Устройство и способы измерений ядерного магнитного резонанса с корректировкой по спин-спиновому взаимодействию

Использование: для каротажа скважин с использованием ядерного магнитного резонанса. Сущность: заключается в том, что для получения результатов измерения ядерного магнитного резонанса индуцируют в пробе флюида статическое магнитное поле; прикладывают к упомянутой пробе флюида осциллирующее магнитное поле в соответствии с последовательностью импульсов предварительной подготовки, содержащей последовательность импульсов корректировки по спин-спиновому взаимодействию для создания модуляции спин-спинового взаимодействия; осуществляют сбор результатов измерений ядерного магнитного резонанса с использованием детектирующей последовательности, при этом детектирующая последовательность содержит, по меньшей мере, один 180-градусный импульс. Технический результат: уменьшение чувствительности к неоднородности магнитного поля при осуществлении измерений с использованием метода ядерного магнитного резонанса. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ получения результатов измерения ядерного магнитного резонанса, заключающийся в том, что

индуцируют в пробе флюида статическое магнитное поле,

прикладывают к упомянутой пробе флюида осциллирующее магнитное поле в соответствии с последовательностью импульсов предварительной подготовки, содержащей последовательность импульсов корректировки по J для создания J-модуляции,

осуществляют сбор результатов измерений ядерного магнитного резонанса с использованием детектирующей последовательности,

при этом детектирующая последовательность содержит, по меньшей мере, один 180-градусный импульс.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая J-модуляция основана на гетероядерном взаимодействии.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутым гетероядерным взаимодействием является взаимодействие между протоном и углеродом.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что упомянутая последовательность импульсов корректировки по J содержит регулируемую задержку, а операции приложения поля и сбора результатов выполняют многократно для получения множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса, каждое из которых выполняют при ином значении регулируемой задержки.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют анализ зависимости амплитуд множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса от регулируемой задержки для получения информации о J-взаимодействии или относительного содержания углеродных групп.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для анализа осуществляют решение системы линейных уравнений или выполнение преобразования Фурье.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что дополнительно определяют типы углеводородов, содержащихся в пробе флюида.

8. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют анализ амплитуд множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса для получения данных о составе пробы флюида, при этом анализ выполняют с использованием базисного набора результатов измерений, полученных посредством эталонных проб известного состава.

9. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно получают диаграмму J-модуляции, описывающую зависимость амплитуд множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса от регулируемой задержки, и осуществляют сравнение диаграммы J-модуляции с базисным набором эталонных диаграмм J-модуляции для получения состава пробы флюида, причем базисный набор эталонных диаграмм J-модуляции получают с использованием эталонных проб известного состава.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что пробу флюида извлекают из геологического пласта посредством зонда пласта.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что последовательность импульсов предварительной подготовки дополнительно содержит последовательность импульсов, обеспечивающую повышение уровня сигнала.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что последовательность импульсов, обеспечивающая повышение уровня сигнала, представляет собой последовательность импульсов, обеспечивающую повышение уровня сигнала за счет ядерного эффекта Оверхаузера (Overhauser), или последовательность импульсов, обеспечивающую перенос намагниченности.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что последовательность импульсов корректировки по J содержит импульс стробируемой развязки.

14. Способ получения характеристик пластовых флюидов, заключающийся в том, что

размещают в буровой скважине средство измерения ядерного магнитного резонанса,

индуцируют статическое магнитное поле в пробе флюида, расположенной в исследуемой области,

прикладывают осциллирующее магнитное поле к пробе флюида в соответствии с последовательностью импульсов предварительной подготовки, содержащей последовательность импульсов корректировки по J, для создания J-модуляции,

осуществляют сбор результатов измерений ядерного магнитного резонанса с использованием детектирующей последовательности, которая содержит, по меньшей мере, один 180-градусный импульс.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что исследуемая область расположена внутри средства измерения ядерного магнитного резонанса.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что последовательность импульсов корректировки по J содержит регулируемую задержку, а операции приложения поля и сбора результатов выполняют многократно для получения множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса, каждое из которых выполняют при ином значении регулируемой задержки.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют анализ зависимости амплитуд множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса от регулируемой задержки для получения информации о J-взаимодействии или относительного содержания углеродных групп.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что дополнительно определяют типы углеводородов, содержащихся в пробе флюида.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют анализ амплитуд множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса для получения данных о составе пробы флюида, причем анализ выполняют с использованием базисного набора результатов измерений, полученных посредством эталонных проб, имеющих известный состав.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что дополнительно получают диаграмму J-модуляции, описывающую зависимость амплитуд множества результатов измерений ядерного магнитного резонанса от регулируемой задержки, и производят сравнение диаграммы J-модуляции с базисным набором эталонных диаграмм J-модуляции для получения состава пробы флюида, при этом базисный набор эталонных диаграмм J-модуляции получают с использованием эталонных проб известного состава.

21. Способ определения водонефтяного соотношения в пробе флюида, заключающийся в том, что

получают набор данных о ядерном магнитном резонансе, характеризующих протоны, связанные с углеродом-13, содержащимся в пробе флюида,

определяют содержание углеводородов, исходя из набора данных о ядерном магнитном резонансе с учетом относительного содержания углерода-13 в природе,

определяют суммарный ядерный магнитный резонанс всех протонов, содержащихся в пробе флюида,

определяют суммарный водородный индекс, исходя из результатов измерения суммарного ядерного магнитного резонанса,

определяют соотношение воды и нефти в пробе флюида, исходя из содержания углеводородов и суммарного водородного индекса.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что набор данных о ядерном магнитном резонансе получают путем вычитания результата первого измерения ядерного магнитного резонанса протонов, полученного с использованием последовательности импульсов корректировки по J, из результата второго измерения ядерного магнитного резонанса протонов, полученного без последовательности импульсов корректировки по J.

23. Средство измерения ядерного магнитного резонанса, содержащее

корпус, выполненный с возможностью перемещения в стволе скважины,

магнит, размещенный в корпусе и предназначенный для индуцирования статического магнитного поля в исследуемой зоне,

антенный блок, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью индуцирования осциллирующего магнитного поля в исследуемой зоне, и приема сигналов ядерного магнитного резонанса,

электронный модуль, содержащий запоминающее устройство для запоминания команд, обеспечивающих реализацию последовательности импульсов корректировки по J.

24. Средство измерения по п.23, отличающееся тем, что корпус образует часть прибора для отбора проб пластовых флюидов.