[发明专利]通过使用来自多次测量的第一回波而在具有微孔隙度的地层中进行NMR测井

说明书

本发明描述了一种用于估计地下材料的性质的方法，所述方法包括：经由穿透所述地下材料的井孔来运送载体；使用设置在所述载体上的磁共振(NMR)工具在所述地下材料中的感兴趣体积中执行至少两次NMR测量，其中(i)第一次NMR测量具有第一等待时间和第一个第一回波时间且第二次NMR测量具有第二等待时间和第二个第一回波时间，(ii)所述第一等待时间和所述第二等待时间小于或等于500毫秒，并且(iii)所述第一个第一回波时间与所述第二个第一回波时间不同；至少接收所述第一次NMR测量的所述第一回波并且至少接收所述第二次NMR测量的所述第一回波；以及通过同时使用所述至少两个测量的第一回波来估计所述地下材料的所述性质。

相关申请的交叉参考

本申请要求2015年12月28日提交的美国申请No.14/979998的权益，所述美国申请以引用的方式整体并入本文中。

背景技术

将井孔钻探到地表中以用于许多应用，诸如烃生产、地热生产和二氧化碳隔离。为了有效地使用钻探井孔的昂贵资源，分析员采集与被钻探的地质地层有关的详细信息是重要的。

核磁共振(NMR)工具是对于执行含烃地层或上覆页岩的性质的详细测量特别有用的一种类型的井下工具。除了其它之外，NMR测量用以确定岩层的孔隙度、烃饱和度以及渗透率。在上覆页岩中，孔隙度可以是由粘土束缚水引起的，因为在这个页岩中可能不存在烃类。NMR测井工具用以激发在井孔周围的地质地层中的流体的原子核，使得可以测量地质地层的某些NMR参数(诸如NMR孔隙度)、纵向弛豫时间(在本领域通常称作T₁)以及横向弛豫时间(在本领域通常称作T₂)。根据这些测量，确定孔隙度、渗透率和烃饱和度，这提供关于地质地层的构成的有价值的信息以及可萃取烃的量。关于执行NMR测量的教导可以参考以下参考文献：George R.Coates、Lizhi Xiao和Manfred G.Prammer的NMR LOGGINGPRINCIPLESAPPLICATIONS，Halliburton Energy Services Publication H02308(1999)；K.-J.DUNN、D.J.Bergman和G.A.Latorraca的Nuclear Magnetic ResonancePetrophysical and Logging Applications，PERGAMON(2002)；以及Manfred Prammer的美国专利6051973。

特别是确定井下条件下的快速衰减的部分孔隙度具有挑战性。Prammer等人(Prammer等人，SPE Annual Technical Conference and Exhibition，丹佛，1996年10月6-9日，SPE-36522)描述了通过执行具有短等待时间和长等待时间的两次NMR测量来分别确定快速衰减的部分孔隙度的方法。Prammer等人记录了两个回波链并且估计快速和缓慢衰减的孔隙度。Akkurt等人(Akkurt等人SPWLA 39^th Annual Logging Symposium，科罗拉多，基斯通，1998年5月26-28日，SPWLA-GG)描述了所谓的“双TE方法”以通过利用具有相等的等待时间和不同的回波间时间的两次NMR测量来确定流体扩散系数。两次NMR测量的等待时间较长以便使所有地层流体极化。根据与两次NMR测量一起记录的两个回波链来估计流体扩散系数。