[发明专利]根据井眼测量的地层水盐度

说明书

本公开描述了各种实施例，其涉及用于确定地层的井眼中的水的盐度以及地层中水的盐度的方法。各种方法可以使用从脉冲中子测井工具获得的非弹性和俘获伽马射线谱。各种实施例可以使用用于近探测器和远探测器的来自俘获谱的氯与来自非弹性谱的氧的比率以计算井眼和地层中的水的表观盐度比率。根据表观盐度比率，可以使用工具表征数据库计算井眼盐度和地层盐度，而不使用地层水饱和度进行计算。可以公开或保护其他实施例。

技术领域

本公开的实施例一般涉及用于烃生产的井眼中的井下测量领域。更具体地，本公开的实施例涉及用于根据井眼中的脉冲中子伽马射线(gamma-ray)光谱测量来确定井眼和地层水盐度的方法和系统。

背景技术

地下岩层中的烃可伴有水。这种水通常可具有高浓度的溶解盐。在通过烃生产操作扰乱地层之后，地层中的水可具有可变浓度的溶解盐。该变化可以随着时间和地层内的位置而变化。这种变化可能是由于生产期间使用的各种含水流体彼此之间混合以及与地层中的水混合而产生的。

对地层的水中的盐浓度(通常称为盐度)的了解在估计地层中烃的体积的过程中并因此在管理生产中是有用的。因为用于在地层中执行井下测量的一些仪器对盐度敏感，所以需要盐度测量。例如，在不知道盐度的情况下，仪器可能无法提供对水和烃分数(fraction)的准确估计。对盐度敏感的仪器的一个示例是井眼电阻率检测器，其用于测量岩石孔隙中的流体的电阻率。根据电阻率测量，可以确定孔隙中水的分数。然而，由于电阻率对盐度敏感，所以，对水盐度的了解是必要的，以计算孔隙中水分数的准确估计。因为在烃生产的各个阶段期间，盐度可以随着时间以及地层内的深度而变化，所以需要随着时间并根据地层内深度进行盐度的精确的井下测量，以优化烃生产。

发明内容

所公开的各种实施例可以涉及基于与脉冲中子源不同间隔的两个井下伽马射线光谱仪(伽马射线探测器)测量的氯(Cl)与氧(O)的相对浓度来计算井眼和地层水盐度的方法。

在用于确定地层的井眼中的水的盐度和地层中水的盐度的方法的各种实施例中，该方法可以包括由计算机接收由PNL工具生成的脉冲中子测井(PNL)工具数据集合，从地层的井眼获得该数据集合并且该数据集合包括近探测器伽玛射线谱集合和远探测器伽马射线谱集合，其中近探测器伽马射线谱集合包括近非弹性谱和近俘获谱，远探测器伽马射线谱集合包括远非弹性谱和远俘获谱；由计算机使用标准元素数据库和数据回归方法计算用于近非弹性谱的元素的第一集合系数、用于近俘获谱的元素的第二集合系数、用于远非弹性谱的第三集合系数、以及用于远俘获谱的第四集合系数，其中元素的第一集合系数、第二集合系数、第三集合系数和第四集合系数指示对相应谱有贡献的元素的相对量；由计算机计算近探测器盐度比率(SRAT_Near)和远探测器盐度比率(SRAT_Far)，其中近探测器盐度比率等于第二集合系数中氯的系数与第一集合系数中氧的系数的比率，远探测器盐度比率等于第四集合系数中的氯的系数与第三集合系数中的氧的系数的比率；由计算机使用PNL工具表征数据库利用近探测器盐度比率计算近探测器表观盐度比率，并且使用远探测器盐度比率计算远探测器表观盐度比率；以及由计算机使用近探测器表观盐度比率和远探测器表观盐度比率以及PNL工具表征数据库来计算井眼盐度和地层盐度，其中计算井眼盐度和地层水盐度不使用地层的水饱和度值。

在用于确定地层的井眼中的水的盐度和地层中水的盐度的方法的各种实施例中，该方法还可以包括PNL工具实施例，其中PNL工具可以具有远探测器和近探测器，其中远探测器可以用来探测主要来自地层的伽马射线，并且近探测器可以用来探测主要来自井眼的伽马射线，其中，在由PNL工具的中子源开始20微秒的中子脉冲之后，可在0至20微秒的第一定时窗口中俘获近非弹性谱和远非弹性谱，并且可以通过从分别在近探测器和远探测器处俘获的20到40微秒的第二定时窗口中减去中间定时谱的分数来校正每个谱，其中分数可以是10％到30％，其中可以在40微秒到100微秒的第三定时窗口中俘获近俘获谱和远俘获谱。