[发明专利]自动调整NMR脉冲序列以基于实时分析优化SNR

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及使用油田钻孔工具改进测井的方法，更具体地说， 基于获得数据的质量和评价的地层，动态调整测井速度和获得参数。

背景技术

通常使用通过诸如电缆、电线、滑线(slickline)、钻杆或挠性管的控制管 揽传送到钻孔内的电子测量工具，勘测油井或气井来测定一个或多个地质、岩 石物理、地球物理以及井产量的特性(“重要参数”)。适合执行这种勘测的工具 通常被称为地层评价工具。这些工具使用电能、声波能、核能和/或磁能来激励 钻孔内的地层和流体，并测量地层和流体的响应。由井下工具完成的该测量传 送回地面。在许多情况下，需要多次行程和测井操作来收集必需的数据。此外， 测井速度通常是预定的定值。

为了减少电缆测井所需钻井时间量，一般实行在一次操作中运行多个传感 器。来自Baker Atlas公司的FOCUS^TM是适合和本发明一起使用的裸井测井系 统。结合先进的井下传感器技术，所有的井下工具已被重新设计为更短、更轻、 更可靠的测井工具，能在更高的测井速度下，以和工业中最高质量的传感器相 同的精度和准确性提供地层评价测量信息。测井速度达到普通三元组合和四元 组合测井工具管柱的速度的两倍。速度达到3600ft/hr(1080m/min)是可能的。测 井系统可包括四种标准的主要裸井测量(电阻率，密度，中子，声波)以及辅 助的服务。

测井测量的分辨率和准确性由测量的类型和被测地层的类型决定。测量可 以是根据地层类型定制的。例如，发明人为Coates等人的US5,309,098公开了 一种方法和设备，各种时间窗口回声记录系统用于为NMR测量获得信号质量 和测井速度的重要改进。进行初始测试来提供样本的弛豫质量的评估。若测试 显示该样本是慢弛豫岩石，那么分配所有时间来测量回声。然而，若测试显示 样本是快速衰变岩石，那么减少回声获取时间窗口。由于系统能在特定的被测 地质结构中通过优化单个样本区间最大化测量数量，因此提供了更高的效率。

一般，现有技术的方法已在相同测井速度下进行测井。固定测井速度用于 全部测井区间。这显然违背了逻辑，由于储层区间只形成全部地质断面的小部 分，只在储存区间内需要以高分辨率获得精确和准确的测量；在非储存区间内， 高精度和准确性一般不是必需的。

克服了现有技术的低效率的钻孔测井方法和设备将是值得要的。这样的发 明应优选地适应多种测井工具。本发明满足了该需求。

发明内容

本发明的一个实施例是一种在地层中钻孔内实施测井操作的方法。一种专 家系统用于分析由FE传感器进行的测量。测井参数基于该分析改变。所述传 感器可包括电阻传感器，自然伽马射线传感器，孔隙率传感器，密度传感器， 核磁共振传感器和/或声波传感器。使用如电缆或滑线的输送装置。改变的测井 参数可以是测井速度。此外，可以改变用于NMR信号获得的等待时间和/或 NMR信号获得所需要的回声数量。改变的信号可基于旋转弛豫时间的确定和/ 或地层界面的鉴定。

本发明的另一实施例是一种在地层中钻孔内实施测井操作的设备。该设备 包括至少一个地层评价(FE)传感器。专家系统分析由该FE传感器进行的测 量，并且处理器基于所述分析改变测井速度。至少一个处理器和专家系统可在 井下就位。FE传感器可包括电阻传感器，自然伽马射线传感器，孔隙率传感器， 密度传感器，核磁共振传感器和/或声波传感器。可使用如电缆或光滑线的输送 装置。所述设备还可包括这样的装置，该装置将一个FE传感器距井壁的距离 定位为不同于另一个FE传感器距井壁的距离。

本发明另一个实施例是在地层中钻孔内实施测井操作的方法，该测井操作 中，在输送装置上输送核磁共振(NMR)传感器进入钻孔中。包括井内流体的 NMR传感器的至少一个敏感区(sensitive volume)的小部分被测定。该敏感区 基于该测定改变。有多个从其中可获得NMR信号的敏感区，所述测定基于从 多个敏感区获得的NMR信号。也可基于距离测量(standoff measurement)来 作出所述测定。通过改变NMR工具的操作频率、改变所述工具的偏距、使用 磁场转换磁铁和/或改变敏感区距井壁的距离，可以完成敏感区的改变。可使用 对地层特性有反应的额外的传感器，测井速度基于该额外的传感器和NMR传 感器的输出的分析而改变。