钻孔测井方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种在钻孔测井诸如在与地下岩层有关的勘测或勘探中使用的方法。所述方法包括将包括压力传感器的测井仪器部署到钻取到所述岩层中的钻孔中。所述方法包括下列步骤：获取在所述钻孔中的第一深度处的第一压力值，获取在所述测井仪器从所述钻孔中退出或前进期间所述第一压力值之后的至少一个进一步压力值，以及使用所述进一步压力值中的至少一个，或所述第一压力值与所述一个或多个进一步压力值之间的压力变化(Δρ)或所述进一步压力值和另一个所述进一步压力值之间的压力变化(Δρ)或这些值中的两者或更多者的组合，来确定所述地下岩层的一个或多个特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种在钻孔测井诸如在与地下岩层有关的勘测或勘探中使用的方法。所述方法包括将包括压力传感器的测井仪器部署到钻取到所述岩层中的钻孔中。所述方法包括下列步骤：获取在所述钻孔中的第一深度处的第一压力值，获取在所述测井仪器从所述钻孔中退出或前进期间所述第一压力值之后的至少一个进一步压力值，以及使用所述进一步压力值中的至少一个，或所述第一压力值与所述一个或多个进一步压力值之间的压力变化(Δρ)或所述进一步压力值和另一个所述进一步压力值之间的压力变化(Δρ)或这些值中的两者或更多者的组合，来确定所述地下岩层的一个或多个特性。【专利说明】钻孔测井方法和装置
本专利技术涉及钻孔测井方法和装置，例如用于地下岩层相关的勘测或勘探。交叉引用本申请要求提交于2013年11月19日的澳大利亚临时专利申请2013904475的优先权，该专利申请的内容被视为以弓I用方式并入本文。
技术介绍
钻孔测井是测量和记录有关地下地质岩层信息和/或钻孔自地面的深度和角度信息的方法。通过目测从钻孔中提取的岩心样本的岩样和/或通过下放到孔被钻取后(即裸眼(open hole)中)的孔中的一个或多个仪器获得的地球物理信息来记录日志。通常，使用绞盘将记录日志的仪器下放到孔中。在用于矿产勘探或油气勘探的钻孔中或在地下水地热、环境或地质勘测过程中进行测井。在裸眼中进行“电缆”测井，以获取地下岩层岩石特性的完整画面。这种信息有助于钻井操作员和地质学家决定钻井方向，被寻找的资源的存在/不存在和方向，或矿业生产。电缆仪器被下放到孔的选择深度，以便获得岩层的岩石物理性质并将其存储在存储器设备中用于之后的分析。可启动与所述仪器相关的一个或多个传感器以测量电气、电磁、自然伽玛辐射能级或声学信息，以建立一系列重迭的日志。传统的测井工具通过电缆连接的方式连接，所述电缆连接提供电力并且还提供获取实时数据的管道，或将来自仪器的原始数据提供给数据采集系统用于之后的分析。通常在孔加装衬里或进行套管隔离之前运行裸眼测井，且裸眼测井由昂贵的技术团队进行管理。对于采矿者或勘探者来说，裸眼勘测成本极高。因此，仅可对少量的孔进行测井，从而限制了地质学家在做钻井决定时可获得的信息量。“随钻测井(LWD)”技术已率先在油气行业中采用。LWD以及“随钻测量(MWD)”测井通常使用泥浆脉冲技术将来自钻孔中的井下工具/仪器的数据向上传输至地面，用于继续分析。该技术提供与电缆测井相同的信息，然而，代替将仪器通过绞盘电缆下放至钻孔中，所需传感器嵌入钻柱，并将测量值实时提供给地面上的操作员，以允许钻井操作员和地质学家获得日志以及诸如钻孔方向、钻压等信息。数据速率很低(每秒10比特)，并且需要对工具的机载内存使用数据压缩技术和缓冲。缓慢的数据传输速率、采用任何可靠途径通过泥浆脉冲传递数据的复杂的技术以及对昂贵的现场技术团队的需求，使得不期望使用此类泥浆脉冲技术。人们已经意识到需要更为有效的数据采集方法。地球物理方法可用于询问更辽阔的地下岩层，并可结合来自岩心样本的地质信息，以建立对岩心孔周围岩层的更好的地质预测方法。地球物理测量仪器，通常指测井仪器或探测器，被下放到钻孔中收集相关数据。探测器基本上是“探针”的形式，例如，电子仪器的探针被布置成感测一个或多个参数或特性。在油田操作中已经使用测井仪器，以获得钻孔信息。此过程被称为“测井”。在钻井发生后，可通过“电缆测井”，“随钻测井(LWD)”和“过钻头测井”进行测井。在电缆测井中，钻柱被取出后，测井仪器被下放到钻孔中。测井仪器悬置并由一定长度的电缆或“钢丝”悬持。此外，钢丝还有利于测井仪器和通常位于地面的设备之间的电气和通信连接。在LWD中，实际钻井组件包括感测仪器，该仪器测量钻取钻孔所需的参数。这些感测仪器因此处于恶劣的井下环境中，并且因此致其运行常常受到影响。过钻头测井涉及通过位于钻柱的井下端处的钻头中的中心端口，将测井仪器(例如电缆测井工具)引入至钻孔中。通过钻柱的内部通道，将测井仪器下放或栗入钻孔中。然后，测井仪器穿过钻头中的端口，以使得能够对钻头下方的钻孔进行测井。另外，随着钻柱被拔出钻孔，仪器可用于记录钻孔的长度。此过程通常被称为“随起下测井”(loggingwhile tripping)。美国专利8，443，915描述了不同的过钻头测井系统，该系统用于对钻好以提取原油和/或天然气的井眼进行测井。如US 8，443，915的图1B和图1C所示，井底钻具组件(BHA)包括铣削钻头、泥浆电机、测井工具、扶正器、悬挂器和切断器。当井眼被钻到所需深度时，使用铣削钻头穿透钻头的鼻部，以建造用于测井工具通过的孔。BHA下放穿过钻柱的孔直至悬挂器抵靠钻头的适配器座置。尽管在油气钻井操作中使用了测井仪器，但将此类仪器转用在岩心样品的操作中却并非易事。这是由于在取样现场提供专业技术人员和设备以收集和记录地球物理数据相关的成本问题。本文包括对本专利技术的
技术介绍
的讨论，以解释本专利技术的上下文。这并不将其看作是承认任何所涉及的材料在本专利申请的优先权日时公开、公知或作为一般常识的一部分。本专利技术的一种或多种形式寻求提供至少一种方法和/或测井仪器，其使得能够收集地球物理数据作为岩心取样过程的一部分，优选地使用至少与岩心取样相关的钻机设备的一部分。本专利技术的一种或多种形式是在考虑了已知领域中的上述问题而开发的。已经发现希望开发地球物理测井装置和/或一种或多种其使用方法和/或部署方法，或希望开发一种井下测井方法，该方法可由钻井操作员/操作人员使用或采用作为其常规操作的一部分，而无需其他专业的地球物理测井人员。利用钻机人员/操作员就不需要专业人员，并避免钻井操作被中断或避免因为钻井后等待专业人员到现场引起的延误。需要较少的培训或专业知识的钻井操作员/人员可有利地进行测井操作。这种钻井测井操作方法是可取的，因为它有助于减少与地下岩层勘探相关的高额成本，并旨在同时降低对新技术及其操作方法历来保守的部门采用该技术的障碍。
技术实现思路
综上所述，本专利技术的一个方面提供了一种在钻孔测井中使用的方法，诸如在与地下岩层有关的勘测或勘探中，所述方法包括:(a)将测井仪器部署到钻取到地层中的钻孔中，所述仪器包括压力传感器；(b)在所述钻孔中的第一深度处获取第一压力值；(C)在将测井仪器从钻孔中退出期间，获取第一压力值之后的至少一个进一步压力值；(d)使用以下内容确定地下岩层的一个或多个特性:i.进一步压力值中的至少一个;或i1.第一压力值和一个或多个所述进一步压力值之间的压力变化(ΔΡ);或ii1.所述进一步压力值和另一个所述进一步压力值之间的压力变化(A P);或iv.(i)至(iii)中的两者或更多者的组合。优选地，第一压力值可作为参考值使用，相对于该参考值来确定一个或多个进一步压力值。因此，相对作为参考值的第一压力值，可确定压力变化。由测井仪器获得的第一压力值可用于确定在钻孔内该水平位置处的测量仪器的实际深度。例如，第一压力值可与在钻孔中的已知深度处的预期压力的已知数据相关联。或者，如果钻孔内的测井仪器的实际深度已知、已计算得出或可计算得出，那么第一压力值可与已知深度作为交叉参考来使用。压力变化可用于计算或确定钻孔中的测井仪器的实际深度。压力的量子变化或随后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在钻孔测井中使用的方法，例如在与地下岩层有关的勘测或勘探中使用的方法，所述方法包括：(a)将测井仪器部署到钻取到所述地层中的钻孔中，所述仪器包括压力传感器；(b)在所述钻孔中的第一深度处获取第一压力值；(c)在将所述测井仪器从所述钻孔中退出或前进期间，获取所述第一压力值之后的至少一个进一步压力值；(d)使用以下内容确定所述地下岩层的一个或多个特性：所述进一步压力值中的至少一者；或所述第一压力值和一个或多个所述进一步压力值之间的压力变化(Δρ)；或所述进一步压力值和另一个所述进一步压力值之间的压力变化(Δρ)；或(i)至(iii)中的两者或更多者的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·威尔金森，G·H·斯图尔特，J·C·迪普伊，A·克皮奇，
申请(专利权)人：深层勘探技术合作研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU