当用（ｉ）不同回波间隔、（ｉｉ）不同静场梯度、（ｉｉｉ）不同极化时间或（ｉｖ）由于流体扩散率导致的噪声级中的一种参数或更多种参数得到ＮＭＲ自旋回波测量时，自旋回波测量不能被简单地组合。但是，通过应用校正因子，这种组合变为可能，从而给出改进的地层性能的分析。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从核磁谐振测量数据获得参数的方法。特别地，本专利技术改进测井记录获取效率和与从来自磁场梯度的各区域的s个多次回波序列得到的叠加信号的地层评估。
技术介绍
新一代多频率核磁谐振(NMR)测井(logging)设备可以获取可用于同时表征地层(formation)岩石性能(例如，孔隙度、结合(bound)和可动流体和渗透性)和储层流体性能的数据。但是，获取同时用于这些表征目的的数据常常需要各种NMR获取参数和序列。高分辨率地层表征需要产生不牺牲垂直分辨率的高S/N回波(echo)数据的获取方案。流体性能随深度的变化一般比岩石性能慢，但得到流体性能需要使流体对比度(例如，气、油和水之间的差异)最大化的NMR回波数据获取。以最佳的方式实现的所述数据获取是通过以最佳的方式改变获取方案中的磁场梯度(G)、回波间间隔(TE)和极化时间(polarization time)(TW)的组合而实现的。在存在静磁场且存在RF激励的影响的情况下，NMR测井基于核自旋的静态和动态方面。当磁矩的汇集(assembly)，诸如氢核的汇集，被暴露于静磁场中时，磁矩趋于沿磁场的方向排列，导致整体磁化。在存在静磁场的情况下在这种整体磁化中建立平衡的速率由公知为自旋晶格弛豫(relaxation)时间T1的参数表征。另一相关且常使用的NMR测井参数是自旋-自旋弛豫时间T2(也常称为横向驰豫时间)，该自旋-自旋弛豫时间T2是由测井工具的整个检测体积中的局部磁场的不均匀性导致的特性衰减时间。两种弛豫时间以及磁化强度提供有关岩层孔隙度、岩层流体的成分和量和其它参数的信息。在现有技术中说明了得到下向井眼环境中的NMR测量值的方法。在授权给Taicher的美国专利No.4717877和授权给Strikman的美国专利No.4710713中说明了实施这些技术的有用的技术和装置。在NMR测井中得到的另一测量参数是地层中的流体的扩散。一般地，扩散是指由于热能导致的气态或液态的原子的移动。自扩散是重要参数，因为它与流体的粘度逆相关，该粘度是钻孔测量中的十分重要的参数。在均匀的磁场中，扩散对测量的NMR回波的衰减速率影响很小。在存在梯度磁场的情况下，虽然扩散运动与不存在场梯度的情况一样，但原子核的去相的速度大大提高，由此导致衰减速率加快。这种衰减速率取决于G2D，这里，G是磁场梯度，D是扩散率值。可从NMR测井记录(logs)导出的一个重要的岩石物理参数是不可约结合体积(bound volume irreducible)BVI。在现有技术中说明了用于估算BVI的常用方法。该方法使用T2cutoff值用于计算，使得，BVI=∫T2minT2cutoffP(T2)dT2---(1)]]>这里，P(T2)是表观T2分布，单个T2分量由下式表示T2-1=T2B-1+ρSV+T2Diff-1---(2)]]>这里，T2B是大量流体的驰豫，ρ是表面驰豫率，S是孔隙表面面积，V是孔隙体积，T2Diff是由于扩散效应导致的增加的衰减时间。扩散项T2Diff-1=γ2G2TE2Dfluid12---(3)]]>取决于(a)场梯度G，该场梯度G与获取频率相关；(b)回波间时间TE，该回波间时间TE是获取参数；(c)扩散率D，该扩散率D是流体性能和(d)γ，该γ是回磁比，它是取决于原子核各类的性能。在NMR测井中，通常只关心质子自旋。值得注意的是包含可由操作人员改变的两个参数的倍增因子G*TE。很显然，通过使用不同的G*TE因子获取的数据将导致不同的表观T2分布P(T2)。等式(1)表示，如果使用相同的T2cutof值计算相同地层的BVI，结果P(T2)会取决于梯度和TE。如果G*TE的值较小，那么T2Diff-1项对等式(2)中的T2-1贡献远小于大量流体驰豫项T2B-1或表面驰豫项ρ(S/V)。在这种情况下，可以忽略T2-1与扩散的相关性。但是，如果G*TE的值较大，那么T2Diff-1会变为T2-1的主要起作用的项。如果不考虑工具和获取相关性，T2cutoff值取决于岩石表面矿物学。常用的作法是从基于实验室的NMR测量“校准”T2cutoff。一般在其中没有施加外部梯度因此T2Diff-1的贡献可忽略不计的磁场装置中实施这些实验室测量。它与在测井工具测量中发现的外部梯度是不一致的。组合的回波串使得单个T2cutoff的使用与实验室岩芯NMR导出的T2cutoff一致，使得得到更好的用于岩芯记录结合(core-log integration)的装置。授权给Paltiel的美国专利No.5212447说明了用于确定由井筒穿透的地球岩层的自扩散常数的方法和装置。Paltiel的447公开了用于进行钻孔NMR测量的技术，该技术包括以下步骤提供沿钻孔的希望的位置上的磁场梯度；在存在磁场梯度的情况下得到至少一组、优选两组或更多组NMR数据；检测扩散对至少第一回波的衰减的影响并由此确定扩散系数。得到至少一组NMR数据包含实施两组NMR数据获取，使得各组在以下参数的至少一个上有差异允许分子扩散的时间、磁场梯度的大小、和施加脉冲的时间(如果使用磁场梯度脉冲)。授权给Taicher的美国专利No.5698979公开了多孔介质中的分隔的孔隙中的原子核的移动性能的测量方法。该方法包括以下步骤向介质施加静磁场以极化原子核；在介质的孔隙内产生第一幅值的磁场梯度；施加无线频率磁场，以激励原子核从原子核接收NMR信号；并从NMR信号的幅值的衰减速率计算移动性能。Taicher的979施加具有第一幅值、第二幅值和幅值梯度的静磁场，并依次激励原子核，并接收与由第一和第二磁化幅值限定的区域对应的频率上的谐振信号。移动计算由来自第一和第二频率的谐振信号的幅值的衰减速率的差决定。授权给Akkurt的美国专利No.6316940公开了使用用户调整的测量参数从不同的流体中分离各信号的方法。Akkurt的940基于作为用于地质构成的NMR测量中的盐水相(brine phase)的主驰豫机制的强制扩散。改变某些测量参数，以提高扩散驰豫在盐水相中的作用。提高的扩散驰豫反过来建立用于盐水相的T2分布的上限，该极限可被计算。一旦发现该上限，就可以将具有比该上限长的T2的任何相明确鉴定为不为盐水。被改变的测量参数是工具的回波间时间TE和磁场G。授权给Menger的美国专利No.6377042公开了通过在时域中将不同的NMR脉冲回波串(train)合并到单个回波串中得到分辨率提高的NMR数据的方法和系统。可以用不同的回波间隔、等待时间和被优化为对应T2波谱的快和慢部分的信噪比参数获取输入回波串。合并的回波串在一个步骤中被转化为完整的T2波谱，由此克服现有技术方法中的不定性和其它限制。在优选实施例中，合并过程不需要有关T1的先验的信息，并且被合并的回波串关于T2分辨率被优化。Menger的042的方法公开了包含部分地恢复和完全恢复的数据的转化和收集(binning)输入数据。在第二步中，在一定的范围内为所有收集器(bin)计算的虚构的(invented)数据之间的差，使得可以计算“人造”回波串，该“人造”回波串可被添加到原始的部分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地球地层的测井方法，该测井方法通过使用在所述地层中的钻孔中传送的ＮＭＲ测井工具，该方法包括以下步骤：（ａ）通过使用第一射频（ＲＦ）脉冲序列从所关心的第一区域获取第一多次回波序列；（ｂ）通过使用第二ＲＦ脉冲序列从所关心的第 二区域获取第二多次回波序列；（ｃ）至少部分地根据所述地球地层中的流体的扩散率确定至少一个校正因子；和（ｄ）通过使用所述至少一个校正因子组合所述第一和第二多次回波序列，以得到组合的多次回波序列，其中，存在以下条件中的至少一个条 件：（Ａ）所述第二ＲＦ脉冲序列具有至少一个与所述第一ＲＦ脉冲序列的参数不同的参数；和（Ｂ）所述第一区域中的静磁场的梯度与所述第二区域中的静磁场的梯度不同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈颂华，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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