使用太赫兹分析来测量源岩潜力的制作方法

优先权要求

本申请要求于2017年12月22日递交的美国专利申请no.15/852,387的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

本公开涉及使用太赫兹分析来测量源岩潜力(sourcerockpotential)。

背景技术：

在油气生产行业中，源岩是指能够生成或已生成不固定的量的油气的岩石。源岩的潜力是指源岩可以产生的油气的量。如果一个区域具有含有用于生成和排出油气的足够量的有机物的源岩，则该区域可以被识别为储层。在储层的勘探和生产过程之前和期间对源岩潜力进行测量可以帮助确定储层的生产率、规划钻探和抽取作业、以及维持储层的生命周期。

技术实现要素：

本公开描述了用于使用太赫兹分析来测量源岩潜力的方法及系统。一种用于确定油气储层的地下区域中的源岩潜力的方法，包括：从在第一地下位置处附接到井身的现场太赫兹(thz)扫描器接收thz扫描图像，其中，井身延伸到油气储层的地下区域中；基于thz扫描图像识别第一地下位置中的源岩的成分；以及基于所识别的源岩的成分，确定第一地下位置处的源岩潜力。

本公开的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和说明书中阐述。通过说明书、附图和权利要求书，所述主题的其他特征、方面和优点将变得明显。

附图说明

图1是示出了根据实施方式的示例井系统的示意图。

图2是根据实施方式的用于测量源岩潜力的示例现场太赫兹(thz)扫描器的框图。

图3是示出了根据实施方式的现场thz扫描器的示例安装场景的示意图。

图4a示出了根据实施方式的透射配置下的示例照射操作。

图4b示出了根据实施方式的反射配置下的示例照射操作。

图5a是示出了根据实施方式的针对不同样本的示例时域响应的示意图。

图5b是示出了根据实施方式的针对不同样本的示例频率响应的示意图。

图6是根据实施方式的用于提供与如本公开中描述的所述算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统的框图。

图7是示出了根据实施方式的用于确定油气储层的地下区域中的源岩潜力的示例方法的流程图。

图8是示出了根据实施方式的用于在油气储层的地下区域中对源岩样本进行扫描的示例性方法的流程图。

各附图中相似的附图标记和标志指示相似的要素。

具体实施方式

本公开总体上描述了使用太赫兹(thz)分析来测量源岩潜力的方法及系统。可以通过识别和测量岩石中的分子来测量源岩潜力。分子具有特定的电子、振动和旋转能级，它们可以用来识别分子。thz照射使用范围从约0.3thz至约3thz的频率之内的电磁(em)波。thz照射也可以被称为亚毫米照射、太赫兹波照射、极高频照射、t射线照射、t波照射、t光照射或t-lux照射。

在一些情况下，thz照射可以用于识别和测量源岩中的分子并确定源岩潜力。例如，thz源可以激发分子(例如，存在于含油气的岩石中的分子)中的旋转能级。不同的化学化合物对thz照射具有不同的频谱响应。例如，诸如方解石之类的矿物在1thz处具有比其他碳酸盐矿物更高的反射率。thz照射可以穿入样本几毫米(mm)并给出岩心的图像。在一些情况下，thz扫描图像可以由多个强度值表示。每个强度值对应于thz扫描图像上的像素。通过为每个强度值指派色码或灰度码，可以渲染、打印或以其他方式输出thz扫描图像。在一些实施方式中，可以使用具有不同频率的thz波来扫描样本。由于具有不同频率的thz波可以穿透到样本的不同深度，因此每次扫描可以生成与样本的相应深度相对应的2d图像。这些图像可以被堆叠在一起，以提供关于样本的不同深度(根据频率和样本的性质，有时可达2mm)的信息。因此，这些图像可以被称为2.5d图像。可以对测量结果进行分析，并且将其用作油气潜力和成熟度的计量指标。在一些情况下，可以通过连续的岩心扫描对大的区域(例如，几平方英尺)进行成像。

在一些情况下，替代从井中提取样本并在实验室中分析样本，可以将thz设备小型化并且放置在井眼中以进行现场测量。现场thz设备可以附接到井身的外部，井身向下延伸到储层的地下区域。现场thz设备也可以称为现场thz扫描器或现场thz扫描设备。现场thz设备可以包括一个或多个低占位面积(low-foot-print)的thz发射器和接收器，它们使用诸如硅锗(sige)、互补金属氧化物半导体(cmos)、磷化铟(inp)或砷化镓(gaas)之类的半导体成分构造而成。通过使用这些半导体成分，现场thz设备可以承受井眼的高温作业环境。图1至图8和相关联的描述提供这些实施方式的附加细节。

使用现场thz设备在井眼中执行测量可以提供一个或多个优点。例如，可以实时处理测量结果，以向现场的作业人员提供对源岩潜力的评估，从而减少周转时间并提高效率。另外，现场thz设备可以更易于运输和安装，因此减少了由于运输和在现场维护笨重的thz设备而产生的作业费用。而且，在一些情况下，井眼可以在地下区域中延伸很长的距离。在这些或其他情况下，可以将多个现场thz设备放置在井眼的不同位置。通过接收和分析这些不同的现场thz设备的图像，可以确定每一个相应位置处的源岩潜力。此外，在井下执行thz扫描可以实现对大的图像区域扫描，并防止由于降压而造成样本损坏。其他优点对于本领域普通技术人员将是明显的。

图1是示出了根据实施方式的示例井系统100的示意图。示例井系统100可以使用现场thz设备来生成针对在地下位置处的井身周围的岩样的thz扫描图像。

示例井系统100包括在地层表面110下方延伸的井身114。井身114包括部116，部116延伸到储层的地下区域中的源岩区域120中。在一些情况下，如图1所示，井身部116可以水平定位。例如，井身部116可以平行于地层表面110的地平线定位。在一些情况下，井身部116可以延伸几千米。

井系统100还包括附接到井身114的现场thz扫描器132和134。现场thz扫描器132和134可以生成thz波、照射thz波并生成thz扫描图像。现场thz扫描器132和134可以将thz扫描图像发送到主设备136以进行分析。在一些实施方式中，可以将一个现场thz扫描器附接到每个井身。备选地或组合地，可以将多于一个的现场thz扫描器附接到每个井身。例如，如图1所示，现场thz扫描器132和134附接到井身部116的不同位置(分别为位置122和124)。因此，现场thz扫描器132和134中的每一个都可以发送针对在各自的位置处的岩石的thz扫描图像。在一些情况下，现场thz扫描器132和134可以发送相应现场thz扫描器的标识和由相应现场thz扫描器生成的thz扫描图像。该方法可以帮助主设备136识别在不同地下位置处生成的thz扫描图像，并且确定每个地下位置处的源岩潜力。图2至图8和相关联的描述提供现场thz扫描器的操作的附加细节。

井系统100还包括主设备136。主设备136表示计算设备，该计算设备被配置为从现场thz扫描器132和134接收thz扫描图像，并且分析thz扫描图像以分别确定在地下位置122和124处的源岩潜力。图5a至图6和相关联的描述提供主设备136的操作的附加细节。

在一些情况下，主设备136和现场thz扫描器132和134可以使用有线通信技术进行通信。例如，如图1所示，主设备136和现场thz扫描器132和134可以通过电缆118连接。现场thz扫描器132和134可以使用电缆118将thz扫描图像发送到主设备136。现场thz扫描器132和134也可以使用电缆118从主设备136接收命令。

在操作时，现场thz扫描器132和134生成thz波，将thz波照射到位置122和124处的岩石上，或者将thz波照射到从在位置122和124处的岩石采集的岩样上，并且生成thz扫描图像。现场thz扫描器132和134将thz扫描图像发送到主设备136。主设备136分析thz扫描图像并确定位置122和124处的源岩潜力。图2至图8和相关联的描述提供这些实施方式的附加细节。

图2是根据实施方式的用于测量源岩潜力的示例现场thz扫描器200的框图。从高层面来看，现场thz扫描器200包括接口204、处理器205、存储器207、系统总线203、电源214、发射器222、接收器224和刮削器226。视情况而定，现场thz设备可以包括如图2所示的附加的、不同的或更少的组件。

在一些情况下，示例现场thz扫描器200或示例现场thz扫描器200的组件可以被封装在保护盒或护具(pad)中。可以使用防止扫描器200或扫描器200的组件承受在地下环境中引起的损坏的金属、塑料或任何其他材料来构造保护盒或护具。保护盒或护具还可以提供与井身周围的岩层的良好的接触，并减少水和空气的损失。在一些情况下，可以将一些组件(例如，发射器222、接收器224、刮削器226或其任意组合)放置在扫描器200的外部。图3和相关联的描述提供这些实施方式的附加细节。

发射器222生成thz波以照射到岩样上。在一些实施方式中，可以使用场效应晶体管来构造发射器222。图4a和图4b以及相关联的描述提供这些实施方式的附加细节。接收器224基于被反射或穿透岩样的thz波来生成图像。在一些实施方式中，可以使用cmos来构造接收器224。图4a和图4b以及相关联的描述提供这些实施方式的附加细节。

刮削器226可以被配置为对岩样的表面进行刮削。通过从岩样刮削掉泥浆或其他井眼流体，可以减少测量信号中的污染。在一些情况下，刮削器226还可以包括可以用于从井眼周围的岩层中获取岩样的组件。例如，刮削器226可以包括在扫描器200的外部延伸以到达岩石的臂。刮削器226还可以在臂的前端包括爪部，该爪部可以刮削岩石表面以使其松动。在一些情况下，刮削器226可以包括采集松动的岩样的采集器，并且发射器222可以将thz波指向所采集的岩样。在一些实施方式中，替代获取岩样以用于测量，发射器222可以将thz波指向井眼周围的岩石表面，并且接收器224可以基于从岩石表面反射的thz波来生成图像。

扫描器200的组件中的每一个都可以使用系统总线203进行通信。在一些实施方式中，扫描器200的任意或所有组件、硬件或软件(或硬件和软件的组合)可以使用标准或专属协议通过系统总线203彼此进行接口连接或者与接口204进行接口连接(或两者的组合)。

扫描器200包括接口204。尽管在图2中被示为单个接口204，但是可以根据扫描器200的特定需要、期望或特定实施方式而使用两个或更多个接口204。接口204由扫描器200使用以用于与被连接到扫描器200的其他系统进行通信。例如，接口204可以用于与在储层的地表上操作的主设备进行通信。扫描器200可以使用接口204将由接收器224生成的图像发送到主设备。扫描器200还可以使用接口204从主设备接收命令。

通常，接口204包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码的逻辑。更具体地，接口204可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件，使得扫描器200可操作用于在所示的扫描器200内部和外部传送物理信号。接口204可以被配置为支持将扫描器200与主设备连接的有线或无线通信协议。例如，可以使用同轴电缆、光缆、双绞线或其他有线通信技术将扫描器200连接到主设备。备选地，可以使用em波或其他无线通信技术将扫描器200连接到主设备。

扫描器200包括处理器205。尽管在图2中被示为单个处理器205，但是可以根据扫描器200的特定需要、期望或特定实施方式而使用两个或更多个处理器。通常，处理器205执行指令并操纵数据，以执行扫描器200的操作以及如本公开中所描述的任何算法、方法、功能、处理、流程和过程。例如，处理器205可以被配置为控制发射器222生成thz波并且照射到岩样或井眼周围的岩石表面上。处理器205还可以被配置为形成包括来自接收器224的所生成的图像的信号，并且指示接口204将所生成的图像发送到主设备。处理器205还可以被配置为控制刮削器226的操作。

扫描器200还包括可以保存扫描器200的数据的存储器207。例如，存储器207可以是存储与本公开一致的数据的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、光、磁等。在一些实施方式中，根据扫描器200的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能，存储器207可以是两个或更多个不同类型的存储器的组合(例如，ram和磁存储器的组合)。尽管在图2中被示为单个存储器207，但是根据扫描器200的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能，可以使用(相同类型的或多种类型的组合的)两个或更多个存储器207。

扫描器200还可以包括电源214。电源214可以包括可以被配置为用户可更换的或非用户可更换的可再充电电池或不可再充电电池。在一些实施方式中，电源214可以包括电力转换或管理电路(包括再充电、备用或其他电力管理功能)。

图3是示出了根据实施方式的现场thz扫描器的示例安装场景的示意图300。示意图300包括位于储层的地下区域中的井身310。井身310被岩石包围。现场thz扫描器306附接到井身310。在一些情况下，如图3所示，现场thz扫描器306被放置在井身310的外部。备选地，thz扫描器306可以被放置在井身310的内部。thz扫描器306连接到发射器302a、302b和302c以及接收器304a、304b和304c。发射器302a至302c和接收器304a至304c被附接到井身310的外部。在一个实施方式中，现场thz扫描器306以及发射器和接收器中的每一个可以被放置在附接到井身310的外部的护具中。可以使用不导电的介电材料(例如，塑料环保委员会(pec)塑料、碳纤维或高密度聚乙烯材料)来构造该护具。这些材料可以承受高温和高压现场条件并且对thz波是可透射的。每个发射器对应于相应的接收器。例如，发射器302a对应于接收器304a。在一些情况下，一组发射器和接收器被放置在井身310的一个位置处。备选地，如图3所示，可以将多个组放置在井身310的一个位置处，同时将每个组放置在井身310的不同侧。

在操作时，发射器302a至302c可以生成thz波并且照射到井身310周围的岩石表面上。接收器304a至304c可以接收反射的波并且基于反射的波生成图像。在一些情况下，刮削器可以从岩石表面刮削岩样，并且发射器302a至302c可以将thz波指向岩样。thz扫描器306可以将所生成的图像发送到地表上的主设备。

图4a和图4b示出了根据相应的实施方式的示例thz照射操作。图4a示出了根据实施方式的透射配置下的示例照射操作。图4a包括可以用于前述现场操作的发射器410和接收器420。

发射器410包括发射电路402和控制器404。发射电路402包括被配置为生成thz波的一个或多个晶体管。在一些实施方式中，可以使用诸如氮化镓(gan)之类的宽带隙半导体(wbgs)来构造一个或多个晶体管。与常规半导体相比，wbgs可以被配置为在高频和高温下操作，因此适合于现场操作。在一些实施方式中，一个或多个晶体管可以形成射频(rf)组件，例如滤波器、混频器、振荡器、开关或其他组件。发射器410还包括控制器404。控制器404可以被配置为控制由发射电路402发射的thz波的角度。例如，如图所示，替代将thz波指向水平方向，发射器410将thz波引导为与水平方向成角度θ。角度θ可以由控制器404调节。在一些实施方式中，控制器404可以包括一个或多个移相器。在一些实施方式中，控制器404可以被实现为发射电路402的一部分。

接收器420包括电子电路，该电子电路被配置为接收从岩样430反射或穿透岩样430的thz波。在所示出的示例中，接收器420包括印刷电路板(pcb)422。pcb422包括传感器阵列，该传感器阵列包括多个传感器424。每个传感器424表示检测所接收的thz波的强度的电子电路单元。在一些情况下，可以使用双极cmos(bicmos)来构造传感器424。如图4a所示，传感器424可以以2d形式组织。在一个示例中，2d形式可以包括64行×64列。在这个示例中，接收器420可以通过每个传感器424基于检测到的thz波来生成64×64个接收的强度值。如前所述，这些强度值形成thz扫描图像，其中每个强度值表示thz扫描图像上的一个像素。接收器420可以将thz扫描图像发送到主设备以进行分析。在一些情况下，接收器420可以包括存储thz扫描图像的板载存储器，并且批量发送多个thz扫描图像。

在操作时，发射器410生成thz波，该thz波照射到岩样430上。接收器420上的传感器424感测穿透岩样430的thz波，并相应地生成thz扫描图像。

图4b示出了根据实施方式的反射配置下的示例照射操作。替代将岩样430放置在发射器410和接收器420之间，将岩样430放置在发射器410和接收器420的同一侧。在这种情况下，由发射器410生成的thz波从岩样430反射，并且接收器420可以基于反射的thz波生成图像。

不同的化学分子具有不同的时域和频域特征。因此，可以通过对通过反射(如图4b所示)或透射(如图4a所示)在接收器处接收到的信号进行频谱分解来确定源岩中的油母(kerogen)含量。在一些情况下，在反射配置下获取图像可以提供更简单的实施方式，因为它可以简化岩样的准备过程。

在一些情况下，可以采集这些不同成分的时域和频域响应，并且可以测量其各自的thz透射率作为镜质体反射率的函数。图5a是示出了根据实施方式的对于不同样本的示例时间响应的示意图510。样本包括4个油母样本：a、b、c和d，每个样本对应于不同的成熟度。样本还包括：石英(qua)样本；2个粘土样本：蒙脱石(sme)和高岭石(kao)；以及高密度聚乙烯(hdpe)样本。在一个实验中，将这些样本在60度(c)下在烤箱中干燥数小时，然后放置到透射单元中。高密度聚乙烯用作该单元的材料，因为这种材料在thz区域是可透射的。使用直径为3mm和深度为1.5mm的小凹入(indentation)作为样本的位置。在组装透射单元之后，使样本保持干燥，以减少在thz照射之前的水污染。如图5a所示，这些样本中的每一个都显示出随时间变化的不同时域特征。在此处，x轴表示以皮秒(ps)为单位的时间，而y轴表示以任意单位(a.u.)为单位的所测量的透射率。

图5b是示出了根据实施方式的针对不同样本的示例频域响应的示意图520。如图5b所示，这些样本中的每一个在thz频带的范围上显示出不同的频域特征。在此处，x轴表示以thz为单位的时间，而y轴表示以任意单位(a.u.)为单位的所测量的透射率。

这些测量有助于确定包含多种成分的更复杂的样本的响应。例如，可以在适当的thz频谱窗口中获取若干类型的油母粘土和矿物的2d图像，以确定有机物含量与成熟度之间的相关性。这些信息可以被存储在主设备中的数据库中，或者可以被主设备访问。主设备可以将由现场thz设备获取的图像与所存储的图像进行比较。基于比较，可以确定由现场thz设备照射的岩样的成熟度水平。

在一些操作中，为了获得岩样的时域响应，thz扫描器中的接收器可以随时间周期性地(例如，每5ps或每10ps)获取不同的图像。这些图像可以在时间上堆叠以用于分析。为了获得频域响应，thz扫描器中的发射器可以被配置为发射具有不同频率的thz波，并且接收器可以对应地记录与不同频率相对应的图像。这些图像可以在频率上堆叠以用于分析。

图6是示出了根据实施方式的用于提供与如本公开中描述的所述算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统600的框图。计算机系统600或多于一个的计算机系统600可以用于实现主设备，如之前所述，该主设备从现场thz扫描器接收thz扫描图像并且确定源岩潜力。计算机系统600或多于一个的计算机系统600也可以用于向现场thz扫描器发送命令以控制现场thz扫描器的操作。

所示出的计算机602旨在包括任何计算设备，例如，服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数据助理(pda)、平板计算设备、这些设备内的一个或多个处理器、或任何其他合适的处理设备(包括计算设备的物理实例或虚拟实例(或两者))。附加地，计算机602可以包括以下这样的计算机，该计算机包括可以接受用户信息的输入设备(例如键区、键盘、触摸屏或其他设备)以及输出设备，该输出设备传达与计算机602的操作相关联的信息，包括数字数据、视觉或音频信息(或信息的组合)或图形用户界面(gui)。

计算机602可以用作用于执行本公开中描述的主题的计算机系统的客户端、网络组件、服务器、数据库或其他持久性或任何其他组件(或它们的组合)。所示出的计算机602可通信地与网络630耦接。在一些实施方式中，计算机602的一个或多个组件可以被配置为在包括基于云计算、局部、全局、或其他环境在内的环境(或者环境的组合)中操作。

从高层面来看，计算机602是可操作用于接收、发送、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实施方式，计算机602还可以包括或可通信地耦接到应用服务器、电子邮件服务器、web服务器、缓存服务器、流传输数据服务器或其他服务器(或服务器的组合)。

计算机602可以通过网络630从(例如，在另一个计算机602上执行的)客户端应用接收请求，并通过使用适当的软件应用处理所接收的请求来响应所接收的请求。另外，还可以从内部用户(例如，从命令控制台或通过其他适当的访问方法)、外部或第三方、其他自动化应用以及任何其他适当的实体、个人、系统或计算机向计算机602发送请求。

计算机602的组件中的每个组件可以使用系统总线603通信。在一些实施方式中，计算机602的任意或所有组件、硬件或软件(或硬件和软件两者的组合)可以使用应用编程接口(api)612或服务层613(或api612和服务层613的组合)通过系统总线603彼此接口连接或者与接口604接口连接(或两者的组合)。api612可以包括用于例程、数据结构和对象类的规范。api612可以是与计算机语言无关的或有关的，并且可以指完整的接口、单个功能、或者甚至是一组api。服务层613向计算机602或可通信地耦接到计算机602的其他组件(无论是否被示出)提供软件服务。计算机602的功能对于使用该服务层的所有服务消费者可以是可访问的。软件服务(例如，由服务层613提供的软件服务)通过定义的接口提供可重用的、已定义的功能。例如，接口可以是以java、c++或以可扩展标记语言(xml)格式或其他合适格式提供数据的其他合适语言编写的软件。尽管被示为计算机602的集成组件，但是备选实施方式可以将api612或服务层613示为相对于计算机602的其他组件或可通信地耦接到计算机602的其他组件(无论是否被示出)的独立组件。而且，在不脱离本公开的范围的情况下，api612或服务层613的任意或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或副模块。

计算机602包括接口604。尽管在图6中被示为单个接口604，但是可以根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式而使用两个或更多个接口604。接口604由计算机602使用以用于与分布式环境中的连接到网络630的其他系统(无论是否示出)通信。通常，接口604包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码的逻辑，并且可操作用于与网络630通信。更具体地，接口604可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件，使得网络630或接口的硬件可操作用于在所示出的计算机602的内部和外部传送物理信号。例如，接口604可以用于从现场thz扫描器接收thz扫描图像、将操作命令发送到现场thz扫描器、或其组合。

计算机602包括处理器605。尽管在图6中被示为单个处理器605，但是可以根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式而使用两个或更多个处理器。通常，处理器605执行指令并操纵数据以执行计算机602的操作和如本公开中所描述的任何算法、方法、功能、处理、流程和过程。

计算机602还包括数据库606，其可以保存用于计算机602或可以连接到网络630的其他组件(无论是否被示出)(或两者的组合)的数据。例如，数据库606可以存储已知样本的频域特征和时域特征，其可以用于比较从现场thz扫描器接收的thz扫描图像。数据库606可以是存储与本公开一致的数据的内部存储器(in-memory)、常规的或其他类型的数据库。在一些实施方式中，根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能，数据库606可以是两个或更多个不同数据库类型的组合(例如，混合的内部存储器和常规数据库)。尽管在图6中被示为单个数据库606，但是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能，可以使用(相同类型的或多个类型的组合的)两个或更多个数据库。尽管数据库606被示为计算机602的集成组件，但是在备选实施方式中，数据库606可以在计算机602的外部。

计算机602还包括存储器607，其保存用于计算机602或可以连接到网络630的其他组件(无论是否被示出)(或两者的组合)的数据。例如，存储器607可以是存储与本公开一致的数据的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、光、磁等。在一些实施方式中，根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能，存储器607可以是两个或更多个不同类型的存储器的组合(例如，ram和磁存储器的组合)。尽管在图6中被示为单个存储器607，但是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能，可以使用(相同类型的或多种类型的组合的)两个或更多个存储器607。尽管存储器607被示出为计算机602的集成组件，但是在备选实施方式中，存储器607可以在计算机602的外部。

应用608是根据计算机602的特定需要、期望或特定实施方式提供功能(尤其是关于本公开中描述的功能)的算法软件引擎。例如，应用608可以用作一个或多个组件、模块或应用。此外，尽管被示为单个应用608，但是应用608可以被实现为计算机602上的多个应用608。另外，尽管被示出为与计算机602集成，但是在备选实施方式中，应用608可以在计算机602的外部。

计算机602还可以包括电源614。电源614可以包括可以被配置为用户可更换的或非用户可更换的可再充电或不可再充电电池。在一些实施方式中，电源614可以包括电力转换或管理电路(包括再充电、备用或其他电力管理功能)。在一些实施方式中，电源614可以包括电源插头，以允许计算机602插入墙上插座或其他电源以例如为计算机602供电或为可再充电电池充电。

可以存在与包含计算机602的计算机系统相关联或在其外部的任意数量的计算机602，每个计算机602通过网络630进行通信。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，术语“客户端”、“用户”和其他适当的术语可以视情况而定互换使用。而且，本公开考虑许多用户可以使用一个计算机602，或者一个用户可以使用多个计算机602。

图7是示出了根据实施方式的用于确定油气储层的地下区域中的源岩潜力的示例方法700的流程图。方法700可以通过电子设备(例如，图1所示的主设备136)来实现。方法700也可以使用附加的、更少的或不同的实体来实现。此外，方法700也可以使用附加的、更少的或不同的操作来实现，所述操作可以按照所示的顺序或以不同的顺序执行。在一些情况下，例如可以将一个操作或一组操作迭代或重复指定迭代次数或直到达到终止条件为止。

示例方法700在702处开始，其中，从在第一地下位置处附接到井身的现场thz扫描器接收太赫兹(thz)扫描图像。井身延伸到油气储层的地下区域中。在704处，基于thz扫描图像识别第一地下位置中的源岩的成分。在706处，基于所识别的源岩的成分确定第一地下位置处的源岩潜力。在一些情况下，在708处，从第二现场thz扫描器接收第二thz扫描图像，该第二现场thz扫描器在第一地下位置处附接到井身。在710处，基于第二thz扫描图像确定第二地下位置处的源岩潜力。

图8是示出了根据实施方式的用于扫描油气储层的地下区域中的源岩样本的示例方法800的流程图。方法800可以通过现场太赫兹(thz)扫描器(例如，图1所示的现场thz扫描器132或134)来实现。方法800也可以使用附加的、更少的或不同的实体来实现。此外，方法800也可以使用附加的、更少的或不同的操作来实现，所述操作可以按照所示的顺序或以不同的顺序执行。在一些情况下，例如可以将一个操作或一组操作迭代或重复指定迭代次数或直到达到终止条件为止。

示例方法800在802处开始，其中，现场太赫兹(thz)扫描器向在第一地下位置处的源岩样本照射thz波。在804处，基于从源岩样本反射或穿透源岩样本的thz波生成thz扫描图像。在806处，将thz扫描图像发送到储层的地表。

所描述的主题的实施方式可以单独或组合地包括一个或多个特征。

例如，在第一实施方式中，一种用于确定油气储层的地下区域中的源岩潜力的方法，包括：从在第一地下位置处附接到井身的现场太赫兹(thz)扫描器接收thz扫描图像，其中，井身延伸到油气储层的地下区域中；基于thz扫描图像识别第一地下位置中的源岩的成分；以及基于所识别的源岩的成分，确定第一地下位置处的源岩潜力。

前述和其他所述实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个：

可与以下特征中的任一特征组合的第一特征，其中，现场thz扫描器包括thz发射器，所述thz发射器在第一地下位置处附接到井身。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第二特征，其中，thz发射器包括使用宽带隙半导体(wbgs)构造的场效应晶体管。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第三特征，其中，现场thz扫描器包括在第一地下位置处附接到井身的thz接收器。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第四特征，其中，thz接收器包括使用双极互补金属氧化物半导体(bicmos)构造的传感器。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第五特征，其中，通过在第一地下位置处照射thz波来生成thz扫描图像。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第六特征，其中，所述方法还包括：从第二现场thz扫描器接收第二thz扫描图像，第二现场thz扫描器在第一地下位置处附接到井身；以及基于第二thz扫描图像确定第二地下位置处的源岩潜力。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第七特征，其中，第一地下位置和第二地下位置都位于井身的水平部分上。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第八特征，其中，识别源岩的成分包括：基于thz图像确定成分的时域响应或频域响应中的至少一个；将时域响应或频域响应中的至少一个与已知成分的时域特征或频域特征进行比较；以及基于比较来识别成分。

可与之前特征中的任一特征组合的第九方面，所述方法还包括：接收发送thz扫描图像的现场thz扫描器的标识。

在第二实施方式中，一种现场太赫兹(thz)扫描器，包括：thz发射器，被配置为向油气储层的第一地下位置中的源岩样本照射thz波；thz接收器，被配置为基于从源岩样本反射或穿透源岩样本的thz波生成thz扫描图像；以及通信接口，被配置为将thz扫描图像发送到储层的地表。

前述和其他所述实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个：

可与以下特征中的任一特征组合的第一特征，其中，thz发射器包括使用宽带隙半导体(wbgs)构造的场效应晶体管。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第二特征，其中，thz发射器在第一地下位置处附接到井身，其中，井身延伸到油气储层的地下区域中。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第三特征，其中，thz接收器包括使用双极互补金属氧化物半导体(bicmos)构造的传感器。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第四特征，其中，thz接收器在第一地下位置处附接到井身，其中，井身延伸到油气储层的地下区域中。

在第三实施方式中，一种用于扫描油气储层的地下区域中的源岩样本的方法，包括：由现场太赫兹(thz)扫描器向在第一地下位置处的源岩样本照射thz波；基于从源岩样本反射或穿透源岩样本的thz波生成thz扫描图像；以及将thz扫描图像发送到储层的地表。

前述和其他所述实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个：

可与以下特征中的任一特征组合的第一特征，其中，现场thz扫描器包括在第一地下位置处附接到井身的thz发射器，并且井身延伸到油气储层的地下区域中。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第二特征，其中，thz发射器包括使用宽带隙半导体(wbgs)构造的场效应晶体管。

可与之前和以下特征中的任一特征组合的第三特征，其中，现场thz扫描器包括在第一地下位置处附接到井身的thz接收器。

可与之前的特征中的任一特征组合的第四特征，其中，thz接收器包括使用双极互补金属氧化物半导体(bicmos)构造的传感器。

在本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以在数字电子电路中、在有形地被实现的计算机软件或固件中、在计算机硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物)中、或在它们中的一个或多个的组合中实现。在本说明书中描述的主题的实施方式可以被实现为一个或多个计算机程序，即，在有形的非暂时性计算机可读计算机存储介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，以用于被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。备选地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号(例如，机器生成的电、光或电磁信号)中/上，所述信号被生成以对信息进行编码，以传输给合适的接收器装置，以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或计算机存储介质的组合。

术语“实时”、“实时(快速)(rft)”、“接近实时(nrt)”、“准实时”或类似术语(如本领域的普通技术人员所理解的)意味着动作和响应在时间上接近，使得个人感知动作和响应实质上同时发生。例如，在个人做出了访问数据的动作之后对数据显示的响应的时间差(或用于启动显示)可以小于1ms、小于1s或小于5s。尽管所请求的数据不需要被即时显示(或启动以显示)，但是考虑到所描述的计算系统的处理限制和例如收集、精确测量、分析、处理、存储或发送数据所需的时间，在没有任何有意的延迟的情况下显示(或启动以显示)该数据。

术语“数据处理装置”、“计算机”或“电子计算机设备”(或本领域普通技术人员所理解的等同物)是指数据处理硬件，并且包括用于处理数据的各种装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机、或多个处理器或计算机。所述装置还可以是或还包括专用逻辑电路，例如，中央处理单元(cpu)、fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。在一些实施方式中，数据处理装置或专用逻辑电路(或数据处理装置或专用逻辑电路的组合)可以基于硬件或基于软件(或基于硬件和基于软件的组合)。可选地，装置可以包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者执行环境的组合的代码。本公开考虑具有或不具有常规操作系统(例如，linux、unix、windows、macos、android、ios或任意其他合适的常规操作系统)的数据处理装置的使用。

可以以任何形式的编程语言来编写计算机程序(也可以称作或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码)，所述编程语言包括：编译或解译的语言、或者声明或程序语言，并且可以以任何形式来部署计算机程序，包括部署为单独的程序或者部署为适合于用于计算环境的模块、组件、子例程、或者其他单元。计算机程序可以但无需与文件系统中的文件相对应。程序可以被存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、被存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或者被存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或者在位于一个站点或分布在多个站点并且通过通信网络互联的多个计算机上执行。尽管各图中所出示的程序的部分被示出为通过各种对象、方法或其他过程实施各种特征和功能的各个模块，但是视情况而定程序可以替代地包括多个子模块、第三方服务、组件、库等。相反，各种组件的特征和功能可以视情况组合成单个组件。可以统计地、动态地或者统计地且动态地确定用于进行计算确定的阈值。

本说明书中描述的方法、过程和逻辑流可以由一个或多个可编程计算机来执行，所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序，以通过操作输入数据并且生成输出来执行功能。方法、处理或逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如，cpu、fpga或asic)来执行，并且所述装置也可以被实现为专用逻辑电路(例如，cpu、fpga或asic)。

适于计算机程序的执行的计算机可以基于通用或专用微处理器、二者或任何其他类型的cpu。通常，cpu将从只读存储器(rom)或随机存取存储器(ram)或者这两者接收指令和数据。计算机的必不可少的元件是用于执行指令的cpu和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作地耦接以便从所述一个或更多个大容量存储设备接收或向其发送数据或即从其接收又向其发送数据。然而，计算机不需要具有这些设备。而且，计算机可以嵌入在另一设备中，例如，移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(gps)接收器或便携式存储设备(例如，通用串行总线(usb)闪存驱动器)，这仅是举几个例子。

适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(视情况为暂时或非暂时的)包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，其包括例如半导体存储器设备(例如，可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)和闪存设备)；磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；以及cd-rom、dvd+/-r、dvd-ram和dvd-rom盘。存储器可以存储各种对象或数据，包括：高速缓存区、类(class)、框架、应用、备份数据、工作、网页、网页模板、数据库表格、存储动态信息的知识库、以及包括任意参数、变量、算法、指令、规则、约束、对其的引用在内的任意其它适当的信息。另外，存储器可以包括任何其他适当的数据，例如，日志、策略、安全或访问数据、报告文件等。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或者并入到专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，crt(阴极射线管)、lcd(液晶显示器)、led(发光二极管)或等离子监视器)和用户可以向计算机提供输入的键盘和指点设备(例如，鼠标、轨迹球或轨迹板)。还可以使用触摸屏(例如，具有压敏性的平板计算机表面、使用电容或电感测的多点触摸屏或其他类型的触摸屏)向计算机提供输入。其他种类的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任意形式的传感反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；以及可以以任意形式(包括声音、语音或触觉输入)来接收来自用户的输入。此外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档或者从该设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从用户客户端设备上的web浏览器接收到的请求而向所述web浏览器发送网页来与用户交互。

术语“图形用户界面”或“gui”可以以单数或复数形式使用，以描述一个或多个图形用户界面和特定图形用户界面的每一次显示。因此，gui可以表示任意图形用户界面，包括但不限于web浏览器、触摸屏或处理信息并且高效地向用户呈现信息结果的命令行界面(cli)。通常，gui可以包括多个用户界面(ui)元素，其中一些或全部元素与web浏览器相关联，诸如交互式字段、下拉列表和按钮。这些和其他ui要素可以与web浏览器的功能有关或表示web浏览器的功能。

本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算系统中实现，该计算系统包括后端组件(例如，数据服务器)、或包括中间件组件(例如，应用服务器)、或包括前端组件(例如，具有用户通过其可以与本说明书中描述的主题的实施方式交互的图形用户界面或者web浏览器的客户端计算机)、或者一个或更多个此类后端组件、中间件组件或前端组件的任意组合。系统的组件可以通过任何形式的有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)或者有线或无线数字数据通信的任何介质(例如通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(lan)、无线电接入网(ran)、城域网(man)、广域网(wan)、全球微波接入互操作性(wimax)、使用例如802.11a/b/g/n或802.20(或802.11x和802.20的组合或与本公开一致的其他协议)的无线局域网(wlan)、互联网的全部或一部分、或一个或多个位置处的任意其他通信系统(或通信网络的组合)。网络可以在网络地址之间传输例如互联网协议(ip)分组、帧中继帧、异步传输模式(atm)小区、语音、视频、数据或其他合适信息(或通信类型的组合)。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般相互远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行并且相互具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。

尽管本说明书包含许多特定实施方式细节，然而这些细节不应被解释为对可以要求保护的范围或任何发明的范围的限制，而是作为可以专用于特定发明的特定实施方式的特征的描述。在单个实施方式中，还可以组合实现本说明书中在独立实施方式的上下文中描述的某些特征。反之，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中分开地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管前述特征可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变体。

已经描述了本主题的特定实施方式。对于本领域技术人员显而易见的是，所描述的实施方式的其他实施方式、改变和置换在下文的权利要求的范围内。尽管在附图或权利要求中以特定顺序描述了操作，但这不应被理解为：为了获得期望的结果，要求按所示出的特定顺序或按相继的顺序来执行这些操作，或者要求执行所有所示出的操作(一些操作可以被认为是可选的)。在一些情况下，多任务或并行处理(或者多任务和并行处理的组合)可以是有利的并且视情况来执行。

而且，在前述实施方式中的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为在所有实施方式中需要这样的分离或集成，并且应理解，所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装成多个软件产品。

因此，前述示例实施方式不限定或限制本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，还可以存在其他改变、替换和变化。

此外，任何要求保护的实施方式被认为适用于至少一种计算机实现的方法；存储用于执行计算机实现的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质；以及计算机系统，该系统包括与硬件处理器可互操作地耦接的计算机存储器，所述硬件处理器被配置为执行计算机实现的方法或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。