一种用于模拟中子测井仪器的响应的方法包括：在计算机中定义中子迁徙长度相对于期望的辐射探测器计数率的函数。所述函数针对地层孔隙度的选定值定义。所述函数与中子慢化长度和中子扩散长度有关。所述函数经地层密度加权。在计算机中，使用定义的函数基于地层孔隙度和密度的初始估算计算期望的辐射探测器计数率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于模拟中子测井仪器的响应的方法包括：在计算机中定义中子迁徙长度相对于期望的辐射探测器计数率的函数。所述函数针对地层孔隙度的选定值定义。所述函数与中子慢化长度和中子扩散长度有关。所述函数经地层密度加权。在计算机中，使用定义的函数基于地层孔隙度和密度的初始估算计算期望的辐射探测器计数率。【专利说明】用于快速正演中子模型的地层表征
本公开涉及地下地层的中子测量分析的系统和方法。本公开尤其涉及在地下井中所做的测量的解释的快速正演中子模型。
技术介绍
在中子测井中，因其精确性，优选蒙特卡罗方法进行中子测井仪器响应的模拟。然而，由于现有计算机的运算速度有限，蒙特卡罗方法已经不适合于实时中子测井仪器分析。用于中子测井仪器的基于线性的蒙特卡罗正演模型技术的示例在CharlesC.Watson, Monte Carlo Computation of Differential Sensitivity Functions, Trans.Am.Nuc1.Soc.，vol.46，page655，1984，以及 Charles C.Watson，A Spatial SensitivityAnalysis Technique for Neutron and Gamma-Ray Measurements，Trans.Am.Nucl.Soc.，vol.65 (Suppl.1)，pp.3-4，1992，(以下简称“Watson论文”)中被描述。通过对占主导地位的康普顿扫射的伽马射线相互作用和光电吸收线性建模，在Watson论文中所描述的技术可以用于预测康普顿散射伽马射线密度测井仪器的探测器响应。上述方法应用于密度仪器的最大优点是其运算速度非常快，因其能提供亚秒级的计算级别。该模型的基本假设是在仪器的探测器响应、地层密度变化及被检测的地层的光电特性之间假定一个线性关系。置于井眼中的仪器周围的空间被分成单元格，每个单元格分配一个灵敏度。每个单元格对整个仪器响应估计的贡献可以通过预先计算的空间灵敏度地图获得。5，334，833号美国专利公开了密度灵敏度函数技术的更多细节。前述线性技术的表现可以包括计数空间内几个百分比的相对精度，之后，其必须被换算为密度空间。例如，当应用线性模型方法于随钻测井(“LWD”)地层密度测量仪器时，例如，用VIS10N475 (其为美国德克萨斯州舒格兰斯伦贝谢科技集团的一个商标)操作时，在覆盖每立方厘米I到3克的典型的密度空间变化时，与实验数据相比，发现模型误差在I英寸水间隔内高达每立方厘米0.1克。线性方法的性能有限也表现在使用不同的参考地层计算时密度灵敏度函数不同。前述方法的精确性的一些改进可以通过逐案修改灵敏度函数来实现，但是这种调整并不完全通用。A.Mendoza, C.Torres-Verdin 以及 W.Preeg, Rapid Simulationof Borehole Nuclear Measurements With Approximate Spatial Flux-ScatteringFunctions，(SPWLA国际技术研讨会第48届测井座谈会，2007年6月3日-6日)公布了快速模拟中子孔隙度及伽马射线(康普顿散射)密度测井的空间通量散射函数(FSF)技术。空间通量散射函数技术的发展(另见Mendoza, A., C.Torres-Verdin以及ff.E.Preeg,2010, Linear iterative refinement method for the rapid simulationof borehole nuclear measurements, Part I:Vertical wells:Geophysics,75,n0.1, E9-E29)意味着该技术可以应用于生成快速正演中子孔隙度模型。使用AmBe化学同位素中子源的通用核测井仪模型的初步测试是有前景的。然而，经审查，用具有脉冲式中子源(其产生14兆电子伏中子)的基于空间通量散射函数的中子测井仪快速模型提供的结果模拟对入侵气体饱和地层及处理地层水盐化度变化影响的结果是不足的。所需的是中子测井仪器响应的快速正演模型的一种改进的技术。
技术实现思路
本公开的一个方面是一种用于模拟中子测井仪器的响应的方法。所述方法包括:在计算机中定义中子迁徙长度相对于期望的辐射探测器计数率的函数。所述函数针对地层孔隙度的选定值定义。所述函数与中子慢化长度和中子扩散长度有关。所述函数经地层密度加权。在计算机中，使用定义的函数基于地层孔隙度和密度的初始估算计算期望的辐射探测器计数率。本专利技术的其它方面和优势通过下面的说明书和权利要求书会更显而易见。【专利附图】【附图说明】图1示出了置于沿地下地层钻孔的孔眼中的示例核测井仪器。图2描述了一个示例计算系统。图3说明了含淡水地层的Lm值与探测器计数率的对数的关系的示例，而含气地层没有同样的关联。图4说明了 Lm与地层密度的组合，以表示与计数率的对数具有单一相关性的地层的描述。图5说明了地层孔隙度为5-40p.u.的示例，其中，水盐化度在100、200、250kppm盐度之间变化。图6示出了通过将Lm替换为新参数Lm*，盐饱和地层数据如何可与含淡水数据一致。图7示出了含水、含气和含盐水例的计数率作为Lm*与密度的函数，称为Fp，对于所有地层特性，所述函数(Fp)与计数率具有单一的相关性。【具体实施方式】错误！引用源未被发现。示出了“中子孔隙度”测井仪器30的一个示例。该仪器30的测量器件可以置于被成形并被密封而可沿井眼的内部移动的壳体111中。该脉冲式中子测井仪器30就其形式而言可以是例如在5，699，246号美国专利中所描述的类型。该测井仪器30可以包括化学或脉冲中子源115以及距中子源不同轴向间距的两个或更多个中子探测器116、117。中子源115 (以下简称“源”)，一旦被激活，会发射可控时长的高能量中子“扫射”(大约14MeV，并且其可以被各向同性地发射)。中子源的一个示例在授予给Chen等人的5，293，410号美国专利中被描述并且在此作为引用包括在本文中。中子探测器116、117可以相对于时间探测到达探测器的中子。这样的测量可以用于提供仪器周围的地层119的氢指数(HI)测量。在一些示例中，探测器116、117可以是3He比例计数器。在其它示例中，源115可以是化学同位素源，例如位于铍“覆盖层”中的镅241。测井仪器30可以连接于铠装电力电缆33，其可以延伸到和从井眼32撤回。井眼32中可以包括、也可以不包括金属管或套管16。电缆33从地面31部署的记录系统7传导电力以操作仪器30，并且来自探测器116、117的信号可以通过合适的电路118处理，以沿电缆33传送到记录系统7。记录系统7可以包括将参考图2说明的计算机以及用于记录沿电缆33从仪器30通信的信号的宽度和/或时间的装置。本领域技术人员会理解，图1所示的仪器也可以被设置为通过用于钻井眼32的钻柱传送，并且因此形成随钻测井(“LWD”)仪器的一部分。这样的LWD仪器中可以包括用于记录由仪器中的多个传感器和探测器探测的信号的装置，并且可以包括例如通过调节泵入钻柱的钻井液的压力传递一些或全部该信号到位于地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：D·V·埃利斯，C·凯斯，J·M·基亚拉蒙特，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：
国别省市：
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