[发明专利]用于使地下地层的流体成像的化学选择性成像器及其使用方法

说明书

公开了一种用于使地下地层流体成像的成像器和方法。所述成像器包含壳体，所述壳体具有限定接收穿过其中的所述地下地层的岩心样品的通道的侧壁。所述壳体安置于井下工具中并且具有流体入口以将流体从所述地下地层接收到所述通道中。所述成像器还包含安置于所述壳体的所述侧壁中的永磁体、安置于所述永磁体与所述通道之间的所述壳体的所述侧壁中的射频线圈、在所述永磁体与所述射频线圈之间的所述壳体的所述侧壁中的梯度场以及化学选择性成像器。所述化学选择性成像器以操作方式连接到所述射频线圈以根据脉冲序列选择性地脉冲频率，由此产生所述样品的个别流体测量值。

背景技术

本公开大体上涉及地层评估。更具体地说，本公开涉及地层评估技术，如地下地层和其中的流体的成像。

勘探可以用于定位有价值的烃，如石油和天然气。钻机安置于井场以钻井眼并且在井下部署工具来定位地下储层。井下工具，如钻探工具被推进到井眼中。井下工具，如电缆工具通过电缆部署到井眼中以收集地下样品用于评估。

井下工具通常具备测井装置，如核磁共振装置，以对地下地层进行成像。井下工具还具备采样工具，如探针，以将地下流体的样品抽取到井下工具中，以及取芯工具，如轴向和侧壁取芯装置，以切割地下地层的样品。井下工具的实例在美国专利第6047239号和第6897652号中提供。

在井下工具中捕获收集的样品并且将其取回到地面。样品被放入实验室用于测试。对样品进行测试以确定烃的存在。在一些情况下，可以使用核磁共振来测试岩心样品。测试的实例在美国专利第9133709号、第8499856号、第6220371号和第4769602号中提供

尽管在地层测试和取样方面取得了进展，但仍需要能够精确评估地下地层的技术和工具。

发明内容

在至少一个方面中，本发明涉及一种用于使地下地层的流体成像的成像器。所述成像器包含壳体，所述壳体具有限定接收穿过其中的所述地下地层的岩心样品的通道的侧壁。所述壳体安置于井下工具中并且具有流体入口以从所述地下地层接收流体并且进入所述通道。所述成像器还包含安置于所述壳体的所述侧壁中，定向为引导磁场通过所述通道的永磁体；安置于所述壳体的所述侧壁中，在所述永磁体与所述通道之间，定向为引导射频场通过所述通道的射频线圈；定位于所述壳体的所述侧壁中，在所述永磁体与所述射频线圈之间的磁场梯度，以选择性地引导梯度场通过所述通道；以及以操作方式连接到所述射频线圈的化学选择性成像器，以根据脉冲序列选择性地脉冲频率，由此产生所述岩心样品的个别流体测量值。

在另一方面中，本发明涉及一种使定位于地下地层中的流体成像的方法。所述方法涉及将所述地下地层的岩心样品放置在井下工具中的成像器的通道中，通过使流体样品从所述地层传递到所述通道中来驱替岩心样品，并且使所述岩心样品成像。所述成像涉及在沿所述通道的纵向轴线的方向上引导磁场通过所述通道，选择性地引导梯度场通过所述通道，通过引导射频场以与所述磁场和所述通道的所述纵向轴线正交的方向通过所述通道来选择性地脉冲，以及在所述脉冲期间产生所述岩心样品中的所述流体的图像。

最后，在另一方面中，本发明涉及一种使定位于地下地层中的流体成像的方法。所述方法涉及将所述地下地层的岩心样品放置在成像器的流体填充的通道中，引导磁场在沿所述通道的纵向轴线的方向上通过通道，选择性地引导梯度场通过所述通道，引导射频场沿所述通道的所述纵向轴线方向通过所述通道，根据预定的k空间采样图通过选择性地将所述射频场的频率脉冲到所述岩心样品并且将所述磁场梯度施加到所述岩心样品，选择性地获取所述岩心样品中的所述流体的核磁共振测量值，以及通过对所述获取的核磁共振测量进行压缩感测来产生所述岩心样品中的所述流体的图像。

通过参考本公开的实施例，可以获得上文简要概括的本公开的更具体的描述。然而，应注意，本公开的示例实施例不限制其范围。

具体实施方式

在以下描述中，阐述大量细节以提供本发明的理解。然而，所属领域的技术人员应理解，本发明可以在没有这些细节的情况下实施并且所描述的实施例的大量变化或修改是可能的。