NO20111450A1 - Fremgangsmåte og apparatur for å estimere en litotype i en jordformasjon - Google Patents
Fremgangsmåte og apparatur for å estimere en litotype i en jordformasjon Download PDFInfo
- Publication number
- NO20111450A1 NO20111450A1 NO20111450A NO20111450A NO20111450A1 NO 20111450 A1 NO20111450 A1 NO 20111450A1 NO 20111450 A NO20111450 A NO 20111450A NO 20111450 A NO20111450 A NO 20111450A NO 20111450 A1 NO20111450 A1 NO 20111450A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- spectrum
- lithotype
- yields
- concentrations
- different energy
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 title claims description 22
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 114
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000000084 gamma-ray spectrum Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 40
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 24
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 17
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007635 classification algorithm Methods 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000001730 gamma-ray spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
- E21B47/11—Locating fluid leaks, intrusions or movements using tracers; using radioactivity
-
- 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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Fremgangsmåte og anordning for estimering av elementkonsentrasjoner og formasjonslitologi t en grunnformasjon Fremgangsmåte for å estimere en litotype i en jordformasjon, der fremgangsmåten omfatter å: frembringe minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra jordformasjonen med bruk av loggeverktøyet, der hvert energispektrum har minst en av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningssspektrum; etablere minst en geokjemisk basert føring relatert til elementspekterutbytter som skal bestemmes; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst en vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av en enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litotype som utmåling.
Description
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
1. Oppfinnelsens område
[0001] Oppfinnelsen som vises her vedrører estimering av
elementkonsentrasjoner og formasjonslitologi i en jordformasjon, og spesielt bruk av et loggeverktøy for å frembringe data som anvendes for estimeringen.
2. Beskrivelse av beslektet teknikk
[0002] Reservoarer av hydrokarboner er i alminnelighet inneholdt i bergartsformasjoner. Mange forskjellige typer litologi kan inneholde disse reservoarene. Faktorer så som størrelsen til reservoarene og hvor de befinner seg kan avhenge av typen litologi. For eksempel kan en gitt type litologi indikere trekk som er forenlige med et hydrokarbonførende reservoar. Følgelig kan nøyaktig kunnskap om typen litologi som møtes under leting eller produksjon muliggjøre effektiv bruk av lete- og produksjonsressurser.
[0003] Brønnlogging er en teknikk som blir anvendt for å måle formasjonsegenskaper. Ved brønnlogging blir et loggeverktøy fraktet i et borehull som går gjennom en jordformasjon. Loggeverktøyet inneholder et instrument innrettet for å måle fysiske verdier som er proporsjonale med konsentrasjonene av elementene som utgjør mineralene i en litologi i jordformasjonen. Instrumentet, så som et spektrometer, kan måle gammastrålespektre og fra disse trekke ut utbytter av forskjellige elementer med varierende grad av nøyaktighet. Noen elementutbytter vil således bli målt med bedre nøyaktighet enn andre elementutbytter. Unøyaktig bestemmelse av elementutbytte kan imidlertid føre til unøyaktig bestemmelse av elementkonsentrasjoner og av typen litologi. Uten en nøyaktig bestemmelse av typen litologi vil petrokjemikere kunne foreta unøyaktige vurderinger av et reservoars produktivitet og hydrokarbonreserver.
[0004] Det foreligger derfor et behov for teknikker for nøyaktig estimering av en gitt litologi. Fortrinnsvis kan teknikkene bli anvendt med data, så som målinger av spektre innhentet fra loggeverktøy.
KORT OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
[0005] Det beskrives en fremgangsmåte for å estimere en litotype i en jordformasjon, der fremgangsmåten omfatter å: frakte et loggeverktøy gjennom et borehull som strekker seg gjennom jordformasjonen; innhente minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra inne i og/eller rundt borehullet ved hjelp av loggeverktøyet, der hvert energispektrum har minst én av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningsspektrum; etablere minst én geokjemisk basert føring relatert til elementspekterutbytter som skal bestemmes; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av én enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litotype som utmating.
[0006] Det beskrives også et apparat for å estimere litotypen til en jordformasjon, der apparatet omfatter: et loggeverktøy som kan bli fraktet gjennom et borehull som strekker seg gjennom jordformasjonen og er innrettet for å innhente minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra inne i og/eller rundt borehullet, der hvert energispektrum har minst én av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum, og et termisk nøytronindusert innfangningsspektrum; og en prosessor innrettet for å utføre en fremgangsmåte omfattende å: motta de minst to forskjellige energispektrene; etablere minst én geokjemisk basert føring relatert til elementspekterutbytter som skal bestemmes for jordformasjonen; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av én enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litotype som utmating.
[0007] Det beskrives videre et datamaskinlesbart lagringsmedium som lagrer et program omfattende instruksjoner som når de blir eksekvert utfører en fremgangsmåte for å estimere en litotype i en jordformasjon som krysses av et borehull, der fremgangsmåten omfatter å: innhente minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra inne i og/eller rundt borehullet, der hvert energispektrum har minst én av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningsspektrum; etablere minst én geokjemisk basert føring relatert til elementspekterutbytter som skal bestemmes for jordformasjonen; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av én enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litotype som utmating.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0008] Gjenstanden, som betraktes som oppfinnelsen, er spesifikt angitt og krevet beskyttelse for i kravene som følger beskrivelsen. De foregående og andre trekk og fordeler med oppfinnelsen vil tydeliggjøres av den følgende detaljerte beskrivelsen sett sammen med med de vedlagte tegningene, der like elementer er gitt like henvisningstall og der:
[0009] Figurene 1A og 1B, kollektivt omtalt som figur 1, viser en skjematisk oversikt av teknikker for å bestemme en litotype i en jordformasjon og konsentrasjoner av mineraler som danner litotypen;
[0010] Figur 2 illustrerer et eksempel på utførelse av et loggeverktøy anordnet i et borehull som går inn i jorden;
[0011] Figur 3 illustrerer en skjematisk skisse av overlapping av forskjellige litologier i kalsitt- og kvartsinnhold;
[0012] Figur 4 viser et eksempel på skjematisk diagram av en klassifiserer innrettet for å klassifisere elementkonsentrasjoner til litotype; og
[0013] Figur 5 viser ett eksempel på en fremgangsmåte for å estimere litotypen til jordformasjonen.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
[0014] Det beskrives her utførelser av teknikk for nøyaktig bestemmelse av typen litologi, eller "litotypen", som møtes under leting etter og produksjon av hydrokarboner. Teknikken, som omfatter et apparat og en fremgangsmåte, omfatter frembringelse av minst to energispektre, for naturlige gammastråler og for gammastråler eksitert inne i og/eller rundt et borehull av nøytroner med opphav i en nøytrongenerator inne i et loggeverktøy, der spektrene blir generert ved anvendelse av forskjellige metoder. Elementene i mineralene blir målt i ett eller flere av disse spektrene med varierende grad av nøyaktighet. Nøyaktighetsbegrensninger kan ha forskjellige årsaker, for eksempel at signalet er svakt eller mangel på lineær uavhengighet i elementstandarden. Når et element i ett spektrum blir målt med en høy grad av nøyaktighet, blir denne informasjonen anvendt for matematisk å legge føringer på det samme elementet i et annet spektrum der nøyaktigheten kan være dårlig eller begrenset.
[0015] Matematikken omfatter bruk av metoden BVWLS (Bounded Value Weighted Least-Squares), der innmatede faktorer legger føringer, eller begrensninger, på de resulterende elementutbyttene. På denne måten tillates ikke elementene med lav nøyaktighet å påvirke nøyaktigheten for de andre elementene. Dette rammeverket kan også bli anvendt for å pålegge eksterne geologiske føringer på elementene. Dersom for eksempel kjernedata ikke gir noen påvisning av dolomitt, kan da elementet magnesium (Mg) i karbonater begrenses i tråd med dette.
[0016] For å bestemme litologien tar en klassifiseringsalgoritme, omtalt her som en klassifiserer, elementkonsentrasjonene som innmating og gir typen litologi som utmating. I alminnelighet identifiserer klassifisereren mineraler som elementkonsentrasjonene representerer. Området av konsentrasjoner av mineralene kan således også bli brukt som en føring av klassifisereren.
[0017] Figur 1 viser en skjematisk oversikt av teknikken vist her. Med henvisning til figur 1 representerer blokken 100 de minst to energispektrene innhentet med minst ett loggeverktøy fraktet gjennom et borehull som går inn i en jordformasjon. Blokk 102 representerer nøyaktigheten til de minst to energispektrene. Blokk 103 representerer minst én geokjemisk basert føring relatert til spektralutbytter som skal bestemmes. Blokk 101 representerer en matematisk løser. Den matematiske løseren jobber på data fra blokkene 100,102 og 103. Blokk 104 representerer dekomponering av de minst to energispektrene innenfor de innmatede føringene for å bestemme de begrensede elementspekterutbyttene i blokk 105. Blokk 106 representerer omregning eller transformasjon av de begrensede elementspekterutbyttene til de begrensede elementkonsentrasjonene i blokk 107. Blokk 109 representerer en klassifiseringsalgoritme som mottar elementkonsentrasjonene og de formasjonsavhengige føringene (blokk 108) som innmating og mater ut en litotype (blokk 110) som klassifiserer jordformasjonen.
[0018] Det henvises nå til figur 2, som illustrerer et eksempel på utførelse av et loggeverktøy for å måle elementutbytter. Elementutbyttene blir brukt som innmating til teknikkene vist her. I figur 2 er et loggeverktøy 10 vist anordnet i et borehull 2 som går inn i jorden 3. Borehullet 2 kan være åpent eller foret. Jorden 3 omfatter en formasjon 4, som kan ha lag 4A-4C. Loggeverktøyet 10 blir fraktet gjennom borehullet 2 av en armert kabel 5 eller ståltråd. Ved logging-under-boring-(LWD)-anvendelser kan loggeverktøyet 10 være anordnet på en borestreng eller et kveilrør, og således bli fraktet gjennom borehullet 2 mens borehullet 2 blir boret.
[0019] Som kan sees i figur 2 omfatter loggeverktøyet 10 en elektronikkenhet 8 innrettet for å aktivere loggeverktøyet 10 eller kommunisere data, omfattende målinger innhentet av verktøyet 10, til et prosesseringssystem 9 på overflaten av jorden 3. Elektronikkenheten 8 kan også være innrettet for å lagre dataene for senere fremhenting når loggeverktøyet 10 er trukket ut av borehullet 3.
[0020] Loggeverktøyet 10 i utførelsen vist i figur 2 er innrettet for å utføre en spektrografisk analyse av elementer i formasjonen 4. De målte elementene omfatter Al, C, Ca, Cl, Fe, Gd, H, K, Mg, Mn, C\S, Si, Th, Ti og U. Den spektrografiske analysen kan bli utført ved naturlig gammastrålespektroskopi eller pulset nøytrongammastrålespektroskopi. Fra den spektrografiske analysen kan minst tre gammastråleenergispektre bli generert - et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningsspektrum. Forskjellige elementer kan bidra i forskjellig grad til spektrene som skal måles i én eller flere av disse tre spektrografiske analysemetodene med varierende grad av nøyaktighet.
[0021] Som kan sees i figur 2 omfatter loggeverktøyet 10 en gammastråledetektor 6. En gammastråledetektor 20 er innrettet for å detektere og måle gammastråler, som kan være naturlig forekommende gammastråler, gammastråler generert ved hurtig nøytroninduserte uelastiske kollisjoner eller gammastråler generert ved termisk nøytronindusert innfangning. Loggeverktøyet 10 omfatter også en nøytronkilde 21 innrettet for å sende ut nøytroner for de hurtig nøytroninduserte uelastiske kollisjonene eller for termisk nøytronindusert innfangning. I én utførelsesform er nøytronkilden 21 en pulset nøytronkilde.
[0022] For formålet med denne beskrivelsen er det antatt at borehullet 2 er vertikalt og at formasjonen 4 er horisontal. Idéene her kan imidlertid like gjerne bli anvendt i avvikende eller horisontale brønner eller med formasjon lag 4A-4C i en hvilken som helst vilkårlig vinkel. Idéene er like godt egnet til bruk i LWD-anvendelser og anvendelser i åpne borehull og i forede borehull. For LWD-anvendelser kan boreprosessen bli stanset midlertidig for å hindre vibrasjoner mens loggeverktøyet 10 utføreren måling.
[0023] Minst to gammastrålespektre blir målt. I behandlingen av et målt v-spektrum anvendes N standardspektre for enkeltelementer. Hvert spektrum svarer til et bestemt kjemisk element som danner bergarten (dvs. formasjonen 4). Hvert standardspektrum er en kolonne - et sett av tall svarende til detektordata innhentet i L energikanaler. La Sj = 1 N er indeksene til elementene) være standardkolonnene og c være målekolonnen med "tellingene". Alle kolonnene - Sj 0 = 1 N) og c antas normalisert til området mellom null og én. I denne metoden tilnærmes formasjonsspekteret c med en lineær kombinasjon av forskjellige enkeltelementspektre:
der Yjer ukjente "utbytter" av hvert element, Y = (7, YN) T og S er matrisen satt sammen av kolonnene i enkeltelementstandardene Sj, j = 1 N.
[0024] Når minst to spektre er målt, kan hvert elementutbytte bli identifisert som nøyaktig (ved eller over et valgt nivå av nøyaktighet) eller unøyaktig (ved eller under et valgt nivå av nøyaktighet). Ikke-begrensende kriterier for å bestemme nøyaktighet omfatter signalstyrke, relativt antall tellinger og mangel på lineær uavhengighet i elementstandarden. Elementutbytter identifisert som nøyaktige blir underlagt føringer i databehandlingen av de oppnådde spektrene. Elementutbytter identifisert som unøyaktige tillates således ikke påvirke de nøyaktige elementutbyttene i behandlingen av dataene.
[0025] Likning (1) kan betraktes som en tilnærming til et "idealisert" problem, der teoretiske uttrykk for en vilkårlig telling er representert som en sum av bidrag fra forskjellige elementer i henhold til superposisjonsprinsippet. Innenfor problemet gis en rigorøs eksplisitt definisjon av utbyttene, og deres egenskaper avledes som ikke-negative. Denne egenskapen utvides til det virkelige problemet:
[0026] Det virkelige problemet går mot det idealiserte når
enkeltelementstandardene går mot de idealiserte standardene.
[0027] Noen standarder er veldig like hverandre. Matrisen S er derfor dårlig kondisjonert og kan resultere i negative verdier for utbyttene. Vi søker derfor en løsning av likning (1) underlagt føringen representert ved likning (2). I én utførelsesform blir et minimum, underlagt føringene, for kvadratfunksjonen for kolonnen Y bestemt som
der W er en gitt diagonal (LxL)-matrise av vekter. Problemet i likning (3) underlagt føringene (2) haren unik løsning. I én utførelsesform blir den diagonale vektmatrisen W bestemt fra nøyaktigheten eller nøyaktighetsbegrensningen knyttet til målingen av elementene i mineralene i formasjonen 4.
[0028] Systemet av føringer (2) kan utvides ved å anvende a pr/ori-informasjon - dersom slik informasjon er tilgjengelig - på lineære kombinasjoner av de søkte elementutbyttene. Denne informasjonen kan være nyttig for å løse dårlig oppstilte problemer som problemet i likning (3) underlagt føringene (2).
[0029] Et minimum underlagt føringene kan også representeres som minimering av
for elementutbytter Yi innenfor "boks-føringer" på utbytter [Y/m/n ; Y/"ax ], der i representerer et elementnummer fra 1 til N; c representerer målt spektrum
(naturlig radioaktivitet, innfangningsradioaktivitet eller uelastisk radioaktivitet); Si representerer enkeltelementstandardspektrene; W er lik enhetmatrisen og det utvidede systemet av føringer (2) anvendes. Føringene [Y/™" ; Y/max ] er avledet fra de naturlige begrensningene på elementkonsentrasjoner (eller vektfraksjoner [ WFjmin ; WFimax ]) i formasjoner.
[0030] Denne metoden kan også bli anvendt for tolkning av vilkårlige energispektre i gammastråler.
[0031] Antallet standarder Sj er mye mindre enn deres dimensjon. Approksimasjonen kan forbedres ved å legge til andre standardspektre i settet av standarder så lenge den lineære uavhengigheten til settet beholdes. For eksempel forefinnes hydrogen både i borehullet 2 og i formasjonen 4 i forskjellige konsentrasjoner. Gjennom numerisk modellering kan standardspekteret for hydrogen dekomponeres i en sum av borehulls- og formasjonsbidrag. Ledd i summen kan bli anvendt som de nye standardene i stedet for gamle standarder. Med "dekomponering" menes inndeling av et energispektrum i komponenter der hver komponent kan tilskrives en kilde for denne komponenten. Den samme dekomponeringen er mulig for standardspektre for klor eller for kaliumspektre for naturlig radioaktivitet.
[0032] Deretter anvendes en klassifiserer som gjør det mulig å regne om elementkjemi for bergarter til litotyper og videre til mineralsamlinger. En første klassifiserer (listet i tabell 1) bestemmer "generell litologi" som en gitt elementinnmating svarer til. Denne metoden er veldig robust siden den gjør det mulig å entydig skille innmatinger mellom forskjellige typer "generelle litologier" som overlapper både i kjemisk og mineralogisk sammensetning, som vist i figur 3. Klassifiseringsreglene i den første klassifiserern er basert på utløsning av elementsammensetninger og forhold mellom elementsammensetningene.
[0033] De øvre og nedre grensene for mineralkonsentrasjoner (eller andeler) i hver litotype kan ikke trekkes ut direkte fra klassifiseringsreglene angitt over. Grensene er imidlertid nødvendige for den alternative metoden for å bestemme mineraler ved hjelp av n-y-spektermålinger. Denne metoden anvender iterativ forbedring i nøyaktigheten ved omregning fra y-spektre til konsentrasjoner med bruk av mineralandelene oppnådd i en tidligere iterasjon. Bestemmelsen av de øvre og nedre grensene er beskrevet nærmere nedenfor.
[0034] I henhold til reglene i ekspersystemet "generell litologi", som anvendes i den første klassifisereren, kan formasjonen 4 deles inn i seks "hovedlitologiklasser" (eller litotyper). Disse litotypene er listet nedenfor i den første kolonnen i tabell 1. En andre klassifiserer (også listet i tabell 1) er vist som jobber med forskjellige litotyper. De siste litotypene er gitt i den andre kolonnen i tabell 1. Piler er anvendt for å krysskorellere litotyper fra den første klassifiserern med de fra den andre klassifisereren. I tabell 1 viser romertallene litotyperekkefølge i den første klassifiseringssekvensen. Én stor endring i litotypene vist i den andre klassifisereren er at litologien KALKHOLDIG SAND er fjernet (fjernet på bekostning av omfordeling av dens mineralogiske samlinger i SAND og KARBONAT_L). En annen forskjell mellom den første klassifisereren og den andre klassifisereren er at litotypen KULL er lagt til. Kull finnes ikke i alle formasjoner, og når det forefinnes, er det forholdsvis enkelt å bestemme (som "mye karbon, få av alle andre elementer").
Begge klassifisererene har slike regler at noen mineralsamlinger ikke faller innunder noen litotype; disse tilfellene omtales som 'REST-LITOLOGI':
skal forveksles med mineralet med samme navn).
[0035] To typer føringer for vektfraksjoner (WF) betraktes. Den første typen WF-føring er den mest generelle og "bredeste", i det den er bergartsuavhengig (dvs. omfatter den mest generelle informasjonen om kjemien til sedimentære bergarter). Den andre typen WF-føring er formasjonsavhengig og er knyttet til et konsept der en litotype tilskrives en sedimentær bergart.
[0036] Når det gjelder den første typen WF-føring betraktes "rene enkeltmineralbergarter", som kun inneholder ett mineral, som har størst WF av et gitt element blant alle andre mineraler. Mineralene som betraktes her listet i tabell 2. De listede mineralene anses å representere litotypene listet under den andre varianten i tabell 1 og å representere grunnleggende sammensetning i de viste sedimentære bergartene. Kun to leiremineraler (med betingede kjemiske formler) er valgt for å representere kjemien til "Mg-leire" og "Fe-leire", som blir anvendt i den andre klassifisereren. Kull er ikke tatt med fordi, som angitt over, kull er forholdsvis enkelt å påvise når det er til stede.
[0037] For hver "rene enkeltmineralbergart" ble maksimumverdier for konsentrasjonene av elementene (basert på mineralstøkiometrien) beregnet. Absolutt maksimum WFjmax for elementene i formasjoner ble funnet som maksimumverdier blant alle mineralene. Absolutte minimumskonsentrasjoner WF(" m ble satt lik null. Grensene avledet på denne måten er gitt i tabell 3. Tabell 3 lister grenser for konsentrasjonene av elementer i ikke-klassifisert bergart (dvs. før den tilskrives en litotype). Øvre grenser blir bestemt som maksimal elementkonsentrasjon blant varianter av "rene monomineralske bergarter" (som inneholder bare ett mineral av alle mineralene som betraktes).
[0038] Vi vil nå ta for oss den andre typen WF-føring. Den andre typen WF-føring er avledet fra den "tettere" typen bergarter som vi betrakter inndeling av formasjoner i litotyper for. Den andre klassifisereren, presentert over i tabell 1, konverterer elementkjemien til bergarter til litotyper, og videre til samlinger av mineraler. Som et første trinn i klassifiseringen bestemmer den andre klassifisereren en "generell litologi", som en gitt elementinnmating svarer til. Denne metoden gjør det mulig å entydig skille innmatinger mellom forskjellige generelle litologityper, som overlapper i både kjemisk og mineralogisk sammensetning. Reglene (eller ekspertsystemet) for å bestemme litotypene i den andre klassifisereren er vist som et eksempel i diagrammet i figur 4.
[0039] Den andre klassifisereren mottar konsentrasjoner av elementene Si, K, Ca, Mg, Fe, S og C som innmating, og sammenlikner kombinasjonene av elementene med terskelverdier for å matche innmatingene med én av litotypene listet i den andre klassifisereren. Denne "utløsningen" matcher kombinasjonen av elementer med én av litotypene listet i den første klassifisereren.
[0040] Reglene vist i figur 4 er ikke i seg selv tilstrekkelig til å avlede de øvre og nedre grensene for mineralkonsentrasjonne (andelene) i hver litotype direkte. Numeriske eksperimenter ble derfor anvendt ved å forsyne alle mulige mineralsamlinger som innmating til den andre klassifisereren. Settet av mineraler fra tabell 2 ble anvendt for å kvantifisere mineralogiske og elementmessige føringer. Alle andre utelatte mineraler (som sideritt eller kaolinitt) har kollineær kjemi og tilnærmelsesvis lik dannelsesmåte sammenliknet med noen av mineralene listet i tabell 2.
[0041] Fra de numeriske eksperimentene ble sannsynlighetsfordelinger av konsentrasjoner av mineraler listet i tabell 2 for hver litotype listet under den andre klassfiseringen i tabell 1 bestemt. Basert på sannsynlighetsfordelingene og en evaluering av data om mineralogien til sedimentære bergarter av forskjellige litotyper ble det valgt øvre og nedre grenser for konsentrasjoner av mineraler i hver av de forskjellige litotypene.
[0042] Det første valget av de øvre og nedre grensene fra den numeriske eksperimenteringen med klassifisererene fremsto som for bredt, mye bredere enn den første typen WF-føringer oppnådd fra "grunnleggende prinsipper" og vist i tabell 3. (De "slakke føringene" gjenspeiler kun en egenskap ved dette klassifiseringsverktøyet og undervurderer ikke verktøyets evne til å klassifisere bergarter. Denne egenskapen er spesielt et resultat av det faktum at klassifisererene ikke bare jobber med konsentrasjoner av elementene, men også med forhold mellom elementene.) En forbedring er å snevre inn variasjonsområdet for mineralene i hver litotype. Én av nøklene for å få til denne innsnevringen er sannsynligheten for at et mineral skal forekomme i en litotype: når denne sannsynligheten er lav, kan den øvre grensen for mineralkonsentrasjonen reduseres betydelig. En annen måte å oppnå mer robuste estimater av de øvre og nedre grensene er å evaluere store sett av data om mineralogien til sedimentære bergarter med henblikk på den valgte litotypeinndelingen. Publiserte data ble evaluert på de fleste vanlige mønstre av mineralogiske sammensetninger for forskjellige sedimentære bergarter. Nye empiriske estimater av øvre og nedre grenser for mineraler i hver litotype ble oppnådd fra evalueringen. De nye empiriske estimatene er listet i tabell 4.
[0043] De øvre og nedre grensene for mineralkonsentrasjoner (dvs. fraksjoner i hver litotype) kan regnes om til grenser for vektfraksjoner av kjemiske elementer med bruk av mineralenes støkiometri. En øvre grense WF(" aks kan estimeres som summen av grenser for elementet over alle mineraler, mens en nedre grense WFj<mn>kan estimeres som minste konsentrasjon av elementene over alle mineraler. De "litotype-avhengige" grensene for elementene etter støkiometrisk inversjon av dataene fra tabell 4 er listet i tabell 5.
[0044] Figur 5 viser ett eksempel på en fremgangsmåte 50 for å estimere en litotype i jordformasjonen 4 som krysses av borehullet 2. Fremgangsmåten 50 omfatter (trinn 51) å frakte loggeverktøyet 10 gjennom borehullet 2. Videre omfatter fremgangsmåten 50 (trinn 52) å frembringe minst to forskjellige energispektre fra formasjonen 4 for naturlige gammastråler og for gammastråler eksitert i og/eller rundt borehullet 2 av nøytroner med opphav i en nøytrongenerator inne i loggeverktøyet 10, i det verktøyet 10 blir anvendt for å frembringe de to energispektrene. For eksempel kan det ene energispekteret være for naturlige gammastråler mens det andre spekteret kan være for nøytroninduserte gammastråler (for eksempel fra uelastisk spredning og/eller termisk nøytroninnfangning. Videre omfatter fremgangsmåten 50 (trinn 53) å etablere minst én geokjemisk basert føring så som avledet fra tabell 5. Den minst ene føringen kan også omfatte nøyaktigheten til hvert av de minst to forskjellige energispektrene. Videre omfatter fremgangsmåten 50 (trinn 54) å bestemme elementspekterutbytter underlagt føringer på utbyttet avledet fra vektfraksjonbegrensninger, så som de i tabell 3 ved dekomponering underlagt føringer av hvert av de målte energispektrene over enkeltelementstandarder. Alternativt kan trinn 54 beskrives som å bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt i den vektede summen er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen. I én utførelsesform kan hver vekt i den vektede summen betraktes som en koeffisient som representerer en andel av én enkeltelementstandard innenfor den vektede summen av enkeltelementstandarder. I én utførelsesform er således alle vektene større enn eller lik null og mindre enn eller lik én, og summen av alle vektene er lik én. Videre omfatter fremgangsmåten 50 (trinn 55) å regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner. Elementkonsentrasjonene er underlagt føringer fordi elementspekterutbyttene er underlagt føringer. Videre omfatter fremgangsmåten 50 (trinn 56) å anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litologi i jordformasjonen 4 og/eller konsentrasjoner av mineraler i litologien som utmating. I én utførelsesform kan systemet i fremgangsmåten 50 omfatte et sett av likninger. Bestemmelse av elementspekterutbytte, omregning av elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner og klassifisering av elementkonsentrasjonene til en litologi, alle underlagt innmatede føringer, kan derfor omfatte å løse settet av likninger ved hjelp av matematiske metoder kjent for fagmannen, så som minst én av lineær programmering, ikke-lineær programmering, heltallsprogrammering og blandet heltallsprogrammering. I én utførelsesform kan settet av likninger være innrettet som et optimeringsproblem der problemet er å bestemme et minimum underlagt føringer, så som det begrensede minima representert av funksjonen (3) eller (4).
[0045] Med en "bærer" menes her hvilke som helst anordninger, anordningskomponenter, kombinasjoner av anordninger, medier og/eller strukturer som kan bli anvendt for å frakte, inneholde, støtte eller på annen måte lette bruk av andre anordninger, anordningskomponenter, kombinasjoner av anordninger, medier og/eller strukturer. Ikke-begrensende eksempler på bærere omfatter borestrenger av kveilrørtypen, av skjøterørtypen og en hvilken som helst kombinasjon eller andel av disse. Andre eksempler på bærere omfatter foringsrør, kabler, kabelsonder, stålvaiersonder, stoppkuler, nedihullskomponenter, bunnhullsenheter, borestrenginnsatser, borestrengmoduler, indre hus og andeler av dette.
[0046] I støtte for idéene her kan forskjellige analysekomponenter bli anvendt, omfattende et digitalt system og/eller et analogt system. For eksempel kan elektronikkenheten 8 eller prosesseringsenheten 9 omfatte det digitale og/eller analoge systemet. Systemet kan omfatte komponenter så som en prosessor, lagringsmedier, minne, innmating, utmating, kommunikasjonsforbindelser (kabelbaserte, trådløse, pulset slam, optiske eller annet), brukergrensesnitt, dataprogrammer, signalprosessorer (digitale eller analoge) og andre slike komponenter (så som resistorer, kondensatorer, induktorer og annet) for å muliggjøre bruk av og analyse med anordningene og fremgangsmåtene vist her på en hvilken som helst av flere mulige måter velkjent for fagmannen. Det anses at disse idéene kan, men ikke trenger å bli realisert i forbindelse med et sett av datamaskin-eksekverbare instruksjoner lagret på et datamaskinlesbart medium, omfattende minne (ROM, RAM), optiske (CD-ROM) eller magnetiske (platelagre, harddisker) eller hvilke som helst andre typer medier som når de blir eksekvert, bevirker en datamaskin til å utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse instruksjonene kan sørge for betjening av utstyr, styring, innsamling og analyse av data og andre funksjoner som anses som relevante av en utvikler, eier eller bruker av systemet eller annet slikt personale, i tillegg til funksjonene beskrevet her
[0047] Videre kan forskjellige andre komponenter være innlemmet og bli anvendt for å muliggjøre aspekter ved idéene her. For eksempel kan en kraftforsyning (f.eks. minst én av en generator, en fjernforsyning og et batteri), kjølekomponent, oppvarmingskomponent, spenningsforsyning, magnet, elektromagnet, føler, elektrode, sender, mottaker, sender/mottaker-enhet, antenne, styringsenhet, optisk enhet, elektrisk enhet eller elektromekanisk enhet være innlemmet i støtte for de forskjellige aspektene omtalt her eller i støtte for andre funksjoner utover denne beskrivelsen.
[0048] Elementer i utførelsesformene er introdusert med bruk av ubestemte entallsformer. Bruken av ubestemte entallsformer er ment å forstås som at det kan være ett eller flere av elementene. Ord som "omfattende", "har" og "med" er ment inkluderende slik at det kan være ytterligere elementer utover de angitte elementene. Konjunksjonen "eller", når den er anvendt med en liste med minst to oppføringer, er ment å bety en hvilken som helst oppføring eller kombinasjon av oppføringer. Betegnelsene "første" og "andre" er anvendt for å skille elementer og er ikke anvendt for å angi en bestemt rekkefølge.
[0049] En vil forstå at de forskjellige komponenter eller teknologier kan muliggjøre bestemte nødvendige eller nyttige funksjoner eller trekk. Disse funksjonene og trekkene, som kan være nødvendige i støtte for de vedføyde kravene og variasjoner av disse, skal således forstås som naturlig omfattet som en del av idéene her og en del av den viste oppfinnelsen.
[0050] Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med støtte i eksempler på utførelser, vil en forstå at forskjellige endringer kan gjøres og at ekvivalenter kan bli anvendt i stedet for komponenter i disse uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme. Videre vil mange modifikasjoner sees for å tilpasse et gitt instrument, scenario eller materiale til idéene i oppfinnelsen uten å fjerne seg fra dennes ramme. Det er derfor meningen at oppfinnelsen ikke skal begrenses til den konkrete utførelsesformen beskrevet her som den forventet beste måte å realisere denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen skal omfatte alle utførelsesformer som faller innenfor rammen til de vedføyde kravene.
Claims (20)
1. Fremgangsmåte for å estimere en litotype i en jordformasjon, der fremgangsmåten omfatter å: frakte et loggeverktøy gjennom et borehull som trenger inn i jordformasjonen; frembringe minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra inne i og/eller rundt borehullet ved anvendelse av loggeverktøyet, der hvert energispektrum omfatter minst én av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningsspektrum; etablere minst én geokjemisk basert føring relatert til
elementspekterutbytter som skal bestemmes; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av én enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litotype som utmating.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å bestråle jordformasjonen med nøytroner som er dannet inne i nøytrongenerator anordnet i loggeverktøyet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der litotypen velges fra en gruppe bestående av sand, kull, skifer, karbonat-dolomitt, evaporat og kalsiumkarbonat.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den minst ene føringen velges fra en gruppe bestående av nøyaktigheten til minst ett elementutbytte og området av konsentrasjoner av et mineral i litotypen.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, der nøyaktigheten bestemmes å være en høy nøyaktighet som har eller overstiger et valgt nivå av nøyaktighet.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der den høye nøyaktigheten til minst ett elementutbytte i ett spektrum anvendes for å legge føringer på dette elementutbyttet i det andre spekteret.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der den høye nøyaktigheten fastslås ved minst én av: at en signalstyrke relatert til det minst ene elementutbyttet overstiger en terskel; og lineær uavhengighet fra andre elementer i en standard.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 4, der nøyaktigheten bestemmes å være en lav nøyaktighet som er lik eller dårligere enn et valgt nivå av nøyaktighet.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, der den lave nøyaktigheten til minst ett elementutbytte i ett spektrum ikke anvendes for å legge føringer på dette elementutbyttet i det andre spekteret.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, der den lave nøyaktigheten fastslås ved minst én av: at signalstyrken relatert til det minst ene elementutbyttet ikke overstiger en terskel; og mangel på lineær uavhengighet fra andre elementer i en standard.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 4, der området av konsentrasjoner omfatter minst én av en nedre grense og en øvre grense.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der den minst ene av en nedre grense og en øvre grense mates inn som en vektfraksjon.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det å bestemme omfatter å bestemme et minimum underlagt føringer av kvadratfunksjonen for kolonne Y, uttrykt som:
der V} representerer ukjente "utbytter" av hvert element, Y = [Y? YN]\ N representerer antallet spektre;
S, G = 1 N) representerer kolonner av spektre, der hver kolonne representerer et sett av tall svarende til detektordata innhentet i L energikanaler;
og
c representerer tellinger.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det å bestemme omfatter å bestemme elementspekterutbytter Y, ved å minimere en funksjon uttrykt som: V i=l )f-N-V
underlagt føringer på utbyttene, uttrykt som [ Yf"'" ; Y/ma/fS], der /' representerer antallet av et element fra 1 til N; C representerer en målt innfangningsspektrumvektor; og St representerer spektre av enkeltelementstandarder.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, der føringene er tilveiebragt som vektfraksjoner i følgende tabell for litotyper omfattende sand, skifer, karbonat-dolomitt, evaporitt og kalsiumkarbonat:
16. Anordning for å estimere en litotype i en jordformasjon, der anordningen omfatter: et loggeverktøy som kan fraktes gjennom et borehull som trenger inn i jordformasjonen og er innrettet for å frembringe minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra inne i og/eller rundt borehullet, der hvert energispektrum omfatter minst ett av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningsspektrum; og en prosessor innrettet for å utføre en fremgangsmåte omfattende å: motta de minst to forskjellige energispektrene; etablere minst én geokjemisk basert føring relatert til elementspekterutbytter som skal bestemmes for jordformasjonen; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av én enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og å gi en litotype som utmating.
17. Anordning ifølge krav 16, der loggeverktøyet omfatter en gammastråledetektor innrettet for å detektere gammastråler fra jordformasjonen, der gammastrålene omfatter minst én av naturlige gammastråler, gammastråler fra uelastisk spredning av nøytroner og gammastråler fra termisk innfangning av nøytroner.
18. Anordning ifølge krav 16, der loggeverktøyet omfatter en nøytronkilde innrettet for å bestråle jordformasjonen med nøytroner for å generere gammastråler gjennom uelastisk spredning av nøytronene og/eller gammastråler gjennom termisk nøytroninnfangning av nøytronene.
19. Anordning ifølge krav 16, der loggeverktøyet er innrettet for å bli fraktet av en bærer omfattende minst én valgt fra en gruppe bestående av en kabel, en ståltråd, kveilrør, en borestreng.
20. Datamaskinlesbart lagringsmedium som lagrer et program som omfatter instruksjoner som når de blir eksekvert utfører en fremgangsmåte for å estimere en litotype i en jordformasjon som krysses av et borehull, der fremgangsmåten omfatter å: frembringe minst to forskjellige energispektre for stråling mottatt fra inne i og/eller rundt borehullet, der hvert energispektrum omfatter minst én av et naturlig gammastrålespektrum, et hurtig nøytronindusert uelastisk spektrum og et termisk nøytronindusert innfangningssspektrum; etablere minst én geokjemisk basert føring relatert til elementspekterutbytte som skal bestemmes for jordformasjonen; bestemme elementspekterutbyttene fra de minst to forskjellige energispektrene ved å dekomponere de minst to forskjellige energispektrene over en vektet sum av enkeltelementstandarder, der minst én vekt er begrenset av den minst ene geokjemisk baserte føringen og hver vekt representerer en andel av én enkeltelementstandard; regne om elementspekterutbyttene til elementkonsentrasjoner; og anvende en klassifiserer for å motta elementkonsentrasjonene som innmating og gi en litotype som utmating.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17158309P | 2009-04-22 | 2009-04-22 | |
| PCT/US2010/032015 WO2010124063A2 (en) | 2009-04-22 | 2010-04-22 | Use of chemically and geologically consistent constraints for obtaining elemental chemistry downhole |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20111450A1 true NO20111450A1 (no) | 2011-10-26 |
| NO345152B1 NO345152B1 (no) | 2020-10-19 |
Family
ID=43011745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20111450A NO345152B1 (no) | 2009-04-22 | 2011-10-26 | Fremgangsmåte og apparatur for å estimere en litotype i en jordformasjon |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8311744B2 (no) |
| BR (1) | BRPI1011629B1 (no) |
| GB (1) | GB2482999B (no) |
| NO (1) | NO345152B1 (no) |
| WO (1) | WO2010124063A2 (no) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110218735A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Baker Hughes Incorporated | Real-Time Lithology and Mineralogy Interpretation |
| WO2013006073A1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-01-10 | Baker Hughes Incorporated | Improving spectral analysis methods by using combined methods |
| CN103375166A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种确定地层中多种矿物组分含量的方法 |
| US8809798B2 (en) | 2013-01-11 | 2014-08-19 | Baker Hughes Incorporated | Methods to enhance nuclear spectroscopy analysis |
| US10482996B2 (en) * | 2013-05-06 | 2019-11-19 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and methods for determining relative geochemical data |
| US20180136360A1 (en) * | 2015-04-27 | 2018-05-17 | Sondex Wireline Limited | Method for determining elemental concentrations in spectral gamma ray logging |
| CN105673006B (zh) * | 2016-01-07 | 2018-12-14 | 中国石油大学(华东) | 一种用于确定剩余油饱和度的碳氧比值计算方法 |
| CN107515290B (zh) * | 2016-06-15 | 2019-12-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 岩石矿物组分含量定量计算方法 |
| US10705246B2 (en) * | 2016-11-28 | 2020-07-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method of rock mineralogy interpretation |
| CN107035365B (zh) * | 2017-03-28 | 2021-03-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种白云岩化流体性质的判别方法及装置 |
| CN108931815B (zh) * | 2017-05-24 | 2020-11-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种岩性的分级识别方法 |
| CN107605471B (zh) * | 2017-07-21 | 2020-06-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种湖相碳酸盐岩岩性测井定量识别方法 |
| US11215732B2 (en) | 2017-09-25 | 2022-01-04 | Baker Hughes Holdings Llc | Geological constraint using probability functions in stochastic mineralogy modeling |
| US10466384B2 (en) * | 2018-01-02 | 2019-11-05 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Techniques for determining formation composition from measured nuclear spectra |
| CN109555517A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-04-02 | 中国石油大学胜利学院 | 针对煤层气探明储量可动用性定量评价方法 |
| US11788401B2 (en) | 2019-04-26 | 2023-10-17 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Systems and methods for characterizing subsurface formation properties through geochemical logging |
| GB2583746B (en) * | 2019-05-08 | 2021-06-02 | Reeves Wireline Tech Ltd | A method of and apparatus for determining component weight and/or volume fractions of subterranean rock |
| CN112081584B (zh) * | 2020-09-25 | 2024-06-25 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种判别地层岩性的方法、系统、计算机设备及存储介质 |
| CN113960287A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-21 | 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 | 地质标准物质均匀性未检元素不确定度确定方法及系统 |
| CN114004261B (zh) * | 2021-11-19 | 2025-09-16 | 数岩科技股份有限公司 | 岩石类型识别方法、装置和存储介质 |
| EP4588194A4 (en) * | 2022-10-04 | 2025-12-24 | Services Petroliers Schlumberger | ELEMENTARY RATE REMOVAL FROM OUT-OF-RANGE GAMMA RAYS |
| EP4587866A4 (en) | 2022-10-04 | 2026-01-21 | Services Petroliers Schlumberger | SPECTRAL ALIGNMENT METHOD FOR INDUCED GAMMA RADIATION LOGGING |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008392A (en) * | 1973-09-19 | 1977-02-15 | Exxon Production Research Company | Method for determining fluid type and lithology of subterranean formations |
| US5440118A (en) * | 1994-03-31 | 1995-08-08 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for determining formation lithology by gamma ray spectroscopy |
| US7205535B2 (en) * | 2004-08-12 | 2007-04-17 | Baker Hughes Incorporated | Elemental gamma ray signature instrument |
| US20070246649A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Baker Hughes Incorporated | Methods for quantitative lithological and mineralogical evaluation of subsurface formations |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8049164B2 (en) * | 2007-11-07 | 2011-11-01 | Baker Hughes Incorporated | Azimuthal elemental imaging |
-
2010
- 2010-04-21 US US12/764,422 patent/US8311744B2/en active Active
- 2010-04-22 GB GB1118099.9A patent/GB2482999B/en active Active
- 2010-04-22 WO PCT/US2010/032015 patent/WO2010124063A2/en not_active Ceased
- 2010-04-22 BR BRPI1011629-0A patent/BRPI1011629B1/pt active IP Right Grant
-
2011
- 2011-10-26 NO NO20111450A patent/NO345152B1/no unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008392A (en) * | 1973-09-19 | 1977-02-15 | Exxon Production Research Company | Method for determining fluid type and lithology of subterranean formations |
| US5440118A (en) * | 1994-03-31 | 1995-08-08 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for determining formation lithology by gamma ray spectroscopy |
| US7205535B2 (en) * | 2004-08-12 | 2007-04-17 | Baker Hughes Incorporated | Elemental gamma ray signature instrument |
| US20070246649A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Baker Hughes Incorporated | Methods for quantitative lithological and mineralogical evaluation of subsurface formations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI1011629B1 (pt) | 2019-10-29 |
| GB2482999A (en) | 2012-02-22 |
| NO345152B1 (no) | 2020-10-19 |
| WO2010124063A3 (en) | 2011-02-10 |
| WO2010124063A2 (en) | 2010-10-28 |
| GB201118099D0 (en) | 2011-11-30 |
| US20100312479A1 (en) | 2010-12-09 |
| GB2482999B (en) | 2013-04-17 |
| BRPI1011629A2 (pt) | 2016-03-22 |
| US8311744B2 (en) | 2012-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20111450A1 (no) | Fremgangsmåte og apparatur for å estimere en litotype i en jordformasjon | |
| CN103748486B (zh) | 使用多个标准和空间区域的核频谱分析校正 | |
| US9541668B2 (en) | Environmental corrections in nuclear spectroscopy using variable element ratio | |
| CA3102931C (en) | Determination of elemental concentrations from the capture and inelastic energy spectra | |
| US10895661B2 (en) | Determination of near wellbore properties using natural gamma rays | |
| US20140138530A1 (en) | Environmental Corrections in Nuclear Spectroscopy Using Variable Shape Standard | |
| US20120084009A1 (en) | Refined lithology curve | |
| WO2017165182A1 (en) | Simulated core sample estimated from composite borehole measurement | |
| NO20120771A1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for pulsert nøytronmåling for å estimere egenskaper ved en undergrunnssone | |
| NO20131501A1 (no) | Fremgangsmåte ved beregning av formasjonsegenskaper | |
| CN103760182A (zh) | 一种评价烃源岩有机质丰度的方法及装置 | |
| Pemper et al. | A new geochemical logging tool for determination of formation chemistry and mineralogy in both conventional and unconventional reservoirs | |
| CN106250619A (zh) | 一种确定地层矿物含量的方法和装置 | |
| Ge et al. | A novel quantitative measurement method for formation element via iterative support vector regression | |
| Miles et al. | Borehole carbon corrections enable accurate TOC determination from nuclear spectroscopy | |
| US20250383470A1 (en) | Integrated Pulsed Neutron Logging Tool for Spectroscopy and Porosity Measurements | |
| US12535613B2 (en) | Neutron absorbing dopant for reducing borehole fluid background in geochemical logging | |
| US12061308B2 (en) | Porosity measurements from nuclear spectroscopy | |
| US20260003096A1 (en) | Determination of mineralogy and lithology from elemental data | |
| Ge et al. | An Adaptive Spectra Fitting Method for Elemental Concentration Measurement Using a Pulsed Neutron Tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: BAKER HUGHES HOLDINGS LLC, US |