專利名稱：在鉆探期間確定地層水飽和度的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及地下巖層的巖石物理評價。更特別的，本發(fā)明涉及用于定量測定巖層孔隙中的流體飽和度的方法和設備，其不同于基于巖層的電阻率測量。背景領域為了從多孔地下巖層的孔隙中提取流體，通過鉆井孔穿透所述巖層。特別的，用所述鉆井孔提取油和氣。由于經濟原因，重要的是要在鉆井孔的構造完成前，測定油和/或氣占穿透的巖層的孔隙的分數(shù)體積。本領域內已知的用于測定原生水和油和/或氣所占的孔隙的分數(shù)體積的方法基本上基于巖層電阻率的測量。在評價地下巖層中，測定的量是水所占的孔隙的分數(shù)體積(被稱為“水飽和度”，用Sw表示)，其中假設非水占用的孔隙含有油和 /或氣。絕大多數(shù)由巖層電阻率的測量來測定水飽和度的技術基于二十世紀四十年代進行的石if究。參見 Archie，G. Ε.，Electrical Resistivity Log as an Aid in Determing Some Reservoir Characteristics，AIME Trans. 146，1942，p.54—62。由Archie (見上)測定的孔隙巖石的電阻率Rt與原生水電阻率Rw、水飽和度Sw和孔隙所占的巖石的分數(shù)體積(孔隙度)之間的關系為
R
權利要求
1.一種確定地下巖層中的水飽和度的方法，其包括由多個在鉆探入巖層的鉆井孔內進行的測量來測定在巖層中的侵入深度，所述測量具有不同的進入巖層的調查橫向深度；在與測定侵入深度的位置基本相同的縱向位置上測量巖層中的碳和氧； 用測量的碳和氧以及侵入深度確定巖層的基本上未侵入部分的水飽和度。
2.權利要求1的方法，其中在鉆井孔的鉆探期間進行測量碳和氧以及測定侵入深度。
3.權利要求1的方法，其中多個測量包括熱中子捕獲截面測量。
4.權利要求3的方法，其還包括由熱中子捕獲截面測量來測定未侵入巖層中的水的鹽度。
5.權利要求1的方法，其中多個測量包括電阻率測量。
6.權利要求5的方法，其還包括由鹽度測定原生水的電阻率。
7.權利要求1的方法，其還包括在選擇的時間后重復測量侵入深度、測量碳和氧、以及測定水飽和度，并基于侵入深度和水飽和度的變化表征電阻率和水飽和度之間的關系。
8.權利要求7的方法，其中所述表征包括測定以下等式中的指數(shù)m和η: R1=-^-
9.權利要求7的方法，其中所述表征包括測定以下等式中的參數(shù)μ(水連接性指數(shù)) 和Xw (水連接性系數(shù))
10.權利要求5的方法，其中電阻率測量包括流電測量。
11.權利要求5的方法，其中電阻率測量包括電磁傳播測量。
12.權利要求1的方法，其中測量碳和氧包括測量由源自中子源的中子與巖層中原子核的相互作用產生的非彈性伽馬射線。
13.一種測井裝置，其包括置入在設定為沿鉆井孔運動的殼體中的脈沖中子源，該脈沖中子源被設定為對與鉆井孔相鄰的巖層進行輻射；置入在殼體中并設定為測定由中子源產生的中子與巖層相互作用導致的巖層的輻射的多個輻射探測器，該輻射探測器設定為測定對至少兩個不同的由鉆井孔進入巖層的橫向深度的與至少熱中子捕獲截面相關的輻射，并測定巖層中的碳和氧含量；以及，設定用于對至少兩個不同的由鉆井孔進入巖層的橫向深度測量巖層電阻率的電阻率傳感器，縱向設定所述電阻率傳感器和輻射探測器以響應基本上相同侵入深度的巖層。
14.權利要求13的裝置，其中電阻率傳感器包括聚焦流電傳感器。
15.權利要求13的裝置，其中電阻率傳感器包括電磁傳播傳感器。
16.權利要求13的裝置，其中輻射探測器包含設定為響應巖層密度的伽馬射線探測器。
17.權利要求13的裝置，其中發(fā)射探測器包括設定為響應巖層的氫指數(shù)的中子探測 器。
18.權利要求13的裝置，其中輻射探測器包括設定為響應巖層的光電效應的伽馬射線探測器。
19.權利要求13的裝置，其中輻射探測器包括設定為響應熱中子捕獲伽馬射線的伽馬射線探測器。
全文摘要
一種確定地下巖層中的水飽和度的方法，包括用多個在鉆探入巖層中的鉆井孔中進行的測量來測定巖層的侵入深度。測量具有不同的進入巖層的調查的橫向深度。在基本上與測量侵入深度的位置相同的縱向位置上測量巖層中的碳和氧。用測量的碳和氧以及侵入深度確定巖層的基本上未侵入部分的水飽和度。
文檔編號G01V11/00GK102159970SQ200980137086
公開日2011年8月17日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者B·蒙塔龍 申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司