[發(fā)明專利]用于測(cè)定支管的井下工具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280032456.5
• 申請(qǐng)日: 2012-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103635657B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·哈倫德巴克;J·謝爾高-拉斯穆森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韋爾泰克有限公司
• 主分類號(hào): E21B41/00
• 分類號(hào): E21B41/00;E21B47/085;E21B4/18;E21B47/092
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 馬利蓉,吳鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定井眼臂或井眼套管中的支管的井下工具，所述井下工具包括：工具殼體，其沿著縱軸延伸且具有垂直于所述縱軸的周面且適用于被降到井中；以及多個(gè)聲波收發(fā)器，各個(gè)聲波收發(fā)器在預(yù)定的角區(qū)段從所述殼體發(fā)送聲波信號(hào)且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的聲波信號(hào)。此外，本發(fā)明還涉及確定支管的位置的井下系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)

具有多個(gè)叉形分支和支管的井眼降低了總成本，提高了生產(chǎn)率，且提高了儲(chǔ)層的出油率。此類型的井能夠增大可采儲(chǔ)量，使得儲(chǔ)層更加易于管理，并且越來(lái)越受到歡迎。然而，構(gòu)建復(fù)雜的井輪廓是很有挑戰(zhàn)性的且有風(fēng)險(xiǎn)。最近的應(yīng)用和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使得操作者確信多支管好處多于壞處，因此在多支管井中進(jìn)行工具導(dǎo)航的需求正在增加。因?yàn)槟軌蛟谪Q直方向和水平方向更加徹底地排干儲(chǔ)層的能力，所以每個(gè)油井和油田的可采儲(chǔ)量大量地增加，同時(shí)每個(gè)油井和油田的資本成本和操作成本也最小化。事實(shí)上，達(dá)到與傳統(tǒng)的油井相同的出油率而產(chǎn)生的成本在很多情況下是很高的，特別是在例如深水海底開(kāi)發(fā)的情況下。多支管井允許將成本分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)儲(chǔ)層穿透中，并且在一些情況下可免除對(duì)加密鉆探的需求。在具有多層、多個(gè)分區(qū)或隨機(jī)取向的自然斷裂層的不均勻儲(chǔ)層中，通過(guò)鉆探多分支井，能夠開(kāi)采更多的石油和天然氣，并且能夠使得更多的斷裂層交叉。在鉆探期間由于淤泥流動(dòng)或在生產(chǎn)期間由于含油液體，使得使用可見(jiàn)光、激光、紅外線等的視覺(jué)再現(xiàn)具有使用受限的缺點(diǎn)。為了改善上述情況，用于定位和流體速率測(cè)量的聲波測(cè)量因此正在越來(lái)越多地被開(kāi)發(fā)。然而，因?yàn)槁暡y(cè)量一般地利用多普勒效應(yīng)進(jìn)行重復(fù)圖樣測(cè)量——該測(cè)量不能被用于支管的測(cè)定，因此支管的測(cè)定是存在問(wèn)題的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是全部或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述的缺點(diǎn)和缺陷。更具體地，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的井下工具，該工具能夠測(cè)定多支管井中的井下支管。

從以下的說(shuō)明將變得顯而易見(jiàn)的上述的目的以及多種其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將通過(guò)本發(fā)明的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定井眼壁或井眼套管中的支管的井下工具，所述工具包括：

-工具殼體，其沿著縱軸延伸且具有垂直于所述縱軸的周面且適用于被降到井中，以及

-多個(gè)聲波收發(fā)器，各個(gè)聲波收發(fā)器在預(yù)定的角區(qū)段從所述殼體發(fā)送聲波信號(hào)且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的聲波信號(hào)，

其中，所述多個(gè)聲波收發(fā)器被沿著所述工具殼體的周面設(shè)置，且具有一相互距離，且能夠在整個(gè)360°圓心角上將聲波信號(hào)遠(yuǎn)離所述工具殼體沿徑向朝向所述井眼壁或井眼套管發(fā)送，其中在使用過(guò)程中，一個(gè)聲波收發(fā)器在一個(gè)脈沖期間在該聲波發(fā)送器的預(yù)定角區(qū)段中發(fā)送一聲波信號(hào)，其中，一個(gè)聲波收發(fā)器在后續(xù)的回波期間接收來(lái)自于所述井眼壁或井眼套管的經(jīng)反射的聲波信號(hào)，其中，在后續(xù)的回波期間，沒(méi)有接收到經(jīng)反射的聲波信號(hào)表明存在一支管。

根據(jù)本發(fā)明的所述井下工具還可包括用于測(cè)量所述井下套管的磁力分布的磁力剖面儀。

所述磁力剖面儀能夠施加一磁場(chǎng)并且測(cè)量所述磁場(chǎng)的改變。

此外，所述磁場(chǎng)的改變根據(jù)所述井眼套管和所述磁場(chǎng)之間的相互作用來(lái)測(cè)量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)聲波收發(fā)器沿著所述工具殼體的周面等距離地設(shè)置，且具有固定的相互距離。

此外，所述多個(gè)聲波收發(fā)器沿著所述工具殼體的周面以規(guī)則圖案設(shè)置。

所述多個(gè)聲波收發(fā)器可沿著所述工具殼體周面以規(guī)則圖案（諸如，Z字形）設(shè)置。

在另一實(shí)施例中，多于一個(gè)的聲波收發(fā)器可在所述回波期間接收信號(hào)。

此外，多于一個(gè)的聲波收發(fā)器可在所述脈沖期間發(fā)送信號(hào)。

此外，所述井下工具可包括至少四個(gè)聲波收發(fā)器，各個(gè)聲波收發(fā)器能夠發(fā)送覆蓋整個(gè)圓心角的至少四分之一的聲波信號(hào)，例如，包括至少八個(gè)聲波收發(fā)器，各個(gè)聲波收發(fā)器能夠發(fā)送覆蓋整個(gè)圓心角的至少八分之一的聲波信號(hào)。

此外，所述井下工具可包括能夠發(fā)送覆蓋所述整個(gè)圓心角的聲波信號(hào)的聲波收發(fā)器陣列。

另外，在所述脈沖期間在不同的預(yù)定角區(qū)段能夠發(fā)送多個(gè)聲波信號(hào)。

此外，多個(gè)聲波收發(fā)器能夠發(fā)送具有不同的預(yù)定幅度和相位的聲波信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的井下工具還可包括多個(gè)第二聲波收發(fā)器，所述多個(gè)第二聲波收發(fā)器設(shè)置成離所述多個(gè)聲波收發(fā)器有一縱向距離，且沿著所述工具殼體的周面設(shè)置，且具有一相互距離，且能夠在整個(gè)360度圓心角范圍內(nèi)遠(yuǎn)離所述工具殼體沿徑向朝向所述井眼壁或井眼發(fā)送聲波信號(hào)。

本發(fā)明還涉及一種井下系統(tǒng)，所述井下系統(tǒng)包括：

一測(cè)井電纜，