[发明专利]具有对动生效应的主动补偿的井下核磁共振工具

说明书

提供了用于测量所关注区域中地球地层的核磁共振(NMR)特性的NMR工具、测井系统和方法。所述NMR工具包括天线组件、磁体组件、补偿组件和运动传感器。所述天线组件能够操作来生成射频磁场，而所述磁体组件能够操作来生成静磁场。所述运动传感器能够操作来生成所述天线组件和所述磁体组件的侧向运动的读数。所述补偿组件包含至少一个电磁体并且能够操作来基于所述侧向运动的所述读数减小NMR测量期间由于所述侧向运动引起的所述所关注区域中的所述静磁场的变化。

背景技术

本部分意图提供相关背景信息，以促进更好地理解所描述的实施方案的各个方面。因此，应理解，这些陈述应该以此角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

井下核磁共振(NMR)传感器(例如，“由内到外(inside out)”传感器)具有相对小的灵敏区域的径向范围，从而使得NMR测井数据对工具的侧向(径向)运动敏感。在NMR随钻测井(LWD)和/或随钻测量(MWD)的情况下，侧向运动(振动)以及旋转可能造成NMR数据的严重失真，甚至无法获取表示横向NMR弛豫的自旋回波信号。虽然通过对传感器进行基本上径向地对称的设计可减小/消除旋转灵敏度，但由于工具运动(振动)引起的纵向和侧向位移对于NMR LWD和/或MWD仍然是未解决的问题。

附图说明

对于本发明的实施方案的详细描述，现在将参考附图，在附图中：

图1A至图1C描绘根据一个或多个实施方案的井系统中的核磁共振(NMR)测井操作和/或系统的不同实例的示意图；

图2A至图2C描绘根据一个或多个实施方案的NMR工具的示意图；

图2D描绘根据一个或多个实施方案的可在NMR工具中使用的补偿电磁体的示意图；

图3描绘根据一个或多个实施方案的可在NMR工具中使用的另一补偿电磁体的示意图；

图4A至图4C描绘根据一个或多个实施方案的另一NMR工具的示意图；

图5描绘根据一个或多个实施方案的可在NMR工具中使用的另一补偿电磁体的示意图；

图6描绘根据一个或多个实施方案的另一NMR工具的示意图；并且

图7描绘根据一个或多个实施方案的处于校准模式的补偿系统的示意性框图。

具体实施方式

在一个或多个实施方案中，提供了用于在井筒中使用的核磁共振(NMR)工具和用于获得井筒中的NMR数据的方法。NMR工具可以是油井测井设备，用于测量所关注地下区域中的地球地层的NMR特性。NMR工具包括天线组件、磁体组件、补偿组件和一个或多个运动传感器。补偿组件包括设置在磁体组件的上端磁体与天线组件之间的上部电磁体，以及设置在磁体组件的下端磁体与天线组件之间的下部电磁体。

NMR工具沿着井筒的轴线移动穿过地下区域。例如由于振动引起的工具的径向或侧向运动是由于NMR灵敏度区域中的静磁场变化而引入NMR数据的测量误差的不期望的效果。径向或侧向运动是相对于NMR工具的通常与井筒的轴线对齐或基本上对齐的轴线的。补偿组件通过减小由于天线和磁体组件的侧向运动而具有增大的场的静磁场并且增大由于天线组件和磁体组件的侧向运动而具有减小的场的静磁场来补偿工具的侧向运动。

图1A描绘根据一个或多个实施方案的部署在井系统100a中和周围的NMR测井操作的示意图。井系统100a包括NMR测井系统108和位于地面106下方的地下区域120。井系统100a还可包括图1A中未示出的另外的或不同特征。例如，井系统100a可包括另外的钻井系统部件、电缆测井系统部件或其他部件。