申请/专利权人：沙特阿拉伯石油公司;斯伦贝谢技术有限公司

申请日：2017-08-24

公开（公告）日：2021-01-29

公开（公告）号：CN110192125B

主分类号：G01V5/10(20060101)

分类号：G01V5/10(20060101)

优先权：["20160824 US 15/246,296"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.29#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.08.30#公开

摘要：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。

主权项：1.一种用于确定穿透地层的井眼中的水的盐度以及所述地层中水的盐度的方法，包括：将带有远伽马射线探测器和近伽马射线探测器的脉冲中子测井PNL工具放下到穿透地层的井眼中；布置所述近伽马射线探测器以探测主要来自所述井眼的伽马射线并且俘获近探测器伽马射线谱集合，该近探测器伽马射线谱集合包括近非弹性谱和近俘获谱；布置所述远伽马射线探测器以探测主要来自所述地层的伽马射线并且俘获远探测器伽马射线谱集合，该远探测器伽马射线谱集合包括远非弹性谱和远俘获谱；由计算机接收脉冲中子测井PNL工具数据集合，所述脉冲中子测井工具数据集合包括所述近探测器伽玛射线谱集合和所述远探测器伽马射线谱集合；由计算机使用标准元素数据库和数据回归方法计算用于所述近非弹性谱的元素的第一集合系数、用于所述近俘获谱的元素的第二集合系数、用于所述远非弹性谱的第三集合系数、以及用于所述远俘获谱的第四集合系数，其中所述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所述元素的相对量；由计算机计算近探测器盐度比率SRATNear和远探测器盐度比率SRATFar，其中所述近探测器盐度比率等于所述第二集合系数中氯的系数与所述第一集合系数中氧的系数的比率，所述远探测器盐度比率等于所述第四集合系数中的氯的系数与所述第三集合系数中的氧的系数的比率；由计算机使用脉冲中子测井工具表征数据库利用所述近探测器盐度比率计算近探测器表观盐度比率，并且利用所述远探测器盐度比率计算远探测器表观盐度比率；以及由计算机使用所述近探测器表观盐度比率和所述远探测器表观盐度比率以及所述脉冲中子测井工具表征数据库来计算井眼盐度和地层盐度，而不使用所述地层的水饱和度值来计算井眼盐度和地层盐度。

全文数据：根据井眼测量的地层水盐度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SRATNear和远探测器盐度比率SRATFar，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。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，该方法还可以包括标准元素数据库实施例和PNL工具实施例中的一个或多个，其中标准元素数据库实施例包括标准元素数据库，其包括非弹性标准元素数据库以及俘获标准元素数据库，非弹性标准元素数据库包括氧和选自由碳、氢、钙、硅、镁、硫和铁及其组合组成的组中的元素，俘获标准元素数据库包括氯和选自由铁、硅、钛、钙、硫、氢和钆及其组合组成的组中的元素。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，该方法还可以包括以任意组合的回归regression实施例、标准元素数据库实施例和PNL工具实施例中的一个或多个，其中回归实施例包括通过相应谱的线性回归分析确定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，作为来自标准元素数据库的元素的线性组合。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，该方法还可以包括以任意组合的归一化实施例、回归实施例、标准元素数据库实施例和PNL工具实施例中的一个或多个，其中归一化实施例包括在计算各个系数之前，远非弹性谱、近非弹性谱、远俘获谱和近俘获谱均被归一化为平均中子输出。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，该方法还可以包括以任意组合的计算实施例、归一化实施例、回归实施例、标准元素数据库实施例和PNL工具实施例中的一个或多个，其中计算实施例包括通过ASALNear＝CNear*SRATNearαNear+SRATNear计算近探测器表观盐度比率ASALNear以及通过ASALFar＝CFar*SRATFarαFar+SRATFar计算远探测器表观盐度比率ASALFar，其中CNear、αNear、CFar、αFar分别是PNL工具的近探测器和远探测器的常数，并通过改变井眼和地层性质、通过在ASALNear和SRATNear之间以及ASALFar和SRATFar之间拟合实验室生成的数据来表征PNL工具来确定CNear、αNear、CFar、αFar。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，该方法还可以包括以任意组合的数据库实施例、计算实施例、归一化实施例、回归实施例、标准元素数据库实施例和PNL工具实施例中的一个或多个，其中数据库实施例包括使用近探测器表观盐度和远探测器表观盐度和来自数据库的与井眼和地层相匹配的数据从PNL工具表征数据库中获得井眼盐度和地层盐度。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，该方法还可以包括以任意组合的交会图实施例、计算实施例、归一化实施例、回归实施例、标准元素数据库实施例和PNL工具实施例中的一个或多个，其中交会图实施例包括根据远探测器表观盐度比率和近探测器表观盐度比率来确定井眼盐度和地层盐度，其中，交会图形成四边形并且井眼盐度和地层盐度根据该四边形确定。附图说明在阅读以下详细描述和附图之后，将容易理解本公开的实施例。为了便于详细描述，在附图中相同的附图标记指代相同结构的元件。通过示例的方式而非限制的方式在附图的各个图中示出实施例。图1示意性示出根据各种实施例的用于确定井眼和地层中水的盐度的方法。图2示意性地示出根据各种实施例的将用于确定地层水盐度的使用利用水饱和度校正的氯和氢谱数据的方法与使用不利用水饱和度校正的氯和氧谱数据的方法进行比较的框图。图3示意性地示出根据各种实施例的标准非弹性谱，其示出在井眼脉冲核测井工具测量中发现的各种元素。图4示意性地示出根据各种实施例的标准俘获谱，其示出在井眼脉冲核测井工具测量中发现的各种元素。图5示意性地示出根据各种实施例的使用用于元素的非弹性和俘获谱标准数据库以及用于脉冲中子测井工具的工具表征数据库来确定井眼和地层水盐度的图形方法。图6示意性地示出根据各种实施例的井下测井，其示出各种测井，包括通过利用水饱和度校正的氯和氢以及通过不利用水饱和度校正的氯和氧确定的地层水盐度值的比较。具体实施方式本公开的实施例描述了根据井眼中的脉冲中子伽马射线谱测量确定井眼和地层水盐度的设备和方法。在以下描述中，使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实施方式的各个方面，以将它们工作的实质传达给本领域其他技术人员。然而，本领域的技术人员将理解，可以仅利用所描述的一些方面来实践本公开的实施例。出于说明的目的，阐述了具体的数字、材料和配置，以便提供对说明性实施方式的透彻理解。然而，本领域的技术人员将理解，可以在没有具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，省略或简化已知的特征，以免模糊说明性实施方式。在以下详细描述中，参考形成本公开的一部分的附图，其中相同的数字始终表示相同的部分，并且其中通过可以实践本公开的主题的说明性实施例的方式示出。可以使用其他实施例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构或逻辑的改变。因此，不应以限制意义进行以下详细描述，并且实施例的范围仅由所附权利要求及其等同物限定。在各种实施例中，可以使用脉冲中子测井PNL工具在地层的井眼中执行脉冲中子伽马射线谱测量。PNL工具通常用于石油和天然气勘探行业，以记录有关地层和井眼的信息。通常，PNL工具可用于在井眼中进行测量以获得与地层和井眼的成分composition相关的信息，从而优化石油生产。在各种实施例中，PNL井下测量数据集合的选定部分可以用在本公开中描述的方法中，以用于确定井眼中和地层中的水的盐度。本领域普通技术人员将理解，商业PNL工具可从各种制造商购得，并且可用于收集可输入到本公开中描述的各种实施例中以计算地层和井眼的盐度的数据。另外，本领域普通技术人员将理解，存在描述PNL工具及其操作的文献文档，其包括可以从PNL工具获得的数据。因此，本领域普通技术人员理解各种PNL工具和这些工具的操作，包括使用PNL工具表征各种含烃地层的方法。通常，本公开描述的各种实施例中使用的PNL工具可以包括高能量脉冲中子源以及至少两个伽马射线探测器。PNL工具可以设计成使探测器中的一个探测主要来自井眼的伽马射线，且使其他探测器探测主要来自地层的伽马射线。定位或屏蔽可以是PNL工具的设计特征，用于控制探测器是更优先探测来自井眼的伽马射线还是来自地层的伽马射线。例如，探测器可以与中子源隔开不同的距离，并且可以不同地定位，以允许一个探测器优先探测来自井眼的伽马射线，并且允许其他探测器优先探测来自地层的伽马射线。此外，特定类型的屏蔽可以用在针对每个探测器的PNL工具中，以便使探测器对井眼或地层的某些方面敏感。更接近脉冲中子源并且探测主要来自井眼的伽马射线的探测器通常被称为近探测器。更远离脉冲中子源并且探测主要来自地层的伽马射线的探测器通常被称为远探测器。在各种实施例中，PNL工具可以在实验室中针对各种地层和井眼情况的所选参数进行表征。表征PNL工具以确定在各种地层和井眼情况下远探测器和近探测器处的响应。换句话说，通过系统地改变地层和井眼情况，远探测器和近探测器的响应可以与各种地层和井眼情况相关联。在各种实施例中，PNL工具可以用计算机仿真表征，其中PNL工具的所选特征形成仿真参数的一部分，以便形成各种地层和井眼情况与PNL工具的远探测器和近探测器处的响应之间的相关性。在各种实施例中，实验室测试和计算机仿真的组合可以用于形成各种地层和井眼情况与远探测器和近探测器处的响应之间的相关性。本领域普通技术人员理解PNL工具将在实验室中通过计算机仿真、或通过实验室和计算机仿真来表征，以便获得远探测器和近探测器处的响应与各种地层和井眼情况的相关性。可以选择在实验室中或在计算机仿真中使用的各种地层和井眼情况，以将可能在地层和井眼情况的各种现场状况中发现的情况归为一类。通过将预期的现场情况归为一类，相关性可以用于通过例如内插法或外推法来计算远探测器和近探测器的现场响应的结果。如果地层和井眼情况的现场状况处于类别之外，则可以执行外推法以确定远探测器和近探测器的现场响应。PNL工具的探测器响应可以被称为伽马射线谱。伽马射线谱是伽马射线能量值相对于特定能量值处的计数的直方图。伽马射线谱通常是由于PNL工具中的来自高能中子源的中子轰击而发射伽马射线的元素的函数。伽马射线谱可以受到各种地层和井眼情况的影响。除了地层孔隙度、岩性和盐度以及井眼直径、套管性质和井眼中的流体以及烃饱和度之外，这些情况还可包括存在的元素。烃的含氢指数可以是附加参数。地层岩性可以影响伽马射线谱。可能会产生影响的地层流体的性质可包括流体是否包括油、水和或气体、以及油、水和或气体的成分。如果井眼被加套管，那么这种套管井眼的性质可能会产生影响。对于套管井眼，这些性质可包括套管的内径和外径、套管的成分、套管的偏心率、以及套管和井眼之间的水泥cement的性质和成分。如前所述，可以执行用于表征PNL工具的实验室实验或计算机仿真，以形成根据伽马射线谱计算的元素产率与地层和井眼的各种参数之间的相关性。换句话说，由于已知特定元素的实验或仿真的情况量和分布，因此可以形成相关性以校正变量变化的影响。例如，如果所选元素的量保持为常量，则其他变量可以改变以形成变量与根据伽马射线谱计算的元素的产率之间的相关性。可以生成PNL工具对各种属性的响应的数据库，且该数据库用于校正与特定井下PNL测量的各种性质相关的不同井下情况。可以操作PNL工具以利用在从中子脉冲开始的某些时间帧内探测器对伽马射线响应的测量来产生中子脉冲。中子脉冲可以持续20微秒，然后是80微秒的无中子发射时段，从而为脉冲和无发射时间帧提供100微秒的时段。换句话说，脉冲和测量的循环时间可以是100微秒。在中子轰击之后井眼和地层发射的伽马射线的测量可以在整个100微秒时段期间或者可以在100微秒时段内的选定时间窗口期间。例如，探测器可以被编程以在从中子脉冲的开始时间测量的约0到20微秒的时间帧期间俘获伽马射线谱，以获得主要由来自快中子非弹性碰撞的伽马射线组成的谱。这种谱可以被称为非弹性谱。相反，探测器可以被编程以在约40到100微秒的时间帧期间俘获伽马射线谱，以获得主要由来自热中子俘获碰撞的伽马射线组成的谱。这种谱可以被称为俘获谱。通过使用比例因子从0到20微秒时段减去20到40微秒时段的响应，可以针对俘获谱校正在0到20微秒时段期间收集的非弹性谱。比例因子可以是10％至30％。换句话说，为了获得校正的非弹性谱，将来自20到40微秒窗口的谱乘以比例因子，然后将其从来自0到20微秒窗口的谱中减去。使用PNL工具获得的伽马射线谱通常与井眼和地层的组成有关，但是可能受到井眼和地层的某些性质的影响，如前所述。然而，伽马射线谱可以被归一化，并且可以根据归一化谱计算元素的特定比率。例如，在烃类地层的PNL工具分析中使用的常用元素比率是碳与氧的比率。该比率可以称为CO测井，并且本领域普通技术人员可以理解，在某些限制内该比率可用于理解储层情况。可以根据非弹性谱产生CO测井。与非弹性谱数据组合或不与非弹性谱数据组合的俘获谱数据可以用于获得地层矿物信息且校正CO比率中岩性影响。图1示意性示出根据各种实施例的用于确定井眼和地层中水的盐度的方法100。在方法100的102处，方法100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，且远探测器伽马射线谱集合包括远非弹性谱和远俘获谱。计算机可以是能够执行本公开中描述的方法的任何类型的计算机，包括例如大型计算机、台式计算机、膝上型计算机或移动计算装置。计算机可以从无线连接、有线连接、或者从任何类型的存储器存储或磁盘接收数据集合。计算机可以通过从耦接至计算机的存储器或耦接至第二计算机的存储器检索数据集合来接收数据集合。存储器可以是任何类型的存储器装置，包括例如磁盘驱动器、RAM和闪存。PNL工具可以包括用于探测伽马射线的远探测器和近探测器。远探测器可以探测主要由地层发射的伽马射线。近探测器可以探测主要来自井眼的伽马射线。可以由井眼和地层响应于来自PNL工具的高能量中子源的中子脉冲来发射伽马射线。在由PNL工具的中子源开始20微秒的中子脉冲之后，在大约0到20微秒的第一定时窗口中可以俘获近非弹性谱和远非弹性谱。近非弹性谱可以是校正的非弹性谱，其中来自20至40微秒的第二定时窗口的近中间定时谱的分数可被近探测器俘获，然后从在0到20微秒的定时窗口中在近探测器处俘获的谱中减去该分数，以提供产生的近净非弹性谱。不受理论束缚，减去的来自第二定时窗口的谱可以至少部分地说明由俘获相互作用产生的伽马射线。减去的来自第二定时窗口的谱的量可以是大约10％至30％的分数量。远非弹性谱可以是校正的非弹性谱，其中来自20至40微秒的第二定时窗口的近中间定时谱的分数可被远探测器俘获，然后从在0到20微秒的定时窗口中在远探测器处俘获的谱中减去该部分，以提供产生的远净非弹性谱。不受理论束缚，减去的来自第二定时窗口的谱可以至少部分地说明由俘获相互作用产生的伽马射线。减去的来自第二定时窗口的谱的量可以是大约10％至30％的分数量。可以在40至100微秒的第三定时窗口中俘获近俘获谱和远俘获谱。在方法100的104处，方法100可以包括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可以指示对相应谱有贡献的元素的相对量。标准元素数据库可以包括非弹性标准元素数据库，其包括氧和选自由碳、氢、钙、硅、镁、硫和铁及其组合组成的组的元素；以及俘获标准元素数据库，其包括氯和选自由铁、硅、钛、钙、硫、氢和钆及其组合组成的组的元素。标准元素数据库可以特定于PNL工具的设计并且与存在的并且响应于经由中子脉冲的中子轰击而发射伽马射线的元素有关。非弹性标准元素数据库可以表示为相对伽马射线计数相对于伽马射线的百万电子伏特MeV的能级的图。非弹性标准元素数据库可以包括非弹性伽马射线的背景分量。俘获标准元素数据库可以表示为相对伽马射线计数相对于伽马射线的百万电子伏特MeV的能级的图。俘获标准元素数据库可以包括非弹性伽马射线的背景分量。可以通过各个谱的线性回归分析确定元素的第一集合系数、第二集合系数、第三集合系数以及第四集合系数，作为来自标准元素数据库的元素的线性组合。远非弹性谱、近非弹性谱、远俘获谱和近俘获谱各自可在计算元素的相应第一集合系数、第二集合系数、第三集合系数和第四集合系数之前归一化为平均中子输出。在方法100的106处，方法100可以包括由计算机计算近探测器盐度比率SRATNear和远探测器盐度比率SRATFar，其中SRATNear可以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，远探测器盐度比率可以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。在方法100的108处，方法100可以包括由计算机使用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apparent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。近探测器表观盐度比率ASALNear可以用方程1计算。ASALNear＝CNear*SRATNearαNear+SRATNear方程[1]远探测器表观盐度比率ASALFar可以用方程2计算。ASALFar＝CFar*SRATFarαFar+SRATFar方程[2]常数CNear、αNear、CFar、αFar可以分别是PNL工具的近探测器和远探测器的常数。这些常数可以通过PNL工具的表征来确定，方法是通过改变井眼和地层性质、通过在ASALNear和SRATNear之间以及在ASALFar和SRATFar之间拟合实验室生成的数据。在方法100的110处，方法100可以包括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工具表征数据库计算井眼盐度和地层盐度。该方法可以包括在不使用井眼的含油饱和度oilholdup值Yo的状况下计算井眼水盐度以及在不使用地层的水饱和度值Sw的状况下计算地层水盐度。在计算中不必使用Yo和Sw可以简便地计算井眼盐度和地层盐度。在各种实施例中，可以将近探测器表观盐度比率和远探测器表观盐度比率映射到PNL工具表征数据库，以将PNL工具表征数据库内的井眼参数和地层参数匹配至特定井眼和地层的井眼参数和地层参数。该映射可以包括数据值在数据库内的内插。在各种实施例中，PNL工具表征数据库可包括各种多项式方程，其将井眼盐度和地层盐度之间的数据库的数据拟合至用于所选井眼参数和地层参数的近探测器表观盐度和远探测器表观盐度。在各种实施例中，井眼盐度和地层盐度可以根据远探测器表观盐度比率与近探测器表观盐度比率的交会图确定，其中交会图形成四边形并且可以通过将远探测器表观盐度比率和近探测器表观盐度比率的值映射到四边形来根据该四边形确定井眼盐度和地层盐度。四边形可以在角处具有井眼和地层的盐度，其中，在左下角井眼和地层的盐度为零，在相对的右上角处为大值例如千分之200200ppk的井眼和地层盐度，在右下角处地层盐度为零并且井眼盐度为例如200ppk的大值，在左上角处井眼盐度为零并且地层盐度为例如200ppk的大值。四边形可以具有中间点和线。四边形可以允许通过将近探测器表观盐度比率和远探测器表观盐度比率简单交会绘制到四边形上来确定井眼和地层盐度。图2示意性地示出根据各种实施例的将用于确定地层水盐度的使用利用水饱和度校正的氯和氢谱数据的方法与使用不利用水饱和度校正的氯和氧谱数据的方法进行比较的框图200。在框图200中，可以使用脉冲中子测井PNL工具在地层的井眼中执行脉冲中子测井PNL202,以获得PNL工具的近探测器和远探测器处的非弹性谱204和俘获谱206。根据非弹性谱204，通过使用针对各种元素的非弹性谱的标准数据库，可以获得碳与氧的比率212，如图3所示。标准数据库可以用于确定碳和氧的系数，其中系数表示碳和氧的相对量。可以在近探测器和远探测器处确定相对量。碳可以表示油量，并且氧可以表示水量。根据碳与氧的比率212，可以获得针对地层的油饱和度值和水饱和度值218。根据俘获谱206，通过使用针对各种元素的俘获谱的标准数据库，可以获得氯与氢的比率214，如图4所示。俘获谱标准数据库可以用于确定氯和氢的系数，其中系数表示元素的相对量。可以在近探测器和远探测器处确定相对量。氯可以表示盐量，并且氢可以表示水和油的量。使用氯和氢的比率214和水饱和度值218，可以计算地层水盐度222。水饱和度值218对于提供用于计算的氢值的校正是必要的。各种数据处理220方法可以使用用于PNL工具的井眼和地层情况的数据库，其中PNL工具先前在各种井眼和地层情况下被表征。在各种实施例中，可以使用均在PNL工具的近探测器和远探测器处获得的针对氯的俘获谱206和针对氧的非弹性谱204来计算地层水盐度216。氯和氧谱可用于确定分别表示盐和水的相对量的氯和氧的系数。可以执行数据处理210以计算地层水盐度。数据处理210可以包括使用用于在各种井眼和地层情况下表征PNL工具的数据库。该方法的优点在于如同用于计算地层水盐度的氯和氢的比率方法，不需要水饱和度值。图3示意性地示出根据各种实施例的标准非弹性谱，其示出在井眼脉冲核测井工具测量中发现的各种元素。所示的标准非弹性谱是特定元素的特征，并且独立于特定的PNL工具。图3的元素的谱可以用于确定在PNL工具的近探测器和远探测器处获得的非弹性谱中的元素的相对量。图4示意性地示出根据各种实施例的标准俘获谱，其示出在井眼脉冲核测井工具测量中发现的各种元素。所示的标准俘获谱是特定元素的特征，并且独立于特定的PNL工具。图4的元素的谱可以用于确定在PNL工具的近探测器和远探测器处获得的俘获谱中的元素的相对量。图5示意性地示出根据各种实施例的使用用于元素的非弹性和俘获谱标准数据库以及用于脉冲中子测井工具的工具表征数据库来确定井眼和地层水盐度的图形方法。在图5中，对以千分之几ppk为单位的远探测器的表观盐度ASALFar与以ppk为单位的近探测器的表观盐度ASALNear作图，其中该图提供了平行四边形，该平行四边形将井眼和地层盐度的预期值归为一类。可以如方程[1]和[2]以及随附的描述所示来计算ASAL值。平行四边形的左下角表示井眼和地层中的零盐度。平行四边形的左上角表示地层中的零盐度和井眼中的200ppk。平行四边形的右上角表示井眼和地层中的200ppk盐度。平行四边形的右下角表示零井眼盐度和200ppk地层盐度。沿平行四边形的线表示井眼或地层盐度的恒定值，视情况其可以是每个盐度值。在图5所示的示例中，ASALNear的示例计算值为145ppk，ASALFar的示例计算值为120ppk。这些计算可以基于使用方程[1]和[2]。通过如图所示的在平行四边形内沿着ASALFM和ASALBH的恒定值线的ASALFar点与ASALNear点的交点，可以确定地层水盐度ASALFM和井眼水盐度ASALBH。在该示例中，值ASALFM为100ppk，并且ASALBH的值为155ppk。图6示意性地示出根据各种实施例的井下测井，其示出各种测井，包括通过利用水饱和度校正的氯和氢以及通过不利用水饱和度校正的氯和氧确定的地层水盐度值的比较。在图6中可以看出，利用氯和氢谱以及水饱和度校正计算的地层水盐度值与使用氯和氧而不进行水饱和度校正计算的地层水盐度值的轨迹紧贴。因此，由于在计算中不需要水饱和度值的校正，所以使用氯和氧的方法在计算地层水盐度的简单性方面提供了改善。

权利要求：1.一种用于确定地层的井眼中的水的盐度以及所述地层中水的盐度的方法，包括：由计算机接收由脉冲中子测井工具生成的脉冲中子测井工具数据集合，从地层的井眼获得所述数据集合并且所述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，其中所述近探测器伽马射线谱集合包括近非弹性谱和近俘获谱，所述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所述近非弹性谱的元素的第一集合系数、用于所述近俘获谱的元素的第二集合系数、用于所述远非弹性谱的第三集合系数、以及用于所述远俘获谱的第四集合系数，其中所述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所述元素的相对量；由计算机计算近探测器盐度比率SRATNear和远探测器盐度比率SRATFar，其中所述近探测器盐度比率等于所述第二集合系数中氯的系数与所述第一集合系数中氧的系数的比率，所述远探测器盐度比率等于所述第四集合系数中的氯的系数与所述第三集合系数中的氧的系数的比率；由计算机使用脉冲中子测井工具表征数据库利用所述近探测器盐度比率计算近探测器表观盐度比率，并且利用所述远探测器盐度比率计算远探测器表观盐度比率；以及由计算机使用所述近探测器表观盐度比率和所述远探测器表观盐度比率以及所述脉冲中子测井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所述地层的水饱和度值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲中子测井工具具有远探测器和近探测器，其中所述远探测器用来探测主要来自所述地层的伽马射线，并且所述近探测器用来探测主要来自所述井眼的伽马射线，其中，在由所述脉冲中子测井工具的中子源开始20微秒的中子脉冲之后，在0微秒至20微秒的第一定时窗口中俘获所述近非弹性谱和所述远非弹性谱，并且通过从分别在所述近探测器和所述远探测器处俘获的20微秒到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，其中所述分数是10％到30％，其中在40微秒到100微秒的第三定时窗口中俘获所述近俘获谱和所述远俘获谱。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述标准元素数据库包括：非弹性标准元素数据库，其包括氧和选自由碳、氢、钙、硅、镁、硫和铁及其组合组成的组的元素；以及俘获标准元素数据库，其包括氯和选自由铁、硅、钛、钙、硫、氢和钆及其组合组成的组的元素。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过相应谱的线性回归分析确定所述元素的第一集合系数、第二集合系数、第三集合系数以及第四集合系数，作为来自所述标准元素数据库的元素的线性组合。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在计算各个系数之前，所述远非弹性谱、近非弹性谱、远俘获谱和近俘获谱各自被归一化为平均中子输出。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过ASALNear＝CNear*SRATNearαNear+SRATNear计算所述近探测器表观盐度比率ASALNear，并且通过ASALFar＝CFar*SRATFarαFar+SRATFar计算所述远探测器表观盐度比率ASALFar，其中CNear、αNear、CFar、αFar分别是所述脉冲中子测井工具的近探测器和远探测器的常数，并通过改变井眼和地层性质、通过在ASALNear和SRATNear之间以及ASALFar和SRATFar之间拟合实验室生成的数据通过表征所述脉冲中子测井工具来确定。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用所述近探测器表观盐度和所述远探测器表观盐度以及来自所述脉冲中子测井工具表征数据库中的与所述井眼和所述地层匹配的数据从所述脉冲中子测井工具表征数据库中获得所述井眼盐度和所述地层盐度。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据远探测器表观盐度比率与近探测器表观盐度比率的交会图确定所述井眼盐度和所述地层盐度，其中所述交会图形成四边形，并且根据所述四边形确定所述井眼盐度和所述地层盐度。

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