[發明專利]用于確定鉆孔巖芯中存在的結構特征布置的系統、方法和裝置

在審

• 申請號: 201680009793.0
• 申請日: 2016-02-10
• 公開（公告）號: CN107209165A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 格蘭特·亞歷山大·威爾遜;約翰·大衛·威爾遜;馬丁·米勒
• 申請（專利權）人: 伊姆戴克思全球私人有限責任公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;E21B49/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司11467
• 代理人: 劉磊娜

本發明涉及確定結構特征的布置/方位或鉆孔巖芯中存在的結構特征的布置/方位。

背景技術

背景技術的以下討論僅旨在促進對本發明的理解。討論不是認可或承認提及的任何材料是在申請的優先權日期時的公知常識或屬于申請的優先權日期時的公知常識的一部分。

金剛石鉆井涉及挖掘地下鉆心段以確定地下地質情況。

用于確定鉆孔巖芯中存在的結構的方位/布置的技術是廣為人知的并且被廣為使用的。然而，現有技術大部分是使用不便的、耗時的并且經常需要專門的培訓來進行有效和可靠的結構分析。

現有技術通常涉及用于表示鉆孔的測量值是提取的巖芯部分的深度以及巖芯部分在三維空間面對的方向。如果根據深度獲得方向，則可以導出鉆孔在三維空間中描繪的路徑。鉆孔測量通常根據測量的深度給出方向。

有幾個通常需要測量的結構特征；即線性結構特征、平面結構特征或兩者的組合(例如剪切表面上的條痕)。平面結構特征可以包括：層理、劈理、葉理、節理、斷層等。線性結構特征可以包括諸如擦痕面條痕、褶皺軸、小褶皺、柵狀構造、變形卵石等特征。

這些特征通常由記錄數據的地質學家在巖芯樣本上進行測量，然后將其記錄下來進行后續分析。使用常規儀器進行測量，例如測量距離的直尺和測量角度的測角儀。測量一旦進行就被記下來并稍后記錄，以供后續分析。這可能是一個耗時的過程，其涉及可能發生錯誤的幾個步驟。

正是在這種背景下，研發了本發明。

特別地，本發明在一個實施例中旨在提供一種布置，通過該布置可以通過利用一個裝置來確定平面和線性結構特征相對于巖芯的取向。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種確定鉆孔巖芯中存在的結構特征的布置/方位的方法，其中該方法包括：

以與巖芯中存在的結構特征的特定關系來移動/定向裝置或其一部分；

當其相對于結構特征和巖芯移動/定向時，通過使用裝置的移動/定向布置，捕獲關于裝置或其所述部分的移動/定向數據；和

通過使用處理器，通過利用捕獲的數據來確定結構特征相對于巖芯的方位/布置。

該方法還可以包括在顯示器上可視地顯示結構特征相對于巖芯的方位/布置。

該方法還可以包括將結構特征相對于巖芯的方位/布置相關的數據傳送到遠程服務器。在這方面，該方法可以包括將數據從獲取點實時傳送到基于云的存儲。

巖芯可以是巖芯樣本。

更具體地，確定結構特征的方位/布置的步驟包括確定相對于巖芯的實際空間方位/布置。

出于規范的目的，術語“結構特征”是指線性結構特征、平面結構特征或兩者的組合(例如剪切表面上的條痕)。平面結構特征可以包括：層理、劈理、葉理、節理、斷層等。線性結構特征可以包括諸如擦痕面條痕、褶皺軸、小褶皺、柵狀構造、變形卵石等特征。

該方法可以在實際鉆孔范圍以外(例如在測試/分析環境，例如測試實驗室)實施。

移動/定向裝置的步驟可以包括將裝置或其一部分對準結構特征或其特定部件/部分。

確定結構特征相對于巖芯的方位的步驟可以包括確定裝置相對于參考點/方位的移動/方位。因此，該方法可以包括確定該裝置的參考點/方位。參考點/方位可以與巖芯相關。

巖芯通常具有細長的圓柱形形狀。因此，巖芯的縱向側是指巖芯的徑向外側，其在其相對的兩端之間延伸。巖芯的外表面是指縱向側的表面。因此，參考方向可以是例如設備(或其一部分)抵靠巖芯的外表面放置的位置。更具體地，參考方向可以是設備(或其一部分)抵靠外表面放置并沿著其長度(例如沿著芯底線)定向的位置。

如果結構特征是平面特征，移動/定向裝置的步驟可以包括將裝置或其所述部分與特征的表面對準。更具體地，該方法可以包括通過使對準指示器與特征的表面對準來使裝置或其一部分與表面對準。對準指示器可以包括用于在巖芯樣本的表面上提供可視指示的裝置。對準指示器可以包括從裝置向表面投射的光束。光束可以是激光束。因此，該方法可以包括通過將從該裝置投射的光束與該表面對準來將該裝置或其一部分與該表面對準的步驟。

移動/定向裝置的步驟可以包括將裝置移動到巖芯的外表面上，以便將裝置或其一部分與暴露在外表面上的結構的至少一部分對準并且一旦對準便捕獲裝置的方位數據。更具體地，捕獲數據的步驟可以包括使裝置或其一部分與暴露在外表面上的結構的兩個或多個部分對準，并且每次一旦對準便捕獲方位數據。

所述方法可以包括通過使用處理器來確定在與所述結構或其所述部分對準時參考方位和所述方位之間的裝置或其一部分的方位的變化。