsesformen senkes loggeverktøyet 20 først ned i borehullet 12 ved bruk av kabelen 18 før formasjonen 14 blir oppsprukket. Fordi nøytronkilden 210 i loggeverktøyet 50 er ovenfor gammadetektoren 204, oppstår loggingen først under loggeverktøyets 50 nedadgående bevegelse. På grunn av avstanden mellom kilden 210 og detektoren 204, og loggehastigheten, registrerer den enkeltstående gammadetektoren 204 ifølge disse utførelsesformene bare gammaer fra naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen 14. I alternative utførelsesformer kan loggingen oppstå under oppadgående bevegelse hvis nøytronkilden er under gammadetektoren. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) genererer et målt spekter av energiene av de registrerte gammaene. Det målte spekteret analyseres med en basismatrise for å bestemme bakgrunnselementkonsentrasjoner av de naturlig radioaktive materialene som forefinnes i formasjonen (f.eks. kalium, uran og thorium).
I noen utførelsesformer kan bakgrunnselementkonsentrasjoner av de naturlig radioaktive materialene som forefinnes i formasjonen 14, bestemmes ved en spektral tilordningsteknikk, for eksempel en vektet minste kvadraters metode. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) bruker den vektede minste kvadraters metode for å bestemme elementkonsentrasjonene av materialene i formasjonen 14 basert på følgende ligning:
[C] = [4[M] (1)
hvor [C] er det målte spekteret av energiene av gammaene registrert av detektoren, [ A] er en basismatrise, og [M] er elementkonsentrasjonene av materialene i formasjonen. I noen utførelsesformer er [C] en i,l-matrise som representerer det målte spekteret av energiene av gammaene som registreres av detektoren, [ A] er en i,j-matrise av de elementære spektrene, og [ M] er en j,l-matrise av elementkonsentrasjonene av materialer i formasjonen. I den aktuelle utførelsesformen er/' antallet kanaler spekteret er delt inn i (se figur 3), og j er antall materialer i formasjonen for hvilken elementkonsentrasjonene skal bestemmes. I noen utførelsesformer er basismatrisen empirisk utviklet basert på materialer som er kjent å forefinnes i formasjon 14. Sagt på en annen måte består basismatrisen av alle de naturlig radioaktive elementære spektrene som kan forventes i formasjonen 16.
I den spesielle utførelsesformen ifølge figur 4, er basismatrisen [ A] b en kombinasjon av spektre av kalium, uran og thorium for å fastslå bakgrunnselementkonsentrasjoner av naturlig radioaktive materialer som forefinnes (f.eks. kalium, uran og thorium). Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) analyserer (for eksempel ved bruk av den vektede minste kvadraters metode) det målte spekteret av energiene registrert av gammadetektoren 204 [C]bmed basisspekteret [ A] b for å bestemme [M]bi ligning (1), bakgrunnselementkonsentrasjonene av kalium, uran og thorium. I noen utførelsesformer er bakgrunnselementkonsentrasjonene av naturlig radioaktive materialer bestemt i forhåndsbestemte intervaller (dvs. i et flertall av bestemte borehulldybder), og bakgrunnselementkonsentrasjonene er lagret i et minne på en datamaskin, for eksempel den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) med tilsvarende borehulldybde.
Etter at loggeverktøyet 40 har avlest spekteret for naturlig forekommende radioaktive materialer, senkes loggeverktøyet 40 enten til en bestemt borehulldybde, eller det tas ut. Enten det senkes til en bestemt borehulldybde eller tas ut, blir formasjonen 14 deretter oppsprukket ved bruk av en oppsprekkingsteknikk. Spesielt anvender oppsprekkingsteknikken formasjonsbehandlingsmaterialer (f.eks. en oppsprekkingsvæske, en surgjørende væske eller en proppant) bestående av stråleaktiverte materialer. De stråleaktiverte materialene er i utgangspunktet inaktive (dvs. ikke radioaktive), men når de stråleaktiverte materialene interagerer med nøytronet som frigis fra nøytronkilden 210, vil de stråleaktiverte materialene bli radioaktive og utsende gammaer.
I alternative utførelsesformer er formasjonen 14 oppsprukket med stråleaktiverte materialer i behandlingsmaterialer før loggeverktøy 40 senkes ned for å bestemme bakgrunnselementkonsentrasjonene av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen 14. Dermed kan loggeverktøyet 40, ved at loggingen foretas på vei bort fra nøytronkilden 210, brukes til å bestemme bakgrunnselementkonsentrasjoner av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen 14 etter oppsprekkingen.
I den spesielle utførelsesformen ifølge figur 4 kan det stråleaktiverte materialet være et hvilket som helst materiale som er i stand til å bli aktivert av nøytronkilden 210, og som har en henfallstid i området fra 1 minutt til 100 minutter. For eksempel kan det stråleaktiverte materialet som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialene, være vanadium. Vanadium er et stråleaktivert materiale med en halveringstid på ca. 3,8 minutter, og desintegrasjon av vanadium utsender gammaer med energier på ca. 1,43 MeV. I utførelsesformene ifølge figur 4 kan nøytronkilden 210 være en Cf-nøytronkilde som kontinuerlig frigir nøytroner inn i formasjonen.
Etter at formasjonen 14 er oppsprukket ved bruk av formasjonsbehandlingsmaterialer som omfatter stråleaktiverte materialer, heves loggeverktøyet 40 i en forhåndsbestemt hastighet (f.eks. 5 fot per minutt) ved bruk av kabelen 18. Nøytronene interagerer med materialer i formasjonen 14 og materialene i formasjonen avgir gammaer hvis energier registreres av gammadetektoren 204. Fordi loggeverktøyet 40 heves i en langsom hastighet (f.eks. 5 fot per minutt), har den raske gammautsendelsen i alt vesentlig dødd bort på det tidspunktet detektoren 204 når en bestemt borehulldybde som tidligere er passert av nøytronkilden, og den enkeltstående gammadetektoren 204 ifølge disse utførelsesformene registrerer gammaer som avgis av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen 14 og gammaer som avgis av materialer som er gjort radioaktive ved nøytronstrålingen. I noen utførelsesformer genererer den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) et målt spekter av energiene fra de registrerte gammaene. Det målte spekteret analyseres med bakgrunnselementkonsentrasjoner ved bruk av en spektraltilordningsteknikk for å bestemme elementkonsentrasjonen av stråleaktiverte materialer, og den aksiale utstrekningen (dvs. avstanden i forhold til aksen i borehullet) som formasjonsbehandlingsmaterialene med stråleaktiverte materialer har migrert innenfor formasjonen, bestemmes basert på elementkonsentrasjonen av stråleaktiverte materialer.
I den spesielle utførelsesformen ifølge figur 4, ved bruk av det målte spekteret og bakgrunnselementkonsentrasjonene [ M] b, bestemmes konsentrasjonene av stråleaktivert materiale i formasjonen ved bruk av vektet minste kvadraters metode og ligning (1). På en bestemt borehulldybde er basismatrisen [ A] v i ligning (1) en kombinasjon av spektrene av kalium, uran og thorium og spektrene av det stråleaktiverte materialet. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) analyser (for eksempel ved bruk av den vektede minste kvadraters metode) det målte spekteret av energiene registrert av gammadetektoren 204 [C]bmed basisspekteret [ A] b, for å fastslå [ M] v (dvs. elementkonsentrasjonen av kalium, uran, thorium og vanadium) i ligning (1). I dette tilfellet var bakgrunnselementkonsentrasjonene av kalium, uran og thorium [M]btidligere bestemt på den bestemte dybden og dermed er elementkonsentrasjonene av kalium, uran og thorium i [ M] v begrenset. Bare elementkonsentrasjonen av stråleaktivert materiale i [M]vmodifiseres under hver iterasjon av den vektede minste kvadraters metode inntil elementkonsentrasjonen av det stråleaktiverte materialet er bestemt. Basert på basismatrisen [ A] v for et flertall av borehulldybder beregner den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) den aksiale utstrekningen (dvs. i forhold til aksen i borehullet 12) av formasjonsbehandlingsmaterialene med stråleaktiverte materialer som brukes til å lage oppsprekkingene 32 i formasjonen 14.
I alternative utførelsesformer, genererer den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) under den første passeringen (ved et flertall av borehulldybder) det målte spekteret [C]bav energiene av gammaene som avgis av naturlig radioaktive materialer i formasjon 14, og det målte spekteret [C]blagres i et minne i den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) med tilsvarende borehulldybde. Deretter, genererer den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) i løpet av loggeverktøyets 40 andre passering (ved et flertall av borehulldybder) det målte spekteret [C]v. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) henter det målte spekteret [C]bfra minnet og analyser samtidig målte spektre [C]bog [C]v(f.eks. ved bruk av den vektede minste kvadraters metode og ligning (1)) for å bestemme den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialer med stråleaktiverte materialer i formasjonen 14.
Figur 5 illustrerer et loggesystem 500 lik utførelsesformene ifølge figur 1 og 2, som har to gammadetektorer 204. Spesielt illustrerer figur 5 et foret borehull 12 som er perforert 30. Loggesystemet 500 omfatter også et loggeverktøy 50 som omfatter en beholder som rommer en nøytronkilde 210, en "nær" gammadetektoren 204B, og en "fjern" gammadetektor 204A. Den "nære" gammadetektoren 204B kan være relativt nær (f.eks. 6 fot) nøytronkilden 210, og den "fjerne" gammadetektoren 28 kan være plassert på større avstand (f.eks. 18 fot) fra nøytronkilden 210. I den spesielle utførelsesformen ifølge figur 5 er nøytronkilden 24 under gammadetektorene 204, men i alternative utførelsesformer kan nøytronkilden 210 være over gammadetektorene 204.
I noen utførelsesformer kan loggesystemet 500 bestemme, i sanntid og i løpet av en enkelt passering gjennom borehullet 12, den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialene med stråleaktiverte materialer som brukes til å lage oppsprekkingene 32. Fordi nøytronkilden 210 i loggeverktøyet 50 er under gammadetektorene 204, oppstår loggingen under loggeverktøyets 50 nedadgående bevegelse ved en forhåndsbestemt hastighet (f.eks. 5 fot per minutt). Etter som loggeverktøyet 50 senkes ned i borehullet 12, utsender nøytronkilden 210 (f.eks. en Cf-kilde) kontinuerlig nøytroner inn i formasjonen. Nøytronene interagerer med materialer i formasjonen 14, og materialene i formasjonen avgir gammaer hvis energier registreres av detektorene 204. Materialene i formasjonen 14 omfatter naturlig radioaktive materialer som forefinnes (f.eks. kalium, uran og thorium) i formasjonen 14, og stråleaktivert materiale i formasjonen, slik det tilveiebringes av formasjonsbehandlingsmaterialene.
I likhet med utførelsesformene ifølge figur 4, vedrører utførelsesformene ifølge figur 5 gammaer som avgis av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen 14 og stråleaktivert materiale. I noen utførelsesformer desintegreres det stråleaktiverte materialet (f.eks. vanadium) i alt vesentlig før den "fjerne" gammadetektoren 204A passerer det stråleaktiverte materialet, fordi tidsforskjellen mellom når nøytronkilden 210 og den "fjerne" gammadetektoren 204A passerer en bestemt borehulldybde, er ca. en halveringstid eller mer av det stråleaktiverte materialet. Dermed registrerer den "fjerne" gammadetektoren 204A i alt vesentlig bare energiene av gammaene som avgis av naturlig radioaktivt materiale som forefinnes i formasjonen, som kalium, uran og thorium.
For en bestemt borehulldybde genererer den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) et målt spekter av energiene av gammaene registrert av den "fjerne" gammadetektoren 204A, og bestemmer elementkonsentrasjoner av kalium, uran og thorium ved bruk av den vektede minste kvadraters metode og ligning (1). I dette tilfellet er basismatrisen [ A] b en kombinasjon av spektre av kalium, uran og thorium. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) analyserer det målte spekteret av energiene registrert av gammadetektoren 204A [C]f med basisspekteret [ A] b for å fastslå [ M] b i ligning (1), elementkonsentrasjonene av kalium, uran og thorium. I den bestemte utførelsesformen ifølge figur 5, kan basismatrisen [ A] b utgjøre minst en del av en basismatrise [ A] v som benyttes sammen med det målte spekteret av gammaenergiene registrert av den "nære" gammadetektoren 204B [C]nfor å bestemme elementkonsentrasjonen av stråleaktiverte materialer på den bestemte borehulldybden.
Den "nære" gammadetektoren 204B registrerer gammaenergier som avgis av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen (f.eks. kalium, uran og thorium) og stråleaktivert materiale. Den overflatebaserte datamaskinen 22
(eller datamaskinsystemet 206) genererer et målt spektrum [C]nav energiene av de registrerte gammaene av den "nære" gammadetektoren 204B. Basismatrisen [ A] v er en kombinasjon av spektre av kalium, uran og thorium, og spektre av stråleaktivert materiale. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) analyserer det målte spekteret av energiene registrert av gammadetektoren 204B [C]nmed basisspekteret [ A] v på den bestemte borehulldybden for å bestemme [ M] v (dvs. elementkonsentrasjon av stråleaktivert materiale) i ligning (1). Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) bruker den vektede minste kvadraters metode og begrenser elementkonsentrasjonene av kalium, uran og thorium i [Af]v, for å bestemme elementkonsentrasjonen av det stråleaktiverte materialet. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) beregner den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialer med stråleaktiverte materialer i formasjonen 14 ved den enkelte borehulldybde basert på elementkonsentrasjonen av det stråleaktiverte materialet. Spesielt i utførelsesformen ifølge figur 5 kan det stråleaktiverte materialet være et hvilket som helst materiale som er i stand til å bli aktivert av nøytronkilden 210, og som har en henfallstid i området fra 1 minutt til 100 minutter. For eksempel kan det stråleaktiverte materialet som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialene være vanadium.
Energiene av gammaene som avgis ved desintegrasjon av kalium og vanadium befinner seg nær hverandre, om lag hhv. 1,46 MeV og 1,43 MeV. Fordi vanadium- og kaliumspektre er svært like og ikke lett kan skilles fra hverandre, er de ulike utførelsesformene så langt knyttet til å bestemme aksial utstrekning ved å benytte et loggeverktøy med én gammadetektor og to passeringer gjennom borehullet, og et loggeverktøy med to gammadetektorer og én passering gjennom borehullet.
De ulike utførelsesformene som er drøftet så langt, er knyttet til å skape oppsprekkinger i formasjonen ved bruk av formasjonsbehandlingsmaterialer som omfatter stråleaktivert vanadiummateriale. I alternative utførelsesformer kan stråleaktivert indiummateriale på tilsvarende måte brukes i formasjonsbehandlingsmaterialerfor å skape oppsprekking i formasjonen. For å vende tilbake til Figur 4 kan loggesystemet 400 brukes til å bestemme, i sanntid og ved én enkelt passering gjennom borehullet 12, den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialer med stråleaktivert indiummateriale som brukes til å lage oppsprekkingene 32. På grunn av indiums unike spektralegenskaper er den første passeringen gjennom borehullet med loggesystemet 400 for å fastslå bakgrunnselementkonsentrasjonene, ikke nødvendig. Energiene av gammaene avgitt ved desintegrasjon av indium, ca. 2,11 MeV, etter aktivering av nøytroner er tilstrekkelig distinkt fra gammaenergiene som avgis av naturlig radioaktivt materiale som forefinnes i formasjonen (f.eks. kalium, uran og thorium) til at elementkonsentrasjonen av indium kan bestemmes med en enkelt avlesning på en bestemt borehulldybde. Nøytronkilden 210 frigir nøytroner inn i formasjonen, og gammadetektoren 204 registrerer gammaene som avgis av materialene (i dette tilfellet kalium, uran, thorium og indium) i formasjonen. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) genererer et målt spekter av energiene av gammaene registrert av gammadetektor 204, og analyserer det målte spekteret med en basismatrise for å bestemme elementkonsentrasjonen av indium.
I den bestemte utførelsesformen er basismatrisen [ A] en kombinasjon av spektre av kalium, uran, thorium og indium. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) analyser (for eksempel ved bruk av den vektede minste kvadraters metode) det målte spekteret av energiene registrert av gammadetektoren 204 [C] på den aktuelle borehulldybden med basisspekteret [ A] for å bestemme [ M] i ligning (1), elementkonsentrasjonene av kalium, uran, thorium og Indium. På grunn av de unike spektralegenskapene ved indium, er elementkonsentrasjonene av kalium, uran og thorium i [ M] ikke begrenset. Den overflatebaserte datamaskinen 22 (eller datamaskinsystemet 206) beregner den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialene med stråleaktivert indiummateriale i formasjonen 14 basert på elementkonsentrasjonen av indium.
Figur 6 viser en fremgangsmåte ifølge minst noen utførelsesformer. I særdeleshet starter fremgangsmåten (blokk 600) og fortsetter med å frigi nøytroner inn i en formasjon fra et loggeverktøy inne i et borehull som har en akse (blokk 610). Deretter registrerer en gammadetektor på loggeverktøyet gammaenergier som avgis av materialer i formasjonen (blokk 620). I noen utførelsesformer omfatter materialene i formasjonen naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen og stråleaktiverte materialer (f.eks. vanadium eller indium). Deretter genereres et målt spekter av gammaenergiene registrert av detektoren (blokk 630), og elementkonsentrasjoner av materialer i formasjonen bestemmes basert på en basismatrise (blokk 640). I noen utførelsesformer er elementkonsentrasjonene av materialene i formasjonen bestemt av en spektraltilordnignsteknikk som analyserer det målte spekteret av gammaenergiene med basisspektrumet. Dernest beregnes omfanget av formasjonsbehandlingsmaterialer i formasjonen i forhold til aksen i borehullet basert på elementkonsentrasjonene av minst noen materialer i formasjonen (blokk 650). Fremgangsmåten avsluttes derved (blokk 660).
Figur 7 illustrerer i nærmere detalj et datamaskinsystem 700, som er illustrerende både for det overflatebaserte datamaskinsystemet 22 og datamaskinsystemet 206 inne i loggeverktøyet 10, 40 og 50 år. Dermed kunne datamaskinsystemet 700 som er beskrevet med hensyn til figur 7 være nær borehullet i løpet av perioden loggeverktøyet 10, 40 og 50 er inne i borehullet, datamaskinsystemet 700 kunne være plassert på det sentrale kontoret til serviceselskapet, eller datamaskinsystemet 700 kunne være inne i loggeverktøyet 10, 40 og 50 (som for LWD- eller MWD-verktøy). Datamaskinsystemet 700 omfatter en prosessor 702, og prosessoren er koblet til et hovedminne 704 ved bruk av en broenhet 708. Videre kan prosessoren 702 kobles til langtidslagringsenhet 710 (f.eks. en harddisk) ved bruk av broenheten 708. Programmer som prosessoren 702 kan utføre, kan lagres på lagringsenheten 710, prosessoren 702 har ved behov tilgang til disse. Programmet lagret på lagringsenheten 710 kan omfatte programmer for å implementere ulike utførelsesformer av den foreliggende spesifikasjonen, inkludert programmer for å implementere registrering av gammaenergier avgitt av materialer i formasjonen, bestemmelse av elementkonsentrasjoner av materialer i formasjonen basert på et basisspektrum og beregning av aksial utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale av formasjonen basert på elementkonsentrasjoner av materialene i formasjonen. I noen tilfeller blir programmene kopiert fra lagringsenheten 710 til hovedminnet 704, og programmene utføres fra hovedminnet 704. Dermed blir både hovedminnet 704 og lagringsenheten 710 betraktet som datamaskinlesbare lagringsmedier. Den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialene i formasjonen beregnet av datamaskinsystemet 710 kan sendes til en visningsenhet som kan lage en representasjon av utstrekningen for å tas i øyesyn av en geolog eller annen person som har fagkunnskap til å tolke slike logger.
Fra beskrivelsen tilveiebrakt heri vil fagmannen lett være i stand til å kombinere programvare laget som beskrevet, med passende datamaskinvare for å skape et spesialdatamaskinsystem og/eller spesialdatamaskindelkomponenter ifølge de ulike utførelsesformene, for å skape et spesialdatamaskinsystem og/eller - datamaskindelkomponenter for gjennomføring av fremgangsmåtene ifølge ulike utførelsesformer og/eller opprette et datamaskinlesbart medium som lagrer et program for å implementere aspektene ved fremgangsmåten ifølge de ulike utførelsesformene.
Drøftingen ovenfor er ment å være illustrerende for prinsippene og de ulike utførelsesformene av den foreliggende oppfinnelsen. En rekke varianter og modifikasjoner vil være åpenbare for fagmannen når de ovennevnte redegjørelsene er fullt ut forstått. Hvis loggeverktøyet 50 i den bestemte utførelsesformen ifølge figur 5 for eksempel omfatter nøytronkilden 210 over detektorene 204, så senkes loggeverktøyet 50 under den oppsprukkede formasjonen av interesse, og heves i en forhåndsbestemt hastighet for å fastslå den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialene. Det er tiltenkt at følgende patentkrav skal tolkes til å omfatte alle slike variasjoner og modifikasjoner.
Claims (26)
1. Fremgangsmåte som omfatter: frigivelse av nøytroner inn i en formasjon fra en nøytronkilde i et
loggeverktøy innenfor et borehull som har en akse; registrering av energiene fra gammaer som avgis av materialer i
formasjonen, registreringen med en gammadetektor på logge verktøyet; generering av et målt spekter av gammaenergiene registrert av
gammadetektoren; bestemmelse av elementkonsentrasjoner av materialene i formasjonen
basert på en basismatrise, og beregning av omfanget av et formasjonsbehandlingsmateriale i formasjonen i
forhold til borehullets akse, hvilken beregning er basert på elementkonsentrasjonene av minst noen materialer i formasjonen.
2. Fremgangsmåte som definert i krav 1 som ytterligere omfatter gjentagelse av registreringen, genereringen, bestemmelsen og beregningen for et flertall av dybder i borehullet.
3. Fremgangsmåte som definert i krav 1, hvori beregning ytterligere omfatter beregning av den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialet i formasjonen basert på elementkonsentrasjoner av stråleaktivert materiale som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialet, hvor formasjonsbehandlingsmaterialet er minst ett valgt fra gruppen bestående av: en proppant, en oppsprekkingsvæske og en surgjørende væske.
4. Fremgangsmåte som definert i krav 3, hvori beregningen ytterligere omfatter beregning av det aksiale omfanget av formasjonsbehandlingsmateriale i formasjonen basert på stråleaktivert materiale, hvor minst ett er valgt fra gruppen bestående av: vanadium og indium.
5. Fremgangsmåte som definert i krav 1, hvori generering av spekteret av gammaenergiene ytterligere omfatter generering av et spektrum av gammaenergiene fra 0 megaelektronvolt (MeV) til 3 MeV.
6. Fremgangsmåte som definert i krav 1, som ytterligere omfatter empirisk utvikling av basismatrisen basert på radioaktive materialer som er kjent å være i formasjonen.
7. Fremgangsmåte som definert i krav 6, hvori basismatrisen omfatter et flertall av spektre, hvor hvert av flertallet av spektre er et spektrum for et enkelt radioaktivt materiale som er kjent å være i formasjonen.
8. Fremgangsmåte som definert i krav 1, hvori bestemmelsen ytterligere omfatter spektraltilordning av det målte spekteret av gammaenergier til basismatrisen.
9. System som omfatter: en nøytronkilde som frigir nøytroner inn i en formasjon; en gammadetektor som registrerer gammaenergier som avgis av materialer i formasjonen; en prosessor elektrisk koblet til nøytronkilden og gammadetektoren, hvori
prosessoren: analyserer et målt spekter av gammaenergier mot en basismatrise, og bestemmer; og basert på analysen bestemmer elementkonsentrasjoner av materialene i formasjonen; og beregner en aksial utstrekning av et formasjons- behandlingsmateriale i formasjonen i forhold til
en borehullsakse basert på elementkonsentrasjonen av minst noen materialer i formasjonen.
10. System som definert i krav 9 hvor elementkonsentrasjonene av materialene i formasjonen omfatter elementkonsentrasjoner av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen, og elementkonsentrasjoner av stråleaktivert materiale som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialet.
11. System som definert i krav 10, hvor prosessoren bestemmer den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialet i formasjonen basert på elementkonsentrasjonene av det stråleaktiverte materialet som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialet.
12. System som definert i krav 10, hvori forrmasjonsbehandlingsmaterialet er minst ett valgt fra gruppen bestående av: en proppant, en oppsprekkingsvæske og en surgjørende væske.
13. System som definert i krav 10, hvori det stråleaktiverte materialet er minst ett valgt fra gruppen bestående av: vanadium og indium.
14. System som definert i krav 9, hvori prosessoren anvender spektraltilordningsteknikker for å bestemme elementkonsentrasjonene av materialet i formasjonen.
15. System som definert i krav 9, hvori basismatrisen er empirisk utviklet basert på radioaktive materialer som er kjent å være i formasjonen.
16. Datamaskinlesbart lagringsmedium for å lagre et program som når det utføres av en prosessor i et loggesystem, forårsaker at prosessoren: oppnår et målt spekter av gammaenergiene som avgis av
materialet i en formasjon; analyserer det målte spekteret av gammaenergier avgitt av
materialer i formasjonen mot en basismatrise; bestemmer elementkonsentrasjoner av materialer i formasjonen, og beregner det aksiale omfanget av et formasjonsbehandlings- materiale i formasjonen i forhold til en borehullsakse basert på elementkonsentrasjonene av minst noen materialer i formasjonen.
17. Datamaskinlesbart lagringsmedium som foretar lagring som definert i krav 16, hvori, når prosessoren oppnår som angitt, forårsaker programmet at prosessoren gir kommando om frigivelse av nøytroner inn i en formasjon som omgir et borehull.
18. Datamaskinlesbart lagringsmedium som definert i krav 16, hvori når prosessoren bestemmer, forårsaker programmet at prosessoren bestemmer elementkonsentrasjoner av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen og elementkonsentrasjoner av stråleaktivert materiale som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialet.
19. Datamaskinlesbart lagringsmedium som definert i krav 18, hvori når prosessoren beregner den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmaterialet, fører programmet til at prosessoren beregner den aksiale utstrekningen av formasjonsbehandlingsmateriale basert på elementkonsentrasjonene av det stråleaktiverte materialet som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialet.
20. Datamaskinlesbart lagringsmedium som definert i krav 16, hvori formasjonsbehandlingsmaterialet er minst ett valgt fra gruppen bestående av: en proppant, en oppsprekkingsvæske og en surgjørende væske.
21. Datamaskinlesbare lagringsmedier som definert i krav 16, hvori prosessoren utsender kommandoer, sammenligner og beregner ved et flertall dyp i borehullet.
22. Datamaskinlesbart lagringsmedium som definert i krav 16, hvori prosessoren sammenligner og beregner på overflaten.
23. System som omfatter: en nøytronkilde som frigir nøytroner inn i en formasjon; en første gammadetektor plassert i en første avstand fra nøytron-kilden, en andre gammadetektor plassert i en andre avstand fra nøytron-kilden, hvorved den andre avstanden er større enn den første
avstanden, den første gammadetektoren og den andre gammadetektoren registrerer gammaenergier som avgis fra materialer i
formasjonen; en prosessor forbundet elektrisk med den første gammadetektoren og den andre gammadetektoren, hvori prosessoren: analyserer et målt spekter av gammaenergiene
registrert av den andre gammadetektoren med et første basisspektrum, og bestemmer elementkonsentrasjoner av materialer i formasjonen.
24. System som definert i krav 23, hvori elementkonsentrasjonene av materialer i formasjonen omfatter elementkonsentrasjoner av naturlig radioaktive materialer som forefinnes i formasjonen.
25. System som definert i krav 24, hvori prosessoren analyserer et målt spekter av gammaenergier registrert av den første gammadetektoren med et andre basisspektrum for å bestemme elementkonsentrasjoner av stråleaktivert materiale i et formasjonsbehandlingsmateriale.
26. System som definert i krav 25, hvori prosessoren bestemmer aksial utstrekning av formasjonsbehandlingsmaterialet i formasjonen basert på elementkonsentrasjonen av det stråleaktiverte materialet som forefinnes i formasjonsbehandlingsmaterialet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/397,506 US8044342B2 (en) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Method and system for calculating extent of a formation treatment material in a formation |
PCT/US2010/024231 WO2010101712A2 (en) | 2009-03-04 | 2010-02-15 | Method and system for calculating extent of a formation treatment material in a formation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20111336A1 NO20111336A1 (no) | 2011-12-05 |
NO342775B1 true NO342775B1 (no) | 2018-08-06 |
Family
ID=42677392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20111336A NO342775B1 (no) | 2009-03-04 | 2011-09-30 | Fremgangsmåte og system for beregning av utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale i en formasjon |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8044342B2 (no) |
BR (1) | BRPI1007845A2 (no) |
MX (1) | MX2011009221A (no) |
NO (1) | NO342775B1 (no) |
WO (1) | WO2010101712A2 (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8674290B2 (en) * | 2009-09-16 | 2014-03-18 | Robert Michael Masnyk | Method for monitoring or tracing operations in well boreholes |
US8395119B2 (en) * | 2009-11-03 | 2013-03-12 | Fahad A. M. I. Alawadi | Airborne/spaceborne oil spill determining system |
WO2014081436A1 (en) | 2012-11-26 | 2014-05-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of determining a value indicative of fracture quality |
WO2014185932A1 (en) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pulsed neutron tool for downhole oil typing |
US9404362B2 (en) * | 2013-11-27 | 2016-08-02 | Baker Hughes Incorporated | Material characteristic estimation using internal reflectance spectroscopy |
EP3100076A4 (en) * | 2014-04-28 | 2017-10-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole evaluation with neutron activation measurement |
CN107701173A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-16 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种脉冲中子能谱自动稳峰的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060033023A1 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-16 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for determining aluminum concentration in earth formations |
US20070034373A1 (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-15 | Mcdaniel Robert R | Methods and compositions for determination of fracture geometry in subterranean formations |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3739171A (en) * | 1971-07-19 | 1973-06-12 | Texaco Inc | Gamma ray spectroscopy with quantitative analysis |
US4507553A (en) * | 1982-09-01 | 1985-03-26 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for identifying vanadium in earth formations |
US4585939A (en) * | 1983-10-05 | 1986-04-29 | Halliburton Company | Multi-function natural gamma ray logging system |
US4883956A (en) * | 1985-12-23 | 1989-11-28 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for gamma-ray spectroscopy and like measurements |
US5404010A (en) * | 1987-04-15 | 1995-04-04 | Atlantic Richfield Company | Method of well logging in fractured subterranean formation |
US4825073A (en) * | 1987-12-14 | 1989-04-25 | Halliburton Logging Services Inc. | Method for determining depth of penetration of radioactive tracers in formation fractures |
EP0387055A3 (en) | 1989-03-10 | 1992-06-10 | Halliburton Logging Services, Inc. | Gamma ray well logging for radial tracer distances |
US5322126A (en) * | 1993-04-16 | 1994-06-21 | The Energex Company | System and method for monitoring fracture growth during hydraulic fracture treatment |
US5410152A (en) * | 1994-02-09 | 1995-04-25 | Halliburton Energy Services | Low-noise method for performing downhole well logging using gamma ray spectroscopy to measure radioactive tracer penetration |
US5442173A (en) * | 1994-03-04 | 1995-08-15 | Schlumberger Technology Corporation | Method and system for real-time monitoring of earth formation fracture movement |
-
2009
- 2009-03-04 US US12/397,506 patent/US8044342B2/en active Active
-
2010
- 2010-02-15 WO PCT/US2010/024231 patent/WO2010101712A2/en active Application Filing
- 2010-02-15 MX MX2011009221A patent/MX2011009221A/es active IP Right Grant
- 2010-02-15 BR BRPI1007845-2A patent/BRPI1007845A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2011
- 2011-09-30 NO NO20111336A patent/NO342775B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060033023A1 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-16 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for determining aluminum concentration in earth formations |
US20070034373A1 (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-15 | Mcdaniel Robert R | Methods and compositions for determination of fracture geometry in subterranean formations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010101712A2 (en) | 2010-09-10 |
WO2010101712A3 (en) | 2010-12-09 |
NO20111336A1 (no) | 2011-12-05 |
US20100224773A1 (en) | 2010-09-09 |
BRPI1007845A2 (pt) | 2020-08-18 |
MX2011009221A (es) | 2011-12-08 |
US8044342B2 (en) | 2011-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11078771B2 (en) | Identification of cement in subterranean borehole regions using a ratio of capture to inelastic gamma rays | |
RU2678951C2 (ru) | Волоконные сцинтилляторы, чувствительные к нейтронам и гамма-излучению | |
CA2738824C (en) | Method and tool for determination of fracture geometry in subterranean formations based on in-situ neutron activation analysis | |
NO20110064A1 (no) | Nedihullsmalinger av noytronaktiviseringer | |
NO342775B1 (no) | Fremgangsmåte og system for beregning av utstrekning av et formasjonsbehandlingsmateriale i en formasjon | |
US10527752B2 (en) | Behind pipe evaluation techniques for well abandonment and complex annular environments | |
CA2662543C (en) | Determining formation characteristics | |
US10690802B2 (en) | Cement evaluation using neutron tool | |
CA2715622A1 (en) | Method of logging a well using a thermal neutron absorbing material | |
US10520641B2 (en) | Gamma calibration | |
CN107532983A (zh) | 使用脉冲中子测量平台上的检测器进行的密度测量 | |
NO20111509A1 (no) | Gammastralegenerator | |
NO20101323L (no) | Uelastisk bakgrunnskorreksjon for et pulset noytroninstrument | |
WO2023044038A1 (en) | A neural network for obtaining true borehole sigma and true formation sigma | |
US11774629B2 (en) | Systems and methods for determining the presence of cement behind at least one casing using spectroscopy measurement | |
US11204439B2 (en) | Porosity determination using optimization of inelastic and capture count rates in downhole logging | |
AU2023200483A1 (en) | Neutron Time Of Flight Wellbore Logging | |
AU2013206713B2 (en) | Method and tool for determination of fracture geometry in subterranean formations based on in-situ neutron activation analysis | |
Zhang et al. | A quantitative calculation method for fracture density using the neutron self-shielding modification and neutron-induced gamma logging | |
US11733421B2 (en) | Method for obtaining near-wellbore true borehole sigma and true formation sigma by using a nuclear logging tool during oil and gas exploration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |