[发明专利]基于现场中子活化分析确定地下地层中的裂缝几何形态的方法和工具

权利要求书

1.一种用于根据从地下地层中的裂缝发出的辐射来确定所述地层的裂缝几何形态的方法，包括：

a)测量从裂缝发出的伽马辐射；

b)从所测量的伽马辐射减去本底辐射以获得峰值能量测量；

c)将所述峰值能量测量与伽马射线输运/能谱仪响应模型相比较；以及

d)根据与所述响应模型相关联的值来确定所述裂缝的地层裂缝几何形态。

2.根据权利要求1的方法，还包括通过对伽马射线积累/衰变分布数据应用蒙特卡罗模拟来产生所述伽马射线输运/能谱仪响应模型。

3.根据权利要求2的方法，其中，所述蒙特卡罗模拟包括蒙特卡罗N粒子输运代码。

4.根据权利要求2的方法，其中，通过对中子输运数据求积分来获得所述伽马射线积累/衰变分布数据。

5.根据权利要求4的方法，其中，使用欧拉法来执行所述积分。

6.根据权利要求5的方法，其中，所述欧拉法是隐含欧拉法。

7.根据权利要求5的方法，其中，所述欧拉法是向后欧拉法。

8.根据权利要求5的方法，其中，通过对蒙特卡罗模拟应用中子源参数和地下地层参数来获得所述中子输运数据。

9.根据权利要求8的方法，其中，所述中子源参数包括中子源、工具组成、工具几何形态，并且所述地下地层参数包括钻孔流体组成和地层组成。

10.根据权利要求8的方法，其中，所述蒙特卡罗模拟包括蒙特卡罗N粒子输运代码。

11.根据权利要求1的方法，其中，裂缝几何形态包括裂缝地层的高度和宽度。

12.一种用于对通过收集被中子源刺激的伽马辐射数据所检测的地下地层裂缝的几何参数进行建模的方法，包括：

a)通过对蒙特卡罗模拟应用中子源检测器参数和地下地层参数来获得中子输运数据；

b)通过对所述中子输运数据求积分来获得伽马射线积累/衰变分布数据；

c)通过对所述伽马射线积累/衰变分布数据应用蒙特卡罗模拟来产生伽马射线输运/能谱仪响应模型；以及

d)创建使伽马辐射能谱与地下地层裂缝几何形态参数相关联的伽马射线输运/能谱仪响应数据库。

13.根据权利要求12的方法，其中，所述蒙特卡罗模拟包括蒙特卡罗N粒子输运代码。

14.根据权利要求12的方法，其中，使用欧拉法来执行所述积分。

15.根据权利要求14的方法，其中，所述欧拉法是隐含欧拉法。

16.根据权利要求14的方法，其中，所述欧拉法是向后欧拉法。

17.根据权利要求12的方法，其中，所述中子源参数包括中子源、工具组成、工具几何形态，并且所述地下地层参数包括钻孔流体组成和地层组成。

18.一种用于根据从地下地层中的裂缝发出的辐射来确定所述地层的裂缝几何形态的方法，包括：

a)使用具有两个辐射检测器的测井工具来测量从所述裂缝发出的伽马辐射，其中，所述两个辐射检测器中的一个被用来测量本底辐射发射；

b)从所述测量的伽马辐射减去本底辐射以获得峰值能量测量；

c)将所述峰值能量测量与伽马射线输运/能谱仪响应模型相比较；以及

d)根据与所述响应模型相关联的值来确定所述裂缝的地层裂缝几何形态。

19.如权利要求18所述的方法，其中，伽马辐射的峰值能量作为所述裂缝中的辐射易感材料的活化的结果而被所述检测器接收，并且所述两个辐射检测器中的所述一个接收在所述活化之前和之后存在于所述地下地层中的辐射。

20.如权利要求19所述的方法，其中，通过用来自被附接于所述检测器的中子源的中子轰击所述辐射易感材料来执行所述活化。