[發(fā)明專利]具有減低的井眼負載的電阻率成像器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610776935.8
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106837316A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: D.D.克萊克納;M.莫里斯
• 申請（專利權）人: 桑德克斯有線有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/017
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉林華,肖日松

技術領域

本申請大體上涉及能夠在井下環(huán)境中使用的儀器和傳感器，且更具體而言，但不作為限制，涉及用于改善電阻率井眼成像(resistivity borehole imaging)的效率和分辨率的機構。

背景技術

電阻率用于在鉆探操作中評估地質(zhì)層的特性。如在圖1的現(xiàn)有技術描述中提及的，井下工具200裝備有一個或更多個發(fā)射電極202和一個或更多個成像電極204。成像電極204通常定位成緊鄰于無套管井眼208的泥皮206。發(fā)射電極202然后放出電流，該電流的一部分經(jīng)過井眼流體、泥皮206、和地質(zhì)層210，且由成像電極204接收。由成像電極204接收的電流與由發(fā)射電極放出的電流之間的變化可被解釋，以提供與地質(zhì)層210的孔隙率、密度和其他特征有關的有用信息。

井眼電阻率直接評估層特性的用途遭受顯著的缺點。即，由發(fā)射電極202應用的電流的顯著部分直接經(jīng)過井眼208至成像電極204(以虛線示出)。因為井眼208中的流體與層210相比可顯著地更有傳導性，故電流趨向于穿過井眼快速地消散，而不經(jīng)過層210。電流穿過井眼208的消散需要使用更高功率的發(fā)射電流，這是沒有效率的，且產(chǎn)生差的信噪比。因此，提供克服前述問題和缺點的系統(tǒng)和方法將是合乎需要的。

發(fā)明內(nèi)容

在一些實施例中，本發(fā)明包括用于在鉆孔在地質(zhì)層內(nèi)的井眼中使用的井眼電阻率儀器，其中井眼電阻率儀器包括放出電極和成像電極。井眼電阻率儀器還包括定位在放出電極與成像電極之間的電流隔離器。

在另一方面中，一些實施例包括用于在鉆孔在地質(zhì)層內(nèi)的井眼中使用的井眼電阻率儀器，其中井眼電阻率儀器包括第一電流隔離器、第二電流隔離器、定位在第一電流隔離器與第二電流隔離器之間的放出電極、以及與第一電流隔離器、第二電流隔離器和放出電極間隔開的成像電極。

在又一方面中，一些實施例包括用于在鉆孔在地質(zhì)層內(nèi)的井眼中使用的井眼電阻率儀器，其中井眼具有直徑。井眼電阻率儀器包括放出電極和成像電極，該放出電極構造成將電流放出到井眼和地質(zhì)層中，該成像電極構造成接收由放出電極放出的電流。井眼電阻率儀器還包括定位在放出電極與成像電極之間的電流隔離器，其中該電流隔離器防止從放出電極放出的電流的顯著部分穿過井眼傳遞至成像電極。

本發(fā)明的第一技術方案提供了一種用于在鉆孔在地質(zhì)層內(nèi)的井眼中使用的井眼電阻率儀器，所述井眼電阻率儀器包括：放出電極；成像電極；以及電流隔離器，其定位在所述放出電極與所述成像電極之間。

本發(fā)明的第二技術方案是在第一技術方案中，所述電流隔離器包括：中央部分；以及一個或更多個突起，其從所述中央部分徑向向外延伸。

本發(fā)明的第三技術方案是在第二技術方案中，所述井眼具有直徑，且所述突起具有僅比所述井眼的直徑名義上小的外徑。

本發(fā)明的第四技術方案是在第三技術方案中，所述電流隔離器是由彈性體制造的。

本發(fā)明的第五技術方案是在第四技術方案中，所述電流隔離器是由從由含氟聚合物和硅聚合物構成的組合中選擇的材料制造的。

本發(fā)明的第六技術方案是在第三技術方案中，所述井眼電阻率儀器包括第二電流隔離器，所述第二電流隔離器定位在所述井眼電阻率儀器周圍，使得所述放出電極在所述電流隔離器與所述第二電流隔離器之間。

本發(fā)明的第七技術方案是在第一技術方案中，所述成像電極包括：感測墊陣列；以及控制臂。

本發(fā)明的第八技術方案提供了一種用于在鉆孔在地質(zhì)層內(nèi)的井眼中使用的井眼電阻率儀器，所述井眼電阻率儀器包括：第一電流隔離器；第二電流隔離器；放出電極，其定位在所述第一電流隔離器與所述第二電流隔離器之間；以及成像電極，其與所述第一電流隔離器、第二電流隔離器和放出電極間隔開。

本發(fā)明的第九技術方案是在第八技術方案中，所述第一電流隔離器包括：中央部分；以及一個或更多個突起，其從所述中央部分徑向向外延伸。

本發(fā)明的第十技術方案是在第八技術方案中，所述第二電流隔離器包括：中央部分；以及一個或更多個突起，其從所述中央部分徑向向外延伸。

本發(fā)明的第十一技術方案是在第十技術方案中，所述井眼具有直徑，且所述第一電流隔離器的所述突起和所述第二電流隔離器的所述突起各自具有僅比所述井眼的直徑名義上小的外徑。

本發(fā)明的第十二技術方案是在第十一技術方案中，所述第一電流隔離器是由彈性體制造的。

本發(fā)明的第十三技術方案是在第十二技術方案中，所述第一電流隔離器是由從由含氟聚合物和硅聚合物構成的組合中選擇的材料制造的。