[發明專利]用于鉆孔測井的方法和裝置

在審

• 申請號: 201410081763.3
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN104020500A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: P.A.B.斯考拉爾;R.J.伊文斯;C.C.麥克萊恩
• 申請（專利權）人: 南方創新國際股份有限公司
• 主分類號: G01V5/10
• 分類號: G01V5/10;G01V5/12;G01T1/17
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜娟娟;劉春元

本申請是申請號為200980111977.8(國際申請號為PCT/AU2009/000394P)，國際申請日為2009年3月31日的名稱為“用于鉆孔測井的方法和裝置”的專利申請的分案申請。?

相關申請?

本申請基于并且主張2008年3月31日提交的美國申請號61/041，141和2008年12月18日提交的美國申請號61/138，879的權益，通過引用將上述申請按照提交的內容完整結合在此。?

技術領域

本發明一般涉及用于鉆孔測井(borehole?logging)的方法和裝置，并且具體但絕不排他地，涉及對油井測井的應用。?

背景技術

在礦物和石油勘探中，鉆孔測井用于確定巖石和礦物沉積物的地下內容。?

核測井工具為石油工業提供了有價值的數據，并且核測井工具已經在油井測井中使用了超過30年。關于巖層的孔隙度和密度的數據形成了在油井測井中使用的測井系列之一，該關于巖層的孔隙度和密度的數據用于幫助檢測地質儲藏的存在和它們的內容(例如，油、氣和水)。?

在鉆孔測井中采用的現有的數字脈沖處理技術依賴于線性濾波方法。然而，隨著增加的計數率，被要求來縮短脈沖長度并且增加吞吐量的高通濾波器也劣化了信噪比(SNR)，并且最終劣化了能量分辨率。這限制了可以采用的計數率、源的強度、源和檢測器的鄰近、或者這些參數的組合。例如，在鉆孔測井應用中，總的測量時間非常重要。由于堆積事件的丟棄的信息丟失延長了在元素濃度的估計中獲得足夠精度所需的收集時間，并且最終對可以以其來測井的速度設置了上限。例如，美國專利號4,883,956評價了新的輻射檢測晶體(摻鈰硅酸釓(GSO))的好處。GSO檢測器的衰減時間對于任何特定計數率導致較少的堆積，或者對于特定可接受的堆積提供更高的計數率。?

發明內容

因此，根據本發明的第一方面，提供一種鉆孔測井的方法，包括：?

收集來自鉆孔測井工具的輻射檢測器的檢測器輸出數據；以及?

通過(i)確定所述數據中存在的信號的信號形式(或脈沖響應)，(ii)進行所述信號的一個或多個參數的參數估計，其中所述一個或多個參數至少包括信號時間位置，以及(iii)至少從所述信號形式和所述參數估計確定所述信號中的每個信號的能量，分解檢測器輸出數據中的單個信號；?

從而測井工具更短，測井工具速度更快，停留時間(即照射和/或數據收集時間)更短和/或改進了分辨率。?

因此，本方法努力表征盡可能多的數據，但是將意識到可能不能充分地表征一些數據(該數據因此稱為“破壞的數據”)，如下所述。將理解的是術語“信號”在該上下文中可與“脈沖”相互交換，因為其是指對應于單個檢測事件的輸出，而不是包括單個信號的總和的整體輸出信號。還將意識到可以以各種方式測量或表示信號的時間位置(或時序)，諸如根據信號的最大值的時間(或時間軸上的位置)或信號的前沿。典型地，這描述為到達時間(“到達的時間”)或檢測時間。?

還將理解的是，術語“檢測器數據”指已經源自檢測器的數據，不管隨后由檢測器內的還是檢測器外部的相關或其它電子裝置進行處理。?

該方法可以包括從參數估計構造數據的模型，并且基于檢測器輸出數據和模型之間的比較確定參數估計的精確度。?

信號形式(或脈沖響應)可以通過校準處理確定，所述校準處理包括測量對一個或多個單個事件檢測的檢測器的時間域響應，以便從該數據得到信號形式或脈沖響應。然后可以通過將該數據用合適的函數諸如多項式、指數或樣條函數進行內插(或者擬合該數據)，獲得該信號形式的函數形式。然后可以從該檢測器信號形式構造濾波器(諸如逆濾波器)。可以通過以濾波器對來自檢測器的輸出數據卷積進行信號參數的初始估計。特別感興趣的信號參數包括信號的數目和每個信號的時間位置(或到達的時間)。?

然后可以進一步改善感興趣的特定信號參數。首先，應用峰檢測和閾值來改善信號的數目和到達時間的估計。其次，與檢測器脈沖響應(以及由此得到的信號形式)結合的對信號的數目和它們的到達時間的了解使得可能求解信號的能量參數。?

通過比較(從信號參數和對檢測器脈沖響應的了解構造的)檢測器數據流的模型(實際上，一種估計)與實際檢測器輸出，可以確定或“驗證”參數估計的精確度。如果該驗證過程確定一些參數不夠精確，則丟棄這些參數。在使用該方法的光譜分析中，被視為足夠精確的能量參數可以表示為直方圖。?