G - Physics – 01 – V
Patent
G - Physics
01
V
G01V 5/12 (2006.01) G01N 23/08 (2006.01)
Patent
CA 2228991
The present Invention is an improved method and tool for determining formation density by using an array of gamma-ray detectors. This invention can correct for large standoffs encountered in abnormally shaped boreholes and in particular for the increased standoffs typically encountered by mandrel tools. In this invention the collimated detectors have varying depths of investigation into the formation. At small standoffs a short spaced (SS) detector investigates mainly the mud and mudcake and a shallow layer of the formation. Unlike the SS a mid spaced (MS) detector has a deeper depth of investigation and is sensitive to borehole and formation even at increased standoffs. A long spaced (LS) detector is mainly sensitive to the formation density and its density reading is corrected by using the standoff information from the MS and SS detectors. In addition to measuring density this invention can measure the photo-electric factor (PEF) of the formation. Because photo-electric absorption preferentially removes low energy gamma-rays the tool housing needs to allow passage of low energy gamma-rays. This can be accomplished through the use of a window of a material with a low atomic number (Z) or through the use of a low-Z housing material like titanium. Typical window materials are beryllium and titanium. Housing materials can be titanium or for lower pressure requirements graphite or high-strength carbon compounds.
Méthode améliorée et outil pour déterminer la densité de formations au moyen d'un réseau de détecteurs de rayons gamma. L'invention permet de faire les corrections nécessaires pour les grandes distances annulaires qui se rencontrent dans les trous de forage de forme anormale et, en particulier, pour les distances annulaires accrues que rencontrent le plus souvent les porte-outils. Dans la présente invention, les détecteurs collimatés ont diverses profondeurs d'investigation à l'intérieur de la formation. Pour les petites distances annulaires, un détecteur à faible espacement (SS) scrute principalement la boue et le cake ainsi qu'une couche peu profonde de la formation. Un détecteur à espacement moyen (MS) a une plus grande profondeur d'investigation et est sensible au trou de forage et à la formation même pour des distances annulaires accrues. Un détecteur à grand espacement (LS) est principalement sensible à la densité de la formation et sa lecture de densité est corrigée au moyen de l'information sur la distance annulaire provenant des détecteurs SS et MS. Outre la mesure de la densité, la présente invention peut mesurer le facteur photo-électrique (PEF) de la formation. Comme l'absorption photo-électrique supprime de préférence les rayons gamma de faible énergie, le boîtier de l'outil doit permettre le passage de ces rayons. Cela peut se faire en utilisant une fenêtre composée d'un matériau de numéro atomique (Z) faible ou en utilisant pour le boîtier un matériau de numéro atomique faible comme le titane. Le béryllium et le titane sont des matériaux typiques pour la fenêtre. Les matériaux du boîtier peuvent être le titane ou, pour de basses pressions, du graphite ou des composés de carbone à haute résistance.
Dasgupta Urmi
Mckeon Donald C.
Stoller Christian
Wijeyesekera Nihal I.
Wraight Peter D.
Schlumberger Canada Limited
Smart & Biggar
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1422433