在矿物勘探期间用于伽马-伽马数据中的质量控制的方法及系统的制作方法_2

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接收器250 的表面。然而,其它选项是可能的,包含在操作期间将数据存储于探针200上且在稍后时间 将此数据传送到计算机以供处理。此外,在一些实施例中,探针200可包含一些处理或预处 理能力以允许质量控制过滤或探针自身的识别。然而,下文的实例使用表面数据接收器250 来进行图解说明。
[0049] 数据接收器250可为具有根据下文所描述的技术调节数据的能力的计算机。在其 它实施例中,数据接收器250可仅记录数据以供在稍后时间根据下文所描述的方法处理。 在第二选项中,另一计算机(未展示)可执行对由探针200提供的数据的计算。
[0050] 在操作中,可将探针200下降到井孔中且可在使所述工具升高时捕获数据读数。 探针的深度将通常基于工具下降机构知晓,且可基于如下文所描述的自然发生的辐射进一 步校准。可设置探针的上升速率以确保对井孔202周围的材料的质量读取。
[0051] 此外,由于操作的本质及相关联环境约束(例如井孔壁的不稳定性),因此,在目 的在于矿物勘探的地球物理测井中,尤其是当涉及伽马-伽马工具的使用时,可适当小心。 特定来说,在关于其中孔不具有任何套管的开孔的情形中,特别是当井孔横穿易碎岩石范 围时,壁塌陷是可能的。为了避免辐射源的事故,在一个实施例中,在运行伽马-伽马探针 200之前,可使用测量沿着孔的内部直径的变化的卡尺工具来验证井孔条件。此外,此卡尺 工具还可配备伽马射线传感器以检测自然发生的伽马辐射。
[0052] 在一个实施例中,在岩石主要是易碎材料或具有塌陷历史的情况下,插入工具可 在无任何辐射源或测量传感器的情况下运行。此程序步骤增强具有辐射源的工具将成功运 行的概率,且在井孔塌陷的辐射源情况下避免测井工具的丢失。如将了解,此工具的丢失对 未来采矿操作可为危险的,而且替换此工具为高成本的。
[0053] 数据分析
[0054] 针对伽马射线源所测量的辐射强度随距所述源的距离而变化。在此方面,对伽 马-伽马密度测量的第一控制为源与目标之间的距离。换句话说,第一控制为源与井孔壁 之间的距离。
[0055] 用于伽马-伽马测井数据获取中的数据分析的第二控制为传感器相对于辐射源 的位置以及位于孔的顶部处的参考。此信息可用于确立用于控制对孔的每一测量的深度的 参考。
[0056] 遍及井孔的深度的伽马-伽马测井信息以及相关联数据(例如孔温度及直径)可 经布置使得此信息的相对位置被良好地界定。举例来说,此可通过使用自然伽马辐射进行。
[0057] 举例来说,在一个实施例中,可将自然伽马工具附接到其它工具以便提供井孔中 的不同地质材料的自然辐射性计数差的不可变特性。接着,可使用此自然辐射性计数来校 准由不同测井工具做出的各种测量的位置。
[0058] 具体来说,在给出同一井孔中的两个不同工具的一组自然伽马数据的情况下,可 基于突出特征(例如局部峰值计数)周围的分布曲线(测井图)的重叠做出深度调整。现 在参考图3。
[0059] 图3提供同一井孔中的两个不同工具的自然伽马计数重叠。特定来说,如图3中 所看出,曲线图310展示在与各种数据集相比时伽马美国石油学会(API)单位的残差和。
[0060] 沿着曲线图选择了各种点,且在图形320、330及340中提供重叠。
[0061] 如在图形320处看出,上部曲线图展示两个工具之间的自然伽马射线数据的重 叠,且下部曲线图展示残差数据的重叠。如由图形320所看出,两个不同工具之间存在较低 一致性位置,且在此方面,看到两个尖峰。
[0062] 参考图形330,其展示两个工具之间的两个曲线图,即上部曲线图中的重叠自然伽 马射线数据及下部曲线图中的重叠残差数据。在此情况下,所选择的位置提供工具之间的 中等一致性,其中两个波峰虽然靠近在一起,但仍能看出。
[0063] 曲线图310中的第三位置提供图形340。在图形340中,上部曲线图再次展示两个 工具之间自然伽马射线数据的重叠,且下部曲线图展示残差数据的重叠。如由图形340所 看出,在同一井孔中的两个工具之间实现高一致性。
[0064] 因此,上文允许将位置数据选择为在孔的顶部处的点。
[0065] 可需要考虑的另一参数为孔中水的存在。间隙水可导致对密度值的干扰。为了检 测水的存在,可使用温度传感器来指示孔中的水位,且在处理阶段中,可引入校正因数以补 偿水的存在的效应。
[0066] 将上文考虑在内,对于伽马-伽马测井数据的分析,可在测井分布曲线中含有一 组信息。此信息包含从自然伽马工具获得的岩石的自然辐射性、从伽马-伽马测井获得的 岩石的密度、由温度传感器获得的温度及由卡尺工具测量的孔壁直径的变化。
[0067] 现在参考图4,其展示伽马-伽马测井图数据400的实例。在图4的实例中,自然 伽马射线数据由曲线图410展示,做出测量所处的深度在曲线图412处展示,密度数据以 曲线图414提供,探针的温度关于曲线图416展示,且卡尺数据关于曲线图418提供。此外, 曲线图418还将井孔的标称直径展示为实线。
[0068] 因此,伽马-伽马测井数据400允许将来自曲线图414的密度与温度、卡尺直径及 自然伽马射线计数进行比较以便校准密度数据。
[0069] 可基于自然伽马读数以适当深度调整呈现测井图400,如上文关于图3所描述。
[0070] 此外,如下文所描述,可对测井图400提供质量控制以确保曲线图414中的密度测 量值的质量。
[0071] 质量控制
[0072] 在下文的描述中,针对伽马-伽马测井数据提供质量控制的四个量度。尽管在一 些实施例中共同使用全部四个量度,但在其它实施例中,针对特定应用可需要质量控制量 度的子组。因此,尽管描述全部四个量度以供在一个系统中使用,但本发明不限于此且在其 它实施例中,可仅利用下文所描述的质量控制的子组。
[0073] 密度读数的线性度
[0074] 如上文关于图2所指示,探针200包含至少两个传感器,即短传感器212及长传感 器214。因此,质量控制的第一方面可为对两个传感器之间的密度读数的线性度的验证。
[0075] 针对不具有显著结构或组成变化(例如岩石块的不连续及岩石断层)的连续且均 质岩性范围,预期,两个传感器将读取相同密度。此均匀性不发生在其中一层对传感器中的 一者的影响比对另一传感器的影响大的岩石触点中。现在参考图5。
[0076] 如图5中所看出,曲线图510展示其中探针512具有接近于较致密岩石区或层516 的短传感器514及接近于较低密度岩石区或层520的长传感器518的实例。
[0077] 提供由传感器测量的两个密度曲线。具体来说,曲线522展示由短传感器514记 录的密度测量。曲线524展示由长传感器518记录的密度测量。
[0078] 如由曲线图510所展示,曲线522中从低密度到高密度岩石的过渡比曲线524的 过渡尖锐。特定来说,曲线524在低密度区520与高密度区516之间具有较不陡峭的过渡。
[0079] 基于曲线图510,可看出,当探针横跨过渡区时,两个曲线图522与524并非相对于 彼此为线性的。
[0080] 相反地,在过渡上方及在过渡下方,两个曲线522与524为线性的。
[0081] 在图5的曲线图530中,均质区域532由探针512覆盖。曲线图530包含针对短 传感器514的曲线534及针对长传感器518的曲线536。由于区域532为均质的,因此曲线 534与536为线性的。
[0082] 关于图5的曲线图540,此曲线图展示从高密度区544到低密度岩石542的过渡。 在此情况下,曲线546展示由短传感器514记录的密度,且曲线548展示由长传感器518记 录的密度。如曲线图540中所看出,在过渡点处,曲线546比曲线548陡峭,且两个曲线在 此区中并非相对于彼此为线性的。在过渡曲线546及548上方及下方为线性的。
[0083] 依据图5,可能考虑,对于岩性之间的尖锐接触,在间距短的传感器中观测的对应 于每一岩性的密度值之间的过渡比在间距长的传感器中发现的过渡更显著。即,对于短传 感器,过渡较尖锐,而对于长传感器,过渡为平缓的。
[0084] 可通过收敛点周围的密度读数以实验方式在到较致密岩性的过渡及到较不致密 岩性的过渡两者中验证图5的特征。具体来说,相对于其两个传感器读数收敛的邻近密度 的不一致密度的薄层允许每一传感器观测输入与输出的过渡。现在参考图6。
[0085] 如图6中所看出,曲线图610展示在介于6. 0米与6. 5米之间的深度处自然伽马 值增加到接近80API的值。
[0086] 此外,以曲线620展示的由短传感器读取的密度值及由曲线622展示的由长传感 器读取的密度值在此范围中减小。
[0087] 如由参考630展示的短传感器的收敛范围小于如由参考编号632展示的长传感器 的收敛范围。这些区展示间距长及间距短的传感器的输入及输出的收敛。
[0088] 在岩性接触带中,具体来说,在其中发生接触或发生岩性之间的过渡的孔中的范 围中,工具可经定位使得一传感器与一岩性接触且另一传感器与另一岩性接触。在此情况 下,一传感器记录一岩性的密度,且另一传感器记录两种岩性的密度合成厚度。小于传感器 之间的间距的异常间距范围由传感器中的仅一者记录。即,举例来说,关于图7所展示。
[0089] 特定来说,如图7的曲线图710中所看出,由间距短的传感器记录的密度由曲线 720展示,且间距长的传感器的密度由曲线722展示。
[0090] 在曲线720上的点730及732处,小于传感器之间的间距的异常间距范围仅在短 程传感器处记录。尽管预期在由两个传感器获得的密度值之间存在一致性,但小于传感器 之间的间距的量值的厚度变化导
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