[发明专利]用于核磁共振测井工具的有源阻尼

说明书

一种用于测量地层的一个或多个性质的方法包括使用井下工具向地下地层施加磁场。将射频信号发射到暴露于所述磁场的所述地下地层中。所述射频信号在所述地下地层中诱发横向磁化，并且所述横向磁化在所述井下工具中诱发初始电压信号。使用所述井下工具中的第一放大器来放大所述初始电压信号，使得所述第一放大器输出第一放大电压信号。将所述第一放大电压信号引入至所述第一放大器的输入端，使得所述第一放大器放大所述第一放大电压信号并且输出第二放大电压信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2015年10月1日提交的美国临时申请62/236,071的优先权，所述申请的全文以引用方式并入。

技术领域

本文中描述的实施方案大体上涉及井下工具。更明确地说，此类实施方案涉及核磁共振(“NMR”)测井工具中的有源阻尼。

背景技术

在具有高盐度泥浆的井筒中，NMR探针(即，传感器)与导电泥浆之间的电磁耦合可能会使NMR测井工具的性能恶化，导致不一致的信号振幅。这被称作“盐度效应”。举例来说，在井筒导电性从0西门子每米(“S/m”)增加至20S/m时，MR扫描仪线圈的质量因数(“Q”)减少到约六分之一。使用非导电样本来校准NMR测井工具。然而，如果井筒中的泥浆具有高盐度，那么使用用非导电样本进行的校准会低估地层的孔隙度。一些NMR测井工具还使用导电样本来进行校准。在测井期间，进行对导电性敏感的电测量。之后使用这些测量结果来校正盐度效应。然而，在所述校正较大时，所得的孔隙度不确定性也变成较大。

较小的回波间隙可以帮助提高总的测得NMR孔隙度的准确性，尤其是在横向弛豫时间较短的非常规储层中。限制回波时间减少的一个因素是跟在每一射频(“RF”)脉冲之后的恢复时段，在所述恢复时段期间无法检测到NMR信号。接收器从高功率RF脉冲中以指数方式恢复，并且恢复的时间常数t与Q成比例。因而，t＝2Q/w₀，其中w₀是角工作频率。在低工作频率(像在NMR测井工具中)时，恢复时间可能甚至更长，使得难以减小回波间隙并且难以准确地测量总地层孔隙度。恢复时间或衰荡时间被称作“振铃”。此外，以低工作频率和高接收器Q，NMR信号可能会发生时间延迟以及形状变形，这使定量信号分析变复杂。为了减小接收器Q，用户可添加与探针电容器并联的阻尼电阻器；然而，这也减小了信噪比(“SNR”)。

发明内容

提供本概述以介绍在下文在具体实施方式中进一步描述的一些概念。本概述既不打算识别要求权利保护的标的的重要或必要特征，也不打算用作限制要求权利保护的标的的范围的辅助手段。

公开一种用于测量地层的一个或多个性质的方法。所述方法包括使用井下工具向地下地层施加磁场。将射频信号发射到暴露于所述磁场的所述地下地层中。所述射频信号在所述地下地层中诱发横向磁化，并且所述横向磁化在所述井下工具中诱发初始电压信号。使用所述井下工具中的第一放大器来放大所述初始电压信号，使得所述第一放大器输出第一放大电压信号。将所述第一放大电压信号引入至所述第一放大器的输入端，使得所述第一放大器放大所述第一放大电压信号并且输出第二放大电压信号。

在另一个实施方案中，所述方法包括将井下工具延伸至地下地层中的井筒中。使用所述井下工具向所述地下地层施加磁场。将射频信号发射到暴露于所述磁场的所述地下地层中。所述射频信号在所述地下地层中诱发横向磁化，并且所述横向磁化在所述井下工具中诱发初始电压信号。使用所述井下工具中的第一放大器来放大所述初始电压信号，使得所述第一放大器输出第一放大电压信号。将所述第一放大电压信号引入至积分器和电容器中。在将所述第一放大电压信号引入至所述积分器和所述电容器之后，将所述第一放大电压信号引入至所述第一放大器的输入端，使得所述第一放大器放大所述第一放大电压信号并且输出第二放大电压信号。使用所述井下工具中的第二放大器来放大所述第二放大电压信号，使得所述第二放大器输出输出电压。使用所述输出电压来确定所述地下地层的一个或多个性质。