[发明专利]用于评估多孔介质特性的装置、系统和方法

说明书

技术领域

在此公开的技术实施例通常涉及被配置来确定多孔介质中的诱发振荡的穿透深度的装置、系统和方法。更特别地，在此公开的某些技术实施例涉及可利用磁共振技术来确定诱发振荡的穿透深度的装置、系统和方法。

背景技术

测量潜在的含油气岩层(petroleum bearing rock formation)中的流体的物理特性是困难的。使用测井方法来测量迁移率(渗透率除以粘度)通常要求测量流体流量，同时测量压力梯度。这些测量特别是在井下应用中难于完成。

含油气岩层的通常的穿透深度可从约0.1mm变化到约20cm，更特别地，例如对于充满水状流体的岩层来说，穿透深度从约1mm变化到约10cm。这些方法、系统和装置可被用于井下应用，或被用于采取岩心试样的情形，该岩心试样可被带到井上(uphole)并利用在此公开的方法、系统和装置在现场或不在现场进行分析，例如在实验室利用电磁或超导NMR进行分析。

测量诸如潜在的含油气岩层的多孔介质的物理特性的现有技术存在多种缺陷。例如，泥饼障碍可导致未知效应，并给出异常结果。在探测器周围的泄漏或者基于经验的相关性(例如，NMR衰变率测量、基于矿物学的估计)的未知效应可提供不准确的结果。这样的问题使得特别是使用测井方法难于对潜在的含油气岩层的物理特性(诸如迁移率)进行测量。

发明内容

本发明的目的是解决这些困难。

根据第一方面，提供确定多孔介质中的穿透深度的方法。在某些例子中，该方法包括在多孔介质之内的孔隙流体中诱发振荡，并且根据磁共振信号确定诱发振荡的穿透深度。在一些例子中，诱发振荡的磁共振成像可被用于确定诱发振荡的穿透深度。

根据另外的方面，公开了一种确定多孔介质中的穿透深度的方法。在某些例子中，该方法包括：利用来自多孔介质中的两个或多个空间离散点的磁共振信号，确定多孔介质中的诱发振荡的流体流动的穿透深度。在某些例子中，磁共振成像可被用来确定穿透深度。为了在此公开的技术，成像指的是在两个或多个空间不同点处测量量或参数。在一些例子中，可产生图像，而在其它例子中，没有图像产生，而是，在两个或多个空间不同点中的每个点处的值可被用于确定穿透深度。在此公开的一些实施例中，诸如在从钻孔径向向外的方向上的一维图像在某些情况下可被称为剖面。在某些实施例中，该方法可包括：将射频(RF)脉冲施加到多孔介质(以及其中的任意(多个)流体)，以倾斜(tip)核自旋；并且给多孔介质施加扰动，以在多孔介质中产生诱发振荡。在一些例子中，该方法还可以包括施加与所施加的扰动基本上具有相同频率的磁场梯度。在一些例子中，该方法还可包括可选地与RF脉冲结合施加磁场梯度，该磁场梯度的频率基本上与所施加的扰动频率相同或为所施加的扰动频率的整数多倍。还在其它例子中，磁场梯度可以是静态的，并且RF脉冲可以以扰动频率的两倍频率被施加。在某些例子中，该方法可进一步包括用磁共振装置对诱发振荡进行成像。还在其它的例子中，该方法还可包括根据所确定的穿透深度来确定多孔介质中的流体的迁移率。

根据另一方面，公开了一种确定地层产能(formation productivity)的方法。在某些例子中，该方法包括：在靠近地层的钻孔中布置磁共振装置；在地层内的孔隙流体中诱发振荡；并且利用磁共振装置确定地层中的诱发振荡的穿透深度。

根据另外的方面，提供一种井下工具。在某些例子中，该井下工具包括被构造和被安排来提供扰动以便在多孔介质之内的孔隙流体中诱发振荡的装置。在一些例子中，井下工具还包括被构造和被安排来允许确定诱发振荡的穿透深度的磁共振装置。在其它例子中，井下工具还可包括电耦合到磁共振装置的处理装置，该处理装置被配置来根据所成像的穿透深度确定多孔介质中的流体的迁移率。

根据另一方面，公开了一种用于评估地层产能的系统。在某些例子中，该系统包括用于产生静磁场的磁体。在其它例子中，该系统还可包括发射器/接收器，该发射器/接收器可以是单个装置或者是两个或多个装置，用于施加RF脉冲以及用于检测表示通过施加扰动诱发的振荡的穿透深度的磁共振信号。在某些例子中，该系统还可包括用于施加扰动来在地层之内的孔隙流体中诱发振荡的装置。在某些例子中，该系统还可包括用于提供磁场梯度的装置。在某些例子中，该系统可以包括电耦合到磁共振装置的处理装置、用于施加扰动的装置以及用于提供磁场梯度的装置。

下面将对本技术的另外特征、方面、实施例和例子进行更详细地描述。

附图说明

下面参照附图对某些实施例进行说明，其中：

图1是根据某些例子的振荡流体位移与距离的曲线图；