[发明专利]使用热中子吸收材料测井的方法

权利要求书

1.一种用于确定地下岩层中诱导裂缝的位置和高度的方法，包括：

(a)获得由于以下而产生的致裂前数据集：

(i)将包括中子源和探测器的脉冲中子俘获测井工具横向于地下岩层下降到井眼中，

(ii)将中子从所述中子源发射到所述井眼和所述地下岩层中，以及

(iii)在所述井眼中探测由于所述井眼和所述地下岩层中的核反应而产生的热中子或俘获γ射线；

(b)使用包括液体和支撑剂的浆状物液力致裂所述地下岩层以产生裂缝，其中所有或一部分这种支撑剂包括热中子吸收材料；

(c)通过以下方式获得致裂后数据集：

(i)将包括中子源和探测器的脉冲中子俘获测井工具横向于所述地下岩层下降到所述井眼中，

(ii)将中子从上述中子源发射到所述井眼和所述地下岩层中，

(iii)在所述井眼中探测由于所述井眼和所述地下岩层中的核反应而产生的热中子或俘获γ射线；

(d)比较所述致裂前数据集和所述致裂后数据集以确定所述支撑剂的位置；以及

(e)将所述支撑剂的位置与所述井眼的深度测量值相关联以确定所述裂缝的位置和高度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括比较所述致裂前数据集和所述致裂后数据集以将所述岩层中的支撑剂与所述井眼中的支撑剂相区分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述致裂前数据集和所述致裂后数据集中的数据选自由测井装置计数率、计算出的岩层热中子俘获截面、计算出的井眼热中子俘获截面以及与计算出的岩层和井眼衰减分量计数率有关的参数组成的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑剂选自由陶瓷支撑剂、沙、涂有树脂的沙、塑料珠、玻璃珠、和涂有树脂的支撑剂组成的组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含有所述热中子吸收材料的所述支撑剂具有超过所述地下岩层的热中子俘获截面。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含有所述热中子吸收材料的所述支撑剂具有至少约90个俘获单位的热中子俘获截面。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热中子吸收材料包括选自由硼、镉、钆、铱及其混合物组成的组合的至少一种元素。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热中子吸收材料包括硼并选自由碳化硼、氮化硼、硼酸、高硼浓度玻璃、硼酸锌、硼砂及其混合物组成的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热中子吸收材料包括钆并选自由氧化钆、醋酸钆、高钆浓度玻璃及其混合物组成的组合。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热中子吸收材料以从约0.1％至约4.0％(重量)的支撑剂的量存在。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取步骤中的至少一个中，所述探测器包括热中子探测器。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取步骤中的至少一个中，所述探测器包括γ射线探测器。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在比较所述致裂前数据集和所述致裂后数据集之前使所述致裂前数据集和所述致裂后数据集标准化。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述裂缝布置在所述地下岩层的裂缝区域中，并且所述标准化步骤包括在所述裂缝区域之外运行至少一次测井的步骤。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑剂为粒状支撑剂材料，基本上每一个支撑剂粒子都具有整体地结合于其中的热中子吸收材料。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述支撑剂材料为陶瓷材料。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热中子吸收材料为B₄C。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热中子吸收材料为Gd₂O₃。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个所述获取步骤中使用相同的脉冲中子俘获测井工具。