[發(fā)明專利]使用隨取芯測井獲得井下巖芯樣本測量值

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380069564.4
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN104995373A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·S·A·阿爾莎納克
• 申請（專利權(quán)）人: 哈里伯頓能源服務(wù)公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及井下鉆井的取芯操作，并且更具體來說，涉及用于使用隨取芯測井獲得井下巖芯樣本測量值的鉆井工具和方法。

背景

如繩索和隨鉆測井(LWD)的常規(guī)測井技術(shù)采用了使用專用傳感器從井眼的周圍地層收集數(shù)據(jù)的工具。發(fā)射器與接收器之間的信號傳遞通過非常復(fù)雜的開放環(huán)境，所述環(huán)境易受噪音、多路徑傳播、沖蝕、泥餅和侵入問題的影響。這些鉆孔條件極大地增加工具的成本和復(fù)雜性，并且影響它的讀數(shù)準(zhǔn)確度。這將連同工具的固有幾何布局一起限制可使用的測量/傳感器的類別、數(shù)據(jù)獲取分辨率和測量的方向

用于從井眼的端部處的鉆頭面獲得巖芯的常規(guī)工具使用了專用取芯鉆頭來收集圓柱形巖芯樣本。隨后，取決于要收集的信息類型，在地表處通過各種設(shè)備和技術(shù)來檢驗(yàn)和分析巖芯樣本。舉例來說，巖芯樣本可提供對地層性質(zhì)的指示，所述地層性質(zhì)如井下地層的孔隙率、滲透性和其它物理或巖石物理性質(zhì)。

在典型的操作中，取芯鉆頭可用于在鉆井操作期間收集鉆頭面處的連續(xù)巖芯樣本。可緊靠取芯鉆頭收集和存放多個(gè)巖芯樣本。在收集到所需數(shù)目的樣本之后，將巖芯樣本提升到地表以測量樣本的性質(zhì)。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室只是從巖芯樣本提取小塞塊(plug)，并提供跨越整個(gè)井的相對小數(shù)目的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

然而，在將巖芯樣本提升到地表的過程中，巖芯樣本會(huì)受到破壞或折損。因此，常規(guī)系統(tǒng)典型地包括在將巖芯樣本提升到地表時(shí)支撐并保護(hù)巖芯樣本的部件。鉆井流體與巖芯樣本之間的接觸可能折損稍后對巖芯樣本做出的測量。此外，巖芯樣本的移除和提升期間的機(jī)械力可致使巖芯樣本破裂，這可能使得從巖芯樣本搜集信息的能力變復(fù)雜。在巖芯樣本被運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室或以其它方式搬運(yùn)到研究點(diǎn)時(shí)，所述巖芯樣本會(huì)進(jìn)一步降級。來自巖芯樣本的不正確或不一致的值可能對井眼鉆井操作具有嚴(yán)重的影響。

附圖簡述

為了更完全地理解本公開和其特征與優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合附圖來參閱以下描述，附圖中：

圖1示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的在井眼中用于隨鉆測井或取芯工具的鉆井設(shè)備的示意圖；

圖2示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的取芯鉆頭組件的透視圖；

圖3示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的與取芯鉆頭組件相關(guān)聯(lián)的取芯鉆頭電子器件的透視圖，所述取芯鉆頭電子器件用于執(zhí)行橫跨巖芯樣本的測量；

圖4示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的圖3的取芯鉆頭組件中的取芯鉆頭電子器件的橫截面圖，所述取芯鉆頭電子器用于執(zhí)行橫跨巖芯樣本的測量；

圖5示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的取芯鉆頭組件中的取芯鉆頭電子器件的橫截面圖，所述取芯鉆頭電子器用于執(zhí)行測量以檢測跨巖芯樣本的各向異性性質(zhì)；

圖6示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的取芯鉆頭組件中的取芯鉆頭電子器件的透視圖，所述取芯鉆頭電子器件用于執(zhí)行橫跨和縱跨巖芯樣本的測量；以及

圖7示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的在LWC操作期間利用取芯鉆頭電子器件來對巖芯樣本執(zhí)行測量的示例性方法的流程圖。

詳細(xì)描述

通過參考圖1-7最好地理解本公開的實(shí)施方案和其優(yōu)點(diǎn)，各圖中相同編號用于指示相同和對應(yīng)部分。

圖1示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的在井眼106中用于隨鉆測井或取芯工具的鉆井設(shè)備100的示意圖。鉆井工具116可通過鉆管104懸置在由側(cè)壁108界定的井眼106中。

鉆管104可包括一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體和多股線纜。鉆管104可包括鎧裝式測井線纜，并可包封線纜和導(dǎo)體。在一些實(shí)施方案中，鉆管104可包括鉆井工具116并可延伸到井眼106中。

在一些實(shí)施方案中，鉆井工具116可包括適用于鉆井井眼106和/或從井眼106提取巖芯樣本的任何裝置或裝置的組合。鉆井工具116可通過對鉆管104的操作旋轉(zhuǎn)，以提取巖芯樣本或鉆入井眼106中。