[發明專利]井下探頭的扶正器

在審

• 申請號: 201380058117.9
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104919130A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 阿倫·W·洛根;賈斯廷·C·洛根;帕特里克·R·德爾卡茨
• 申請（專利權）人: 開拓工程股份有限公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;E21B47/017
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王雪;王艷江

相關申請的引用

本申請要求于2012年11月6日提交的美國申請No.61/723,287的優先權。對于美國而言，本申請根據35?U.S.C.§119要求于2012年11月6日提交的、名為CENTRALIZER?FOR?DOWNHOLE?PROBES(井下探頭的扶正器)的美國申請No.61/723,287的權益，總體而言上述申請在此通過引用并入本文中。

技術領域

本發明涉及地下鉆探，更特別地涉及用于支承井下電子裝置的系統。實施方式適用于開采烴類用鉆井。

背景技術

從地下區域開采烴類依靠鉆制井筒的過程。

井筒是使用對鉆柱進行驅動的定位于地面的鉆探設備形成的，鉆柱從地面設備最終延伸至感興趣的地層或地下區域。鉆柱可以在地面下方延伸數千英尺或數千米。鉆柱的末端包括用于鉆制井筒(或使井筒延伸)的鉆頭。通常呈鉆井“泥漿”形式的鉆井流體通常被泵送通過鉆柱。鉆井流體對鉆頭進行冷卻和潤滑并且還將鉆屑運回至地面。鉆井流體還可以用于幫助控制井底壓力以阻止烴類從地層涌入井筒以及潛在地在地面處噴出。

井底組件(BHA)是對鉆柱的末端處的設備提供的名稱。除了鉆頭以外，BHA還可以包括如下元件如：用于控制鉆探方向的裝置(例如，可控井下泥漿馬達或旋轉可控系統)；用于測量周圍地質層的性能的傳感器(例如，用于在測井中使用的傳感器)；用于在鉆探進行時測量井下狀況的傳感器；用于將遙測數據傳送至地面的一個或更多個系統；穩定裝置；加重鉆鋌、脈沖裝置等。BHA通常通過一系列的金屬管(鉆桿)而前進至井筒中。

現代鉆探系統可能在BHA中或在其他井下位置處包括各種電子裝置系統中的任意電子裝置系統。這樣的電子裝置可包括用于收集各種類型的數據的傳感器、用于井下設備的控制器、信號處理系統、數據遙測系統等。由于井下電子裝置組件可能承受高壓(20,000p.s.i(磅每平方英寸)、或在某些情況下更大)以及劇烈沖擊和振動，因此支承和保護井下電子裝置是重要的。

存在對可用于將井下電子裝置組件對中地支承在鉆柱內的孔中的各種扶正器進行描述的參考文獻。下面是一些這樣的參考文獻的列示。US2007/0235224；US2005/0217898；US6429653；US3323327；US4571215；US4684946；US4938299；US5236048；US5247990；US5474132；US5520246；US6429653；US6446736；US6750783；US7151466；US7243028；US2009/0023502；WO2006/083764；WO2008/116077；WO2012/045698；以及WO2012/082748。

1996年5月28日授權的US?5,520,246公開了用于保護放置在鉆柱內的儀器的裝置。該裝置包括繞縱向軸線間隔開并且沿相對于該軸線成徑向方向的方向突出的多個彈性墊。墊通過緊固件固定。

2005年10月6日公開的US?2005/0217898描述了用于使在鉆柱的工具容置區域中的井下振動減弱的鉆鋌。該鉆鋌具有中空的圓筒狀套筒，中空的圓筒狀套筒具有縱向軸線和面向該縱向軸線的內表面。內表面上安裝有多個細長肋，并且所述細長肋與縱向軸線平行地延伸。

遙測信息對高效鉆探操作可能是非常寶貴的。例如，鉆機操作人員可以使用遙測信息來做出有關對鉆頭進行控制以及使鉆頭轉向的決定，以基于包括法定邊界、現有井的位置、地層特性、烴類容量和位置等眾多因素來優化鉆探速度和軌跡。操作人員可以基于在鉆探過程期間從井下傳感器收集到的并且通過遙測技術傳送至地面的信息而在必要時做出與設計路徑的有意偏離。從井下位置獲得并且傳送可靠數據的能力允許相對更經濟并且更有效的鉆探操作。

已經使用各種技術來將信息從鉆孔中的位置傳送至地面。這些技術包括通過在鉆孔中的流體中產生振動(例如，聲學遙測技術或泥漿脈沖遙測技術)來傳送信息以及通過至少部分地通過大地傳播的電磁信號的方式來傳送信息(EM遙測技術)。其他遙測技術系統使用硬接線的鉆桿、光纖線纜或鉆鋌聲學遙測來將數據傳送至地面。