NO321432B1 - Fremgangsmate for NMR-malinger av sensitive volumer ved en formasjon ved bruk av et flertall CPMG-ekkotog - Google Patents

Description

Oppfinnelsen er relatert til fagområdet apparater, metoder og måleteknikker for kjernemagnetisk resonansbrønnlogging ("NMR" - nuclear magnetic resonance) . Mer spesifikt er oppfinnelsen relatert til NMR-loggeapparater og fremgangsmåter for NMR-måling innenfor geologiske formasjoner som omgir et brønn-hull. Oppfinnelsen relateres også til fremgangsmåter for å benytte NMR-målinger for å bestemme petrofysiske egenskaper til de geologiske formasjonene som omgir borehullet.

Beskrivelsen av bakgrunnen for oppfinnelsen og beskrivelsen av selve oppfinnelsen er utført i sammenheng med brønnlogging siden brønnlogging er et velkjent bruksområde for NMR-teknikker. Det må klart forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til fagområdet brønnlogging.

Et apparat beskrevet i US-patent nr. 4,710,713, utstedt til Taicher m.fl., er typisk for NMR-instrumenter som benyttes for å måle visse petrofysiske egenskaper til de geologiske formasjoner innenfra et borehull boret gjennom de geologiske formasjoner. NMR-brønnloggeinstrumenter slik som vist av Taicher m.fl. omfatter typisk en magnet for polarisering av nukleoner i de geologiske formasjonene som omgir borehullet langs et statisk magnetisk felt, og i det minste en antenne for å overføre energipulser med radiofrekvens ("RF") inn i formasjonene. RF-pulsene orienterer spinnaksene til visse nukleoner i de geologiske formasjonene i en forhåndsbestemt retning. Når spinnaksene roterer og orienterer seg selv til innretning med det statiske magnetiske feltet sender de ut RF-energi som kan bli detektert av antennen. Signalstørrelsen til RF-energien som utsendes av det innrettende nukleonet, og hastigheten til magnitudeendringene, er beslektet til visse interessante petrofysiske egenskaper i de geologiske formasjonene.

Det er flere prinsipielle operasjonsparametere under NMR-brønnlogging som må bli optimalisert for effektiv drift av et NMR-brønnloggeinstrument. Disse parametrene omfatter loggehastigheten (hastigheten til bevegelsen av instrumentet langs borehullet), den gjennomsnittlige og største effekten tilført instrumentet og som blir sendt som RF-pulser, og signal/støy-forholdet ("SNR" - signal-to-noise ratio). Andre interessante parametere omfatter den vertikale oppløsningsevnen til instrumentet og den radiale undersøkelsesdybden til målingene gjort av instrumentet innenfor formasjonene som omgir bore- . hullet. De siste to av disse parametrene blir primært bestemt av antennen og magnetens konfigurasjon i NMR-loggeinstrumentet. Forbedring av disse to parametrene er formålet for et stort antall patenter og andre publikasjoner. Å tilføre mer fleksibilitet i instrumentets krav til største effekt, og begrensninger av loggehastigheten som er nødvendig på grunn av fysikken i NMR-målingene, har vært vanskeligere å overvinne.

En egenskap til NMR-målingene utført i porøse stoffer, slik som geologiske formasjoner, er at det typisk er en signifi-kant forskjell mellom fordelingen av den longitudinale relaksasjonstiden ("Ti") og fordelingen til den transversale relaksasjonstiden PT2") til væsker som fyller porehullene i det porøse stoffet. For eksempel kan lette hydrokarboner og naturgass, slik som vanligvis er til stede i porehullene i noen geologiske formasjoner, ha Ti-relaksasjonstider av varighet så lange som på flere sekunder, mens T2-relaksasjonstidene kan være på bare rundt 1/1000 av Ti-varigheten. Dette aspektet til NMR-logging forårsakes primært av diffusjonseffekten som oppstår innenfor amplitudegradienter til statiske magnetfelt. Disse amplitudegradientene befinner seg hovedsakelig internt i porehullene til de geologiske formasjonene, og blir forårsaket av forskjeller i magnetisk mottagbarhet mellom den faste delen av den geologiske formasjonen (henvist til som berg-"matrisen") og væsken som fyller porehullene.

For å utføre presise NMR-målinger på ethvert medium inkludert geologiske formasjoner bør nukleoner til materialet bli polarisert av det statiske magnetfeltet rundt 5 ganger tiden den lengste Ti-relaksasjonstiden til enhver individuell komponent i materialet har. Generelt er dette ikke tilfellet for NMR- målinger under brønnlogging, siden noen geologiske forma-sjons komponenter, slik tidligere forklart, kan ha Ti-relaksasjonstider så lange som flere sekunder (som krever en polariseringstid så lang som rundt 30 sekunder). Dette er en så lang polariseringstid at det blir upraktisk å ha lang nok polariseringstid for kommersielt akseptable loggehastigheter. Mens instrumentet beveges langs borehullet endres konstant de geologiske formasjonene som er underlagt det statiske magnetiske feltet indusert av instrumentet. Se for eksempel "An Experimental Investigation of Methane in Rock Materials," C. Straley, SPWLA Logging Symposium Transactions, paper AA

(1997).

Som et resultat av loggehastighetsbetraktninger har en polariseringstid på 8 til 10 sekunder blitt mer vanlig for mange NMR-brønnloggeprosedyrer, inkludert de som blir benyttet til deteksjon av naturgass. Se for eksempel "Selection of Optimal Acquisition Parameters for MRIL Logs, R. Akkurt m.fl., The Log Analyst, vol. 36, nr. 6, s. 43-52 (1996).

Typiske prosedyrer for NMR-brønnloggemåling omfatter over-føring av serier av RF-energipulser i en Carr-Purcell-Meiboom-Gill {"CPMG") pulsingssekvens. For loggeinstrumenter kjent innen faget er CPMG-pulsingssekvensenes varighet på rundt 0,5 til 1 sekund, avhengig av antallet på individuelle pulser og tidsrommet ("TE") mellom de individuelle RF-pulser. Hver serie på CPMG-pulser kan bli referert til som "måle-settet".

I den typiske NMR-brønnloggeprosedyren er bare rundt 5 til 10 prosent av den totale mengden av tid mellom hvert NMR-målingssett benyttet for overføring av RF-effekt til CPMG-pulsingssekvensen. De gjenstående 90 til 95 % av tiden blir benyttet til polarisering av de geologiske formasjonene langs det statiske magnetfeltet. Videre tar i virkeligheten mer enn halvdelen av den totale mengden av tid innenfor enhver av CPMG-sekvensene sted mellom individuelle RF-pulser, i stedet for under virkelig overføring av RF-effekt. Som et resultat av liten RF-overføringstid i den typiske NMR-målesekvens blir RF-effektens overføringskomponenter i brønnloggeinstrumentet benyttet lite effektivt med hensyn på tiden. I brønnlogge-applikasjoner kan denne ineffektiviteten være skadelig for evnen til å gjøre nøyaktige NMR-målinger, siden mengden av elektrisk effekt som rimelig kan bli tilført til NMR-loggeinstrumentet (der noe av effekten selvfølgelig blir benyttet for å generere RF-pulsene til NMR-målingene) blir begrenset av evnen til å lede effekt gjennom en elektrisk kabel som blir benyttet til å bevege loggeinstrumentet gjennom borehullet .

Flere fremgangsmåter er kjent innen faget for å håndtere problemer med ikke-sendingstid i et NMR-målesett. Den første fremgangsmåten antar at det eksisterer et kjent, fast forhold mellom Ti og T2, slik det for eksempel blir foreslått i "Processing of Data from an NMR Logging Tool", R. Freedman m.fl., Society of Petroleum Engineers paper nr. 30560 (1995). Basert på antagelsen av et fast forhold mellom Ti og T2, blir ventetiden (repolariseringstiden) mellom individuelle CPMG-målesekvenser avkortet og måleresultatene justert ved å benytte verdiene på T2målt under CPMG-sekvensene. Ulempene til denne fremgangsmåten blir for eksempel beskrevet i "Selection of Optimal Acquisition Parameters for MRIL Logs," R. Akkurt m.fl., The Log Analyst, vol. 36,.nr. 6, s. 43-52

(1996). Disse ulempene kan oppsummeres som følger: For det første er ikke forholdet mellom Ti og T2fast, og kan i virkeligheten variere over et stort område, noe som i beste fall gjør justeringer av den antatte Ti målingen basert på T2målingene unøyaktig. For det andre er Ti og T2fordelings-verdier i porøse media i stedet for enslige verdier. Det har blitt bevist at det er vanskelig å "justere" Ti-fordelings-verdier basert på fordelingen av T2~verdier.

En annen kjent fremgangsmåte innen faget for å øke effektiv effektbruk i et NMR-instrument benyttet for brønnlogging blir for eksempel beskrevet i "Improved Log Quality with a Dual-Frequency Pulsed NMR Tool", R. N. Chandler m.fl., Society of Petroleum Engineers paper nr. 28365 (1994). Denne referansen beskriver bruk av store ned-i-hulls kapasitanser for å lagre elektrisk energi under ventetiden (repolarisasjonstiden) for så å benytte høy, største effekt under applikasjonen av RF-pulser i CPMG-sekvensene for å forbedre signal/støy-forholdet (SNR). Det er flere ulemper med fremgangsmåten beskrevet i Chandler m.fl. referansen. For det første er det svært kostbart å ha store kapasitanser i brønnloggeinstrumentet, som skal være i stand til å operere under høy temperatur (generelt over 350 F (ca. 176,7<*>0). For det andre involverer bruk av høyeste, største RF-effekt, for å forbedre SNR, kompliserte og kostbare svitsjekretser. Problemet med konstruksjonen av svitsjekretsene forverres av kravene om at brønnloggeinstrumentet må tåle 350 grader F eller mer. Bruk av høyeffekt er også ikke særlig effektivt for formålet å forbedre SNR siden SNR bare øker som fjerde rot av økningen i størrelsen på høyeste RF-puls effekt.

Et annet NMR-loggeapparat, kjent som<w>The Combinable Magnetic Resonance"- ("CMR"-) loggeverktøyet, blir beskrevet i US-patent nr. 5,432,446, utstedt til Maclnnis m.fl. CMR-logge-verktøyet omfatter permanentmagneter arrangert for å indusere et magnetisk felt ved to forskjellige radiale undersøkelses-dybder innenfor den geologiske formasjonen. Hver under-søkelsesdybde har hovedsakelig null amplitudegradient i det magnetiske feltet innenfor et forhåndsbestemt sensitivt volum. Formålet til apparatet vist i M46-patentet til Maclnnis m.fl. er å sammenligne utgangsindikasjonene fra det første og det andre sensitive volumet for å bestemme effektene til inntregningen av borehullsvæske på NMR-målingene. En ulempe med CMR-verktøyet er likevel at begge dets sensitive volumer bare er rundt 0,8 cm fra verktøyets overflate og strekker seg bare rundt 2,5 cm radialt utover fra verktøyets overflate og inn i den geologiske formasjonen. Målinger gjort av CMR-verktøyet blir utsatt for store feil forårsaket av bl.a. ruheten til veggen i borehullet, av avleiringer av den faste fasen til boreslammet {kalt "mud-cace") på veggen av borehullet i enhver merkbar tykkelse, og av væskeinnholdet til formasjonen i den invaderte sonen.

I NMR-målingsteknikker for brønnlogging er det viktig å redusere den såkalte "dødtiden" {tiden mellom en begynnende 90-graders RF-puls og den første av de 180-graders refasings-pulsene i CPMG-sekvensen) under hvilken ingen "spinn-ekko"-målinger blir gjort (grunnet "ringing" i antennen i det statiske magnetiske feltet) for å være i stand til å utlede tilstedeværelsen av geologiske formasjonskomponenter som har svært korte T2~tider. Når dødtiden blir redusert blir det i en CPMG-pulsingssekvens nødvendig å redusere mengden av tid ("TE") mellom individuelle 180-graders refasepulser i CPMG-sekvensen. Noen anordninger, slik som en beskrevet i "Measurement of Total NMR Porosity Adds New Value to NMR Logging", R. Freedman m.fl., SPWLA Logging Symposium Transactions, paper 00 (1997), har oppnådd en tid til det første ekko ("time-to-first-echo"), og dermed en etter-følgende TE, så kort som 0,2 millisekunder (ms). Siden den forventede T2-fordelingen til typiske geologiske formasjoner strekker seg fra et sekund eller mer kreves likevel en CPMG-målesekvens på i det minste 1 sekunds total varighet for å måle de petrofysiske egenskapene til typiske geologiske formasjoner. Resultatet av kombinasjon av behovet for å måle svært korte og svært lange T2-komponenter til relaksasjonstider resulterer igjen i en CPMG-målesekvens som omfatter 8000 eller flere ekkoer (ekkotog) ved bruk av instrumenter slik som CMR.

De fleste interessante petrofysiske parametrene, slik som ureduserbar vannmetning, delvolumer av flyttbar ("free") væske, permeabilitet, osv., er basert bare på en differensie-ring mellom "korte" (definert som mellom 0 og ca. 33 ms) og "lange" (definert som mer enn ca. 33 ms) deler av T2fordelingen. Ved antagelsen at CPMG-pulsingssekvensen (og det resulterende "ekkotoget") er på rundt 1 sekund i varighet, vil bare rundt 3 prosent av den totale varigheten til ekkotoget være hovedsakelig sensitiv til komponenter i den geologiske formasjonen som har korte T2~verdier, sammenlignet med rundt 97 prosent av ekkotoget som hovedsakelig er sensitiv til komponenter i den geologiske formasjonen som har lange T2-verdier. Naturen til de typiske ekkotogene resulterer der for i stabile og presise verdier for parametere slik som andelen av volum av fri væske ("FFI"), men kan resultere i utilfredsstillende stabilitet og presisjon til verdiene bestemt for andre petrofysiske egenskaper slik som ureduserbar vannmetning ("BVI"). Se for eksempel "Improved Log Quality with a Dual-Frequency Pulsed NMR Tool", R.N. Chandler m.fl., Society of Petroleum Engineers paper no. 28365 {1994).

Siden naturen til forholdet mellom interessante petrofysiske egenskaper og visse NMR-egenskaper i beste fall er uvisse ønskes det med muligheter til å måle den longitudinale relaksasjonstiden Ti til de geologiske formasjonene. I NMR-måleteknikker for brønnlogging har likevel målinger av Ti ikke vist seg å være praktisk ved bruk av kjente NMR-loggeapparater og teknikker. Selv om bare lav nøyaktighet ble krevd ville de mest effektive fremgangsmåtene for å måle Ti kreve i det minste flere sekunder mellom individuelle målingssett for å muliggjøre repolarisering av nukleonene i den geologiske formasjonen langs det statiske magnetiske feltet. Historisk har de fleste laboratorie- og alle felt-målinger på petrofysiske egenskaper i geologiske formasjoner vært begrenset til målinger av Ti. Basert på disse resultatene har sammenhengen mellom de petrofysiske egenskapene og relaksasjonstiden Ti blitt etablert. Av nødvendige praktiske årsaker har likevel de fleste kommersielle applikasjonene til NMR-målinger i brønnlogging erstattet relaksasjonstiden Ti med målinger av relaksasjonstiden T2. I de fleste tilfeller kan likevel ikke direkte erstatning av Ti med T2for petrofysiske oversettelse bli utført. Den prinsipielle årsaken til mangelen på direkte evne til å erstatte Ti med T2er at T2ofte er påvirket av molekylær diffusjon innenfor de interne magnetiske feltgradientene som er til stede i porehullene i de geologiske formasjonene. Disse interne gradientene blir forårsaket av forskjeller i magnetisk mottagbarhet, i området med et statisk magnetfelt påtrykt av NMR-instrumentet, mellom den faste delen av den geologiske formasjonen {bergmatrisen) og væsken i porehullene. Porene med mindre størrelse har generelt større interne magnetiske feltgradienter enn større porehull som fører til at enhver sammenligning mellom pore hull og Ti-fordeling ikke direkte kan relateres til sammenligning mellom porestørrelse og T2-fordeling.

En fremgangsmåte for å øke tidseffektiviteten til NMR-pulsingssekvenser blir beskrevet i US-patent nr. 4,832,037, utstedt til Granot. Fremgangsmåten beskrevet i '037-patentet til Granot omfatter tilføring av et statisk magnetfelt på materialer som skal analyseres, momentan tilføring av et gradientfelt på materialene som skal analyseres og påtrykking av en RF-puls på en antenne ved en første frekvens for transversal polarisering av nukleonene i materialet innenfor en spesifikk geometrisk region. Den spesifikke geometriske regionen er det stedet ved hvilket den totale magnetiske feltstyrken, som kan være summen av det statiske feltet og gradientfeltet, samsvarer til "larmor"-frekvensen til det polariserte nukleonet innenfor den spesifikke geometriske regionen. Etter at gradientfeltet er slått av blir "the free induction decay" ("FID") signalet målt og analysert spektralt. Onder en ventetid, generelt lignende Ti, mellom påfølgende magnetiske resonanseksperimenter i den samme spesifikke geometriske regionen kan andre gradientpulser og RF-pulser i tillegg ved forskjellige frekvenser blir påtrykt for å måle FID-signalet fra forskjellige geometriske regioner innenfor materialet som skal analyseres. Ved å måle FID-signalet fra inne i forskjellige geometriske regioner under ventetiden kan et flertall av forskjellige regioner i materialene bli analysert hovedsakelig i det samme tids-området som trenges for å analysere en enslig geometrisk region innenfor materialene. Fremgangsmåten i ^037-patentet til Granot er likevel ikke brukbart for brønnlogging. For det første ville bruk av gradientpulser slik behovet er i Granot-teknikken dramatisk øke effektbruken til brønnloggeinstru-mentet. Siden kapasiteten til den effektbærende brønnlogge-kabelen er begrenset, blir det ikke foretrukket å ha tilleggsbruk av effekt i brønnloggeinstrumentet slik som energipåtrykkende gradientkoiler. For det andre er fremgangsmåten i ^37-patentet til Granot primært tiltenkt målinger av FID-signalet, i stedet for målinger av nedgang i amplituden til spinnekkoet og T2slik det er mer typisk for brønnlogge- teknikker. Ved bruk av momentane gradientfelt overlagret det statiske magnetfeltet ville gjøre det vanskelig å måle ned-gangen i amplituden til spinnekkoet og T2siden det polariserte nukleon i de geologiske formasjonene i ethvert delvolum ville ha en mulighet til å returneres til magnetisk likevekt mellom påfølgende målinger gjort i henhold til teknikken i<l>037-patentet til Granot.

De karakteriserende trekk ved den foreliggende oppfinnelse er angitt i det selvstendige krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte for NMR-måling av et medium . Fremgangsmåten omfatter magnetisk polarisering av nukleoner i mediet med et statisk magnetfelt. Et første CPMG-ekkotog blir innhentet innenfra et første sensitivt volum for bestemmelse av en første parameter for formasjonen. Det første CPMG-ekkotoget har et mellomrom mellom ekkoene og en varighet stor nok for å bestemme tilstedeværelsen av langsomme relaksasjonskomponen-ter i mediet. Så blir et flertall av ytterligere CPMG-ekkotok innsamlet. Hver av de ytterligere ekkotogene samsvarer til et forskjellig sensitivt volum, og hver av de ytterligere CPMG-ekkotogene har et tidsmellomrom mellom hvert ekko og en varighet mindre enn varigheten og ekkomellomrommene til det første CPMG-ekkotoget. Forskjellige sensitive volumer blir målt ved å sende hver ytterligere CPMG-sekvens gjennom en forskjellig radiofrekvens. I en foretrukket utførelse har de ytterligere ekkotogene en varighet og tid mellom ekkoene tilpasset en bestemmelse av tilstedeværelsen av komponenter i formasjonen som har en transversal relaksasjonstid mindre enn rundt 33 millisekunder. Den totale varigheten av alle de ytterligere ekkotogene er omtrent lik til varigheten av det første ekkotoget. I den foretrukne utførelsen er den totale radiofrekvenseffekten som blir sendt gjennom alle de ytterligere ekkotogene omtrent lik radiofrekvenseffekten sendt gjennom det første ekkotoget.

Figur 1 viser en graf over amplituden til det statiske magnetfeltet til magneten i et NMR-brønnlogge-apparat benyttet sammen med oppfinnelsen. Figur 2 viser et tidsstyringsdiagram {timing) for pulser av radiofrekvenseffekt generert av NMR-brønnlogge-apparatet ifølge fremgangsmåten til oppfinnelsen, som blir benyttet for å måle den transversale relaksasjonstiden til geologiske formasjoner. Figur 3 viser et tidsdiagram for pulser av radiofrekvenseffekt benyttet for å måle longitudinale relaksasjonstider til de geologiske formasjonene. Figur 4 til 6 viser eksempler på fordelinger for transversale relaksasjonstider benyttet for testing av fremgangsmåten til oppfinnelsen.

Et NMR-brønnloggeapparat som passer for bruk med denne oppfinnelsen er for eksempel beskrevet i US-patentsøknad nr. 08/606,089 {US-patent 5,712,566), innlevert 23. februar 1996 med tittelen "NMR Apparatus and Method". Apparatet beskrevet i 08/606,089 søknaden omfatter en magnet for induksjon av et statisk magnetfelt i geologiske formasjoner. Det statiske magnetfeltet omfatter en amplitudegradient rettet radialt innover mot den langsgående aksen til instrumentet. Apparatet vist i 08/606,089-patentsøknaden omfatter en antenne gjennom hvilke pulser med RF-effekt er ledet for å aktivere nukleoner i de geologiske formasjonene som omgir instrumentet. Antennen omfatter en kabelkoil viklet rundt et høypermeabelt magnetisk ferritt. Ferritten omfatter en koil for frekvensstyring viklet på kjernen. Ved å påtrykke en selektivt styrbart DC-spenning gjennom koilen for frekvensstyring kan tunings-frekvensen til antennen selektivt bli styrt, noe som mulig-gjør sending og mottakelse av forskjellige RF-frekvenser. Apparatet vist i 08/606,089-søknaden kan gjøre NMR-målinger ved et flertall av forskjellige frekvenser. Siden det statiske magnetfeltet påtrykt av magneten vist i 08/606,089-søknaden omfatter en amplitudegradient vil gjennomføring av NMR-målinger ved forskjellige frekvenser resultere i at disse forskjellige frekvensenes NMR-målinger tar plass i forsjel-lige sensitive volumer.

Det må klart forstås at apparatet vist i 08/606,089-patent-søknaden ikke er det eneste apparatet som kan bli benyttet for denne oppfinnelsen. For formålene til denne oppfinnelsen er det bare nødvendig at NMR-apparatet er i stand til selektivt å påvirke forskjellige sensitive volumer med nukleær magnetisk resonans, og selektivt å kunne motta NMR-signaler fra hver av de selektivt påvirkede sensitive volumer. Bruk av flertallige {multiple) frekvenser for individuelle NMR-målesekvenser i et magnetisk felt med statisk gradient er et spesielt nyttig middel for å utføre fremgangsmåten til denne oppfinnelsen, og derfor er apparatet vist i 08/606,089-patentsøknaden et spesielt passende instrument, men ikke det eksklusivt eneste instrumentet for utførelse av fremgangsmåten til denne oppfinnelsen.

Figur 1 viser en graf over amplituden til det statiske magnetfeltet med hensyn til avstanden fra magneten, for brønnloggeapparatet beskrevet i 08/606,089-søknaden. Amplituden til det statiske magnetfeltet synker generelt med hensyn på den laterale avstanden fra magneten. Slik det er velkjent innen fagområdet oppstår nukleære magnetiske resonansforhold når et magnetisk felt med radiofrekvens påtrykkes materialer polarisert langs et statisk magnetfelt hvor frekvensene til RF-magnetfeltet samsvarer med produktet av styrken til det statiske magnetfeltet og det gyromagne-tiske forholdet til nukleoner som blir polarisert av det statiske magnetfeltet, hvor dette produktet refereres til som Lamor-frekvensen. Slik det kan leses fra grafen i figur 1, ved justering av frekvensen til RF-magnetfeltet, kan avstanden fra magneten ved hvilken nukleær magnetisk resonansforhold oppstår bli endret i samsvar med det statiske magnetfeltets amplitude ved den spesielle avstanden fra magneten. For eksempel om frekvensen fi er den høyeste frekvensen vil resonans oppstå ved den minste avstanden til magneten, og slik fortsetter det gjennom lavere frekvenser £2til fu. Siden nukleær magnetisk resonans bare oppstår hvor styrken til magnetfeltet samsvarer med frekvensen til magnetfeltets frekvens kan nukleære magnetiske resonans-målinger bli utført med et antall av forskjellige ikke-overlappende sensitive volumer ved å indusere nukleær magnetisk resonans ved forskjellige frekvenser. Et spesielt sett av ikke-overlappende sensitive volumer som ville gi resultater, ved bruk av apparatet beskrevet i 08/606,089-søknaden for eksempel, som ville omfatte tynne annulare sylindere som hver har en gjennomsnittlig radius samsvarende til den spesielle statiske amplituden til magnetfeltet hvor nukleær magnetisk resonans ville oppstå ved spesielle frekvenser på RF-magnetfeltet. Tykkelsen av hver annular sylinder vil være relatert til båndbredden til en mottakerkrets i NMR-instrumentet og raten (avstanden) for endring i amplituden i det statiske magnetfeltet.

Denne egenskapen til det statiske magnetfeltet, og den valgfrie frekvensevnen til det RF-magnetiske feltet i apparatet beskrevet i 08/606,089-søknaden gjør det mulig å utføre tidsoverlappende NMR-målinger innenfor forskjellige sensitive volumer. Ved å tidsoverlappe NMR-eksperimenter på forskjellige sensitive volumer er det mulig å bruke de utsendte RF-komponentene i apparatet mer effektivt. Måten som de utsendte RF-komponentene blir mer effektivt utnyttet skal nå forklares.

1. En CPMG-pulsings sekvens med multipla frakvsnsar for forbedret SNR i målinger av transversale relaksasjonstider

Nukleære magnetiske og transversale relaksasjonsegenskaper til materialer blir typisk målt ved bruk av Carr-Purcell-Meiboom-Gill-pulsingssekvenser (CPMG-pulsingssekvenser). For NMR-relaksasjon av væsker i porehullene til et porøst medium burde CPMG-sekvensene omfatte et tilstrekkelig antall av 180° refasepulser for å innhente hovedsakelig hele relaksasjons-spektrumet. Dette betyr at CPMG-pulsingssekvensen vanligvis burde strekke seg til rundt fem ganger den lengste forventede transversale relaksasjonstiden. Den transversale relaksa sjonen blir typisk stikkprøvemålt ved den maksimalt mulige pulsingsraten for ikke å gå glipp av ethvert pulsekko som har en amplitude beslektet til rast avspennende (korte T2) komponenter i det porøse mediet. Den maksimale raten samsvarer til den minimale, eller korteste, tidsverdien (TE) mellom ekko som det spesielle NMR-instrumentet har evne til å måle. Men de data som er innsamlet ved bruk av den korteste TE kan være overflødig for innsamling av informasjon relatert til de tregere relaksasjonskomponentene i geologiske formasjoner. Det er kjent innen faget å bruke denne overflødigheten (redundansen) for forbedring av SNR ved å summere de målte spinnekkoenes amplituder over et antall av forhåndsbestemte tidsintervaller eller ved å bruke analyse av "dekomposisjon av enslige verdier" ("SVD" = "Singular Value Decomposition).

Fremgangsmåten med å tilføre RF-pulser i henhold til denne oppfinnelsen kan bedre bli forstått ved å sammenligne de følgende to NMR-pulsingssekvensene, som har omtrentlig lik gjennomsnittlig effektforbruk. Den første pulsingssekvensen er et polaritetsendret CPMG-pulsingssekvenspar (henvist til som "phase alternate pair sequence = "PAPS"). PAPS-sekvensene er kjent innen fagområdet og kan bli beskrevet med det følgende uttrykket:

hvor I representerer antallet av 180-refasepulser (lik antallet av ekkoer i CPMG-ekkotoget), Tt representerer ventetiden (repolariseringstiden), og i representerer Carr-Purce11-mellomrommet, som er lik ca. 1/2 TE.

NMR-målesekvensen til denne oppfinnelsen blir optimalisert ved individuelt å påtrykke nukleær magnetisk resonans innen en mengde, J+l, av forskjellige sensitive volumer under en komplett målesyklus. Denne målesekvensen blir utført i henhold til det følgende: Viser nå til figur 2 hvor en begynnende PAPS-målesekvens kan benyttes for å påvirke nukleoner innenfor et første sensitivt volum ved bruk av et Carr-Pursell-raellomrom representert ved t' og et antall av 180°-refasepulser representert ved 1', slik som i det følgende uttrykket:

For illustrasjonens skyld blir bare den første halvdelen av hver PAPS-sekvens vist i figur 2. Den begynnende sekvensen blir vist i figur 2 av en 90°-puls ved frekvensen fi, fulgt av en venteperiode lik t ' . Etter venteperioden blir en serie, nummerert av 180°-refasepulser ved frekvensen fi tilført antennen, der hver er separert av en ventetid på 2t'. (I tidsdiagrammet i figur 2 er det inverse fasemålingssettet som samsvarer til målingssettet som akkurat har blitt beskrevet, og som svarer til halvdelen av PAPS-målesekvensen, ikke vist) . Den begynnende PAPS-målesekvensen er tiltenkt måling av relaksasjonskarakteristikken til komponentene i den geologiske formasjonen som har relativt lange transversal relaksasjonstider. I den begynnende PAPS-målesekvensen kan TE være relativt lang (for eksempel 2 til 4 millisekunder, med en øvre grense relatert til størrelsen på enhver gradient i det statiske magnetfeltet for å unngå diffusjonsrelaterte effekter på NMR-signalene) for å minimalisere det totale antallet av genererte pulser, for på den måten å minimalisere mengden av forbrukt effekt under genereringen av pulsene i den begynnende PAPS-målesekvensen.

Den begynnende PAPS-målesekvensen kan så bli fulgt av en serie av ytterligere PAPS-målesekvenser. Disse ytterligere PAPS-målesekvensene blir benyttet for å oppnå nukleær magnetisk resonans innenfor et antall, J, av ytterligere sensitive volumer i henhold til det følgende uttrykket:

hvor I^It/t', J =(I-I')/I", og I" blir valgt for å minimalisere den relative feilen i beregningen av petrofysiske parametere. For å påvirke de J+l sensitive volumene ved bruk

av NMR-brønnloggeapparatet beskrevet i US-patentsøknaden med nummer 08/606,089, kan for eksempel et sett av J+l individuelle operasjonsfrekvenser bli benyttet, der hver samsvarer til en av J+l statiske magnetfeltamplituder innenfor J+l forskjellige delvolumer i den geologiske formasjonen.

Tidsfastsettelsen av de ytterligere pulsingssekvensene blir vist i den nedre delen av tidspunktsdiagrammet i figur 2. En 90-graders puls ved frekvensen f2blir overført. Etter en ventetid t", blir et forkortet sett, nummerert l", av 180-graders refasepulser påtrykt ved denne samme frekvensen f2>Denne prosedyren kan bli gjentatt, omtrent rett etter slutten av pulsingssekvensen som ble overført ved frekvensen f2, av en annen ytterligere pulsingssekvens overført med frekvensen f3, og fortsette slik til en endelig ytterligere pulsingssekvens blir overført ved frekvensen fJ+i. Hver oppmerksom på at det totale antallet av RF-pulser for alle de J ytterligere pulsingssekvensene kan være omtrentlig lik varigheten av tid benyttet til den begynnende PAPS-sekvensen.

De ytterligere pulssekvensene er tiltenkt å måle relaksa-sjonskarakteristikker til komponenter i de geologiske formasjonene som har relativt korte relaksasjonstider (tidligere beskrevet som mindre enn ca. 33 millisekunder). TE til de ytterligere PAPS-pulsingssekvensene er typisk kortere enn TE til den begynnende PAPS-sekvensen. Typisk burde TE til de ytterligere pulsingssekvensen være på rundt 0,5 millisekunder eller mindre, og det er tatt med at TE kan være så liten som det spesielle brønnloggeapparatet er i stand til (som for i det minste ett kjent instrument innen fagområdet er på rundt 0,2 ms). Siden komponentene i den geologiske formasjonen målt ved bruk av den ytterligere pulsingssekvensen har korte relaksasjonstider, vil pulsingssekvensens varighet, og det samsvarende totale antall av pulser i hver ytterligere sekvens, være mye mindre enn det er i den begynnende PAPS-sekvensen. Det er forventet at siden T2til formasjonskomponentene målt under de ytterligere pulsingssekvensene typisk er mindre enn rundt 33 ms, vil en total sekvenslengde på rundt 50 ms på hver av de ytterligere pulsingssekvensene være tilstrekkelig for å måle formasjonskomponentene med de korte relaksasjonstidene nøyaktig. Det må likevel legges merke til at ventetiden ("recovery" time) mellom individuelle målesekvensen innenfor hvert sensitivt volum, ikke endres hovedsakelig siden bare en påvirkende NMR-pulsingssekvens oppstår innenfor hvert sensitivt volum under hver komplette målesyklus, siden en komplett målesyklus omfatter en av de begynnende PAPS-sekvensene og J ytterligere pulsingssekvenser.

Pulsingssekvensen til oppfinnelsen ble sammenlignet med tidligere kjente pulsingssekvenser for å bestemme mengden av forbedring i nøyaktigheten til beregnede petrofysiske parametere for en spesiell andel RF-effekt i hver type av pulsingssekvenser, og for enhver spesiell del av støy i spinnekkoenes amplitudesignåler.

Det første steget i sammenligningen av oppfinnelsen med tidligere kjente pulsingssekvenser er å generere en fordeling av relaksasjonstider {også kjent som dempningskurve for spinnekko - "spin echo amplitude decay curve") fra prøver av T2-fordelinger som er typisk for geologiske formasjoner. Typiske T2relaksasjonsfordelinger for geologiske formasjoner strekker seg fra 1 ms til rundt 200 ms og har bimodale karakter. Figurene 4 til 6 representerer typiske fordelinger av bimodale relaksasjonstider, med de respektive henvis-ningene sample #1, sample #2 og sample #3 i flere tabeller under. Eksempelfordelingen i figur 4 omfatter en relativt stor mengde av "ledig" vann og en relativt liten mengde av "bundet" vann. Fordelingen i figur 5 omfatter en mer balansert blanding av ledig og bundet vann, og fordelingen i figur 6 omfatter en relativt stor mengde av bundet vann. Slik det er kjent innen faget er den bimodale fordelingen til relaksasjonsfordelingen i typiske geologiske formasjoner relatert til tilstedeværelsen og relative delmengden av "ledig" og "bundet" vann i de geologiske formasjonene. T2-fordelingen vist i figurene 4 til 6 ble benyttet for å generere samsvarende fordelinger av relaksasjonstider ("spin echo amplitude curves") ved enkel aritmetisk beregning. De genererte fordelingene av relaksasjonstider representerer "støyfrie" amplitudesignaler fra spinnekko, siden de ble beregnet eksplisitt fra kjente T2-fordelinger.

Det neste steget for sammenligning av oppfinnelsen med den kjente teknikk er å generere simulerte "virkelige" amplitudesignaler for spinnekko ved stokastisk simulering, eller "Monte Carlo"-modellering av støy. De "virkelige" dempnings-kurvene for amplitude representerer amplitudesignaler for spinnekko som sannsynligvis ville bli målt av et virkelig NMR-brønnloggeinstrument plassert i et medium som har en T2-distribusjon lik det som ble benyttet for å generere den samsvarende "støyfrie" dempningskurven for amplituden på spinnekkoene. Den simulerte støyen kan bli tilført de "støy-frie" amplitudesignalene for å generere syntetiske amplitudesignaler på pulseekkoene. Mengden av støy tilført de "støy-frie" amplitudesignalene kan bli valgt av systemkonstruk-tøren, og av bekvemmelighetsgrunner er denne beskrevet i tabellene under i henhold til det tilsynelatende signal/støy-forholdet (SNR).

Et sett av syntetiske "virkelige" amplitudesignaler av spinnekko kan bli generert for å samsvare med hver pulsings-sekvensfremgangsmåte som skal sammenlignes, både for tidligere kjente og for denne oppfinnelsens fremgangsmåter. Så kan de syntetiske "virkelige" amplitudesignalene bli analysert i henhold til velkjente multieksponent-teknikker basert på dekomposisjon av enslige verdier og ikke-negativt lineære minstekvadrat for å bestemme den tilsynelatende T2-fordelingene til de "virkelige" signalene som analyseres. Analyseteknikkene som er kjent innen faget omfatter bestemmelse av petrofysiske parametere slik som tilsynelatende porøsitet, som kan oppnås ved ekstrapolering av spinnekko-amplitudene til en verdi som ville oppstå ved en tid til første nullekko.

Et flertall av forskjellige simulerte "virkelige" spinnekko-amplitudesett (der hver har et forskjellig simulert "støy-sett" addert til det støyfrie amplitudesettet til spinnekkoene) ble analysert for hver en av T2-fordelingene vist i figurene 4 til 6. De tilsynelatende porøsitetsverdiene beregnet fra hvert "virkelig" amplitudesett av spinnekko ble analysert statistisk i termer for midlere tilsynelatende porøsitetsverdier og standardavvik til den tilsynelatende porøsitetsverdi.

Under vises tabeller som sammenligner resultatene oppnådd ved bruk av tidligere kjente pulsingssekvenser med pulsingssekvensene til denne oppfinnelsen. For pulsingssekvensene i henhold til den kjente teknikk ble de følgende parametere valgt: TE = 2t = 1 ms; I * 1000. For pulsingssekvensen til oppfinnelsen ble de følgende parametere benyttet: TE" = 2t<*>= 2 ms; I' a 500; TE = 1 ms; I" =40; og J = 12. Tabell 1 viser de sammenlignede resultatene for T2-fordelingen vist i figur 4, tabell 2 viser de sammenlignbare resultatene for ^-fordelingene vist i figur 5, og tabell 3 viser de sammenlignbare resultatene for T2~fordelingene vist i figur 6. De sammenlignbare resultatene vist i hver tabell representerer et forhold til standardavviket til de beregnede porøsitets-verdier med hensyn på den gjennomsnittlige verdien på porøsitet og representerer forholdet til standardavviket til den logaritmiske midlere verdi til T2-fordelingen (representert av T2Ui) med hensyn på den gjennomsnittlige verdien til den logaritmiske middelverdien til fordelingen. Slik det er kjent innen faget vil høyere nøyaktighet til resultatet samsvare med et lavere forhold.

Signal/støy-forholdet (SNR) er definert som [total amplitude / standardavvik til støyenj.

Forbedringer i beregningen av den tilsynelatende permeabiliteten ved bruk av fremgangsmåten for pulsingssekvens til oppfinnelsen kan også oppnås. For eksempel definerer en fremgangsmåte for å beregne permeabiliteten fra NMR-data, kalt "SDR"-metoden, permeabilitet i termer av NMR-porøsitet og T2LMgjennom den følgende sammenhengen:

Se for eksempel CE. Morriss m.fl., "Operating Guide for the Combinable Magnetic Resonance Tool", The Log Analyst, Nov.-Dec. 1996, Society of Professional Well Log Analysts, Houston, TX. Den relative permeabilitetsfeilen kan defineres av uttrykket:

En sammenligningstabell for Km^ blir vist under:

I tabell 5, under, blir også en sammenligning presentert mellom tidligere kjente teknikkers feil i relativ permeabilitet for forskjellige pulsingsteknikker og denne oppfinnelsens fremgangsmåte, der hver har omtrentlig den samme totale innholdet av RF-effekt. Parametrene for hver pulsingssekvens (nummerert fra 1 til 5 under} ble som følger:

Fra resultatene vist i tabell 5 kan det konkluderes at o"(Kn»r) /<KIrør> hovedsakelig er insensitiv til verdiene på I" innenfor et område på rundt 20 til 80 og, i samsvar med dette, med J innenfor et område på rundt 24 til 6. Den forventede nøyaktigheten ved bruk av pulsingssekvensene til oppfinnelsen er på rundt det dobbelte av verdiene ved bruk av pulsingssekvensene kjent innen faget hvor begge typene av pulsingssekvenser inneholder rundt den samme totale RF-energi.

2. Ti-mål inger Ved Bruk av Pul sing med Multiple Frekvenser

Teknikker for pulsekko som er kjent innen faget for måling av den longitudinale relaksasjonstid (Ti) med NMR, omfatter "inversion recovery" ("IR") og "saturation recovery" ("SR"). I IR-teknikken, etter polarisering av nukleonet langs det statiske magnetfeltet, blir en 180-graders RF-puls tilført instrumentets antenne, noe som fører til inversjon av det nukleære spinnsystemet innenfor det sensitive volumet. Den 180-graders pulsen blir fulgt av en gjenvinningstid ("recovery time") Ri, som typisk er på en forhåndsbestemt verdi innenfor området 0.05 til 5 ganger den forventede verdien til Ti. Så blir en 90-graders "utlesnings"-puls tilført antennen. Amplituden til FID som følger av den 90-graders utlesningspulsen blir målt. Denne amplitudemålingen former ett punkt på en Ti~avpennings-"kurve". Relaksasjonskurven representerer et forhold mellom FID-amplituden og gjenvinningstiden Ri. Relaksasjonskurven blir typisk bestemt ved å måle FID-amplitudene ved et antall av forskjellige forhåndsbestemte relaksasjonstidspunkter. Relaksasjonskurven kan bli benyttet for å bestemme relaksasjonstiden Ti, slik det er kjent innen faget.

Etter den første utlesningspulsen og målingene av FID-amplituden, blir det nukleære spinnsystemet så tillatt å returnere til likevekt (innstilling med det statiske magnetfeltet) ved å vente en tidsperiode W. W er omtrentlig lik 5 ganger Ti. Så kan et annet av punktene til Ti-relaksasjonskurven bli målt ved igjen å tilføre en 180-graders puls, vente en forskjellig gjenvinningstid R2, tilføring av en annen 90-graders utlesningspuls og måling av FID-amplituden. Et uttrykk for relaksasjonen i en type måling av inversjons-gjenvinningen (IR) er:

Overføring av en sekvens IR-pulser for å gjøre Ti-målingertar svært lang tid, siden innsamlingen av bare ett punkt langs

Ti-relaksasjonskurven krever et tidsspenn på rundt Ri + W > 5(Ti) .

Teknikken med "saturation recovery" ("SR" = metnings-gjenvinning) tar mye mindre tid. Det nukleære spinnsystemet"blir initialisert raskt ved bruk av flere 90-graders pulser {kalt forberedningspulser), for å redusere den totale magnetiseringen av nukleonet til null, og så blir det nukleære spinnsystemet tillatt å gjenvinne seg i en forhåndsbestemt tid før en utlesningspuls blir tilført. Siden den begynnende tilstanden (null magnetisering) kommer som en følge av de 90-graders pulsene er ingen ventetid påkrevd for reorientering med det statiske magnetfeltet. Dermed blir et i-ende punkt på relaksasjonskurven Ti innsamlet under et tidsintervall på rundt Ri. Et uttrykk for relaksasjonen i SR-målinger er som følger:

Siden relaksasjonen i IR-teknikken starter fra fullstendig nukleær magnetisering lik -M0er området på magnetiseringen 2Mo, sammenlignet med et område på M0i tilfellet med SR-teknikken. IR-målinger resulterer derfor typisk i høyere signal/støy-forhold, ved antagelsen at Ti-relaksasjonskurven blir innsamlet under de samme tidsintervallene som for SR-typen av målinger.

Begge teknikkene kan benytte CPMG-pulsingssekvenser som en erstatning for de 90-graders utlesningspulsene. Siden T2-informasjon fra CPMG-sekvensen ikke er nødvendig for å måle Ti kan bare summen av ekkoene i hver CPMG-sekvens bli målt for å øke den totale signal/støy-verdien. I ethvert tilfelle er IR/CPMG og SR/CPMG-teknikker relativt tidskrevende å utføre og har derfor ikke vært i utstrakt bruk i brønn-loggingsapplikasjoner.

Ved bruk av målesystemet med multiple frekvenser som blir beskrevet i oppfinnelsen er det likevel mulig å tilføre en mer tidseffektiv teknikk for måling av Ti, som kan beskrives som følger: Viser nå til figur 3 hvor et flertall av forskjellige sensitive volumer, som er forhåndspolarisert langs et statisk magnetfelt, hurtig etter hverandre får motsatt polarisering (inversjon). Den inverse polarisasjonen blir utført ved å sende, i hurtig rekkefølge, en serie av (inverterende) 180-graders RF-pulser ved frekvenser som hver samsvarer til det statiske magnetfeltets amplitude i et av de sensitive volumene. Dette blir vist i figur 3 som nummer, N, av 180-graders "inverterings"-pulser, en puls av hver frekvens fi til fM. Det trenges nesten ingen ventetid mellom inverse polariseringspulser for hver av de individuelle sensitive volumene siden det hovedsakelig ikke er noen nukleær, magnetisk interaksjon mellom de sensitive volumene. Den minimale tidsforsinkelsen mellom hver inverse polarise-ringspuls er av praktiske årsaker begrenset, men bare av hastigheten som hvilken NMR-loggeinstrumentet kan sende 180-graders pulser ved forskjellige frekvenser.

De 180-graders inverteringspulsene kan så bli fulgt av en første (kortest) gjenvinningstid Ri, etterfulgt av en første "utlesnings"-CPMG-pulsingssekvens, vist i figur 3 ved CPMGGfi, som har en varighet Ttr. Den første CPMG-sekvenser blir sendt med den første frekvensen, som kan være den samme frekvensen som den første 180-graders inverteringspulsén. Amplitudene til ekkoene i den første CPMG-sekvensen blir målt for å bestemme det første punktet til relaksasjonskurven Ti.

En andre CPMG-sekvens kan så bli sendt med den andre frekvensen (vist ved CPMG@f2) etter en andre gjenvinningstid R2> Ri + Ttt. Et andre punkt på relaksasjonskuven for Ti blir så innsamlet fra målingene av ekkoamplituden fra den andre CPMG-sekvensen, med start ved t = R2. Etter en tredje gjenvinningstid R3> R2+ Ttw kan en tredje CPMG-sekvens (vist ved CPMG@f3) bli sendt ved den tredje frekvensen. Det tredje punktet på Ti-relaksasjonskurven kan bli innsamlet ved målinger av ekkoamplitudene i den tredje CPMG-sekvensen. Sendingen av CPMG-sekvener kan så bli gjentatt for hver gjenværende frekvens for så mange som antallet av frekvenser, N, originalt sendt ut som 180-graders inverteringspulser, Det vil være N punkter på relaksasjonskurven målt fra N forskjellige påvirkede volumer. For å innsamle en komplett Ti-relaksasjonskuve blir det foretrukket at den siste gjenvinningstiden RNer lik (omtrentlig) ventetiden (som tidligere forklart er omtrentlig lik 5 ganger Ti) . Målesekvensen for Ti utført i henhold til denne fremgangsmåten kan kjøres hovedsakelig kontinuerlig, slik det blir foreslått av tidsdiagrammet i figur 3, siden det første sensitive volumet vil ha hovedsakelig reetablert dets begynnende magnetisering Mo etter tidsforløpet til kompletteringen av målingene for det siste (N-te) punktet til Ti-kurven. Det blir tatt høyde for at rundt tretti frekvenser (N=30) vil tilføre tilstrekkelig prøvetaking for nøyaktig å bestemme relaksasjonskurven for Ti.

Under følger en sammenligning av varigheten på innsamlings-eksperimentene til relaksasjonskurven for Ti ved bruk av SR/CPMG fra kjent teknikk og ved bruk av fremgangsmåten til denne oppfinnelsen. Viser her med fordelaktig logaritmiske adskilte punkter,

En SR/CPMG-sekvens krever omtrentlig {tid krevet for hver CPMG-sekvens er antatt ubetydelig):

For sekvensen av målepulser for Ti i henhold til oppfinnelsen har sekvensene N-l målinger innbefattet i det siste'og lengste RH intervall. Derfor:

Legg merke til at IR-målesekvensen ville kreve en tid TrR=NRi (2H+1-1), som er rundt 2N-ganger mer enn den nødvendige tiden for pulsingssekvensen i henhold til oppfinnelsen. En sammenligning av signal/støy-forholdet (SNR) mellom oppfinnelsen og SR-sekvensene per enhet tid kan bli uttrykt som:

Faktoren 2 som vises i den siste ligningen kommer av magnetiseringsomradet 2M<) i sekvensen til oppfinnelsen til forskjell fra magnetiseringsområdet Mo for SR/CPMG-sekvensen som tidligere er kjent.

Det bør legges merke til at fremgangsmåten for måling av Ti i denne oppfinnelsen ikke er begrenset til brønnlogge-applikasjoner. For eksempel kan Ti-målinger av kjerneprøver av geologiske formasjoner fjernet fra borehullet bli utført mye mer effektivt ved bruk av oppfinnelsens fremgangsmåte. Andre applikasjoner for Ti kan på lignende måte bli forbedret ved bruk av oppfinnelsens fremgangsmåte. Fagfolk vil kunne vise andre utførelser av denne oppfinnelsen uten at den skiller seg fra oppfinnelsen. Oppfinnelsen skal bare begrenses av de medfølgende krav.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for NMR-måling av et medium, omfattende følgende trinn: a) å magnetisk polarisere nukleoner i mediet med et statisk magnetfelt; og b) å innsamle et CPMG-ekkotog i et første sensitivt volum for å bestemme en første parameter for formasjonen, der det første ekkotoget har en varighet, karakterisert vedat den videre omfatter følgende trinn: c) å innsamle minst én ytterligere CPMG-ekkotog fra et sensitivt volum som er forskjellig fra det første sensitive volumet, for å bestemme en parameter for formasjonen forskjellig fra den første parameteren, der det minst ene ytterligere CPMG-ekkotog har en varighet mindre enn varigheten av det første CPMG-ekkotoget.

2. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der det første og det minst ene ytterligere CPMG-ekkotog blir innsamlet ved bruk av en forskjellig radiofrekvens.

3. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der mellomrommet mellom ekkoene og varigheten til det første ekkotoget blir tilpasset for å bestemme tilstedeværelsen av komponenter i mediet som har en transversal relaksasjonstid større enn på rundt 33 millisekunder .

4. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der mellomrommet mellom ekkoene og varigheten til de ytterligere ekkotog blir tilpasset for å bestemme tilstedeværelsen av komponenter i mediet som har en transversal relaksasjonstid mindre enn rundt 33 millisekunder .

5. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der en gjennomsnittlig radiofrekvenseffekt utsendt for innsamling av det første ekkotoget er omtrentlig lik en gjennomsnittlig radiofrekvenseffekt utsendt for innsamling av alle av de ytterligere ekkotogene.

6. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der varigheten av det første ekkotoget omtrentlig er lik summen av varighetene til alle de ytterligere ekkotogene.