用于确定钻孔岩芯中存在的结构特征布置的系统、方法和装置制造方法及图纸

一种用于确定结构特征或钻孔岩芯例如岩芯样本中存在的结构特征的布置/方位的系统方法和装置。提供装置（10）以捕获关于岩芯样本中存在的结构特征的数据。装置（10）包括被配置为确定装置的方位或方位变化的方位布置，以及配置成捕获由方位布置产生的方位数据的数据捕获布置。方位布置可以包括陀螺仪。装置（10）还包括对准布置，其可操作以将装置与岩芯样本相关的结构特征对准。对准布置可以包括对准指示器，其可操作以在岩芯样本的表面上提供可视指示。该方法可以包括将数据从采集点实时传送到基于云的存储。

System, method and device for determining structural features present in a borehole core

A system, method, and device for determining structural features or arrangement, orientation, or structural features of a drilled core, such as a core sample. A device (10) is provided to capture data about structural features present in a core sample. The apparatus (10) includes an azimuth arrangement configured to determine the azimuth or azimuth variations of the device, and a data acquisition arrangement configured to capture azimuth data produced by the azimuth arrangement. The azimuth arrangement may include a gyroscope. The device (10) also includes an alignment arrangement that is operable to align the device with structural features associated with the core sample. The alignment arrangement may include an alignment indicator that is operable to provide visual indications on the surface of the core sample. The method may include transmitting data from a collection point to a cloud based storage in real time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定钻孔岩芯中存在的结构特征布置的系统、方法和装置本专利技术涉及确定结构特征的布置/方位或钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位。
技术介绍

技术介绍
的以下讨论仅旨在促进对本专利技术的理解。讨论不是认可或承认提及的任何材料是在申请的优先权日期时的公知常识或属于申请的优先权日期时的公知常识的一部分。金刚石钻井涉及挖掘地下钻心段以确定地下地质情况。用于确定钻孔岩芯中存在的结构的方位/布置的技术是广为人知的并且被广为使用的。然而，现有技术大部分是使用不便的、耗时的并且经常需要专门的培训来进行有效和可靠的结构分析。现有技术通常涉及用于表示钻孔的测量值是提取的岩芯部分的深度以及岩芯部分在三维空间面对的方向。如果根据深度获得方向，则可以导出钻孔在三维空间中描绘的路径。钻孔测量通常根据测量的深度给出方向。有几个通常需要测量的结构特征；即线性结构特征、平面结构特征或两者的组合(例如剪切表面上的条痕)。平面结构特征可以包括：层理、劈理、叶理、节理、断层等。线性结构特征可以包括诸如擦痕面条痕、褶皱轴、小褶皱、栅状构造、变形卵石等特征。这些特征通常由记录数据的地质学家在岩芯样本上进行测量，然后将其记录下来进行后续分析。使用常规仪器进行测量，例如测量距离的直尺和测量角度的测角仪。测量一旦进行就被记下来并稍后记录，以供后续分析。这可能是一个耗时的过程，其涉及可能发生错误的几个步骤。正是在这种背景下，研发了本专利技术。特别地，本专利技术在一个实施例中旨在提供一种布置，通过该布置可以通过利用一个装置来确定平面和线性结构特征相对于岩芯的取向。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种确定钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位的方法，其中该方法包括：以与岩芯中存在的结构特征的特定关系来移动/定向装置或其一部分；当其相对于结构特征和岩芯移动/定向时，通过使用装置的移动/定向布置，捕获关于装置或其所述部分的移动/定向数据；和通过使用处理器，通过利用捕获的数据来确定结构特征相对于岩芯的方位/布置。该方法还可以包括在显示器上可视地显示结构特征相对于岩芯的方位/布置。该方法还可以包括将结构特征相对于岩芯的方位/布置相关的数据传送到远程服务器。在这方面，该方法可以包括将数据从获取点实时传送到基于云的存储。岩芯可以是岩芯样本。更具体地，确定结构特征的方位/布置的步骤包括确定相对于岩芯的实际空间方位/布置。出于规范的目的，术语“结构特征”是指线性结构特征、平面结构特征或两者的组合(例如剪切表面上的条痕)。平面结构特征可以包括：层理、劈理、叶理、节理、断层等。线性结构特征可以包括诸如擦痕面条痕、褶皱轴、小褶皱、栅状构造、变形卵石等特征。该方法可以在实际钻孔范围以外(例如在测试/分析环境，例如测试实验室)实施。移动/定向装置的步骤可以包括将装置或其一部分对准结构特征或其特定部件/部分。确定结构特征相对于岩芯的方位的步骤可以包括确定装置相对于参考点/方位的移动/方位。因此，该方法可以包括确定该装置的参考点/方位。参考点/方位可以与岩芯相关。岩芯通常具有细长的圆柱形形状。因此，岩芯的纵向侧是指岩芯的径向外侧，其在其相对的两端之间延伸。岩芯的外表面是指纵向侧的表面。因此，参考方向可以是例如设备(或其一部分)抵靠岩芯的外表面放置的位置。更具体地，参考方向可以是设备(或其一部分)抵靠外表面放置并沿着其长度(例如沿着芯底线)定向的位置。如果结构特征是平面特征，移动/定向装置的步骤可以包括将装置或其所述部分与特征的表面对准。更具体地，该方法可以包括通过使对准指示器与特征的表面对准来使装置或其一部分与表面对准。对准指示器可以包括用于在岩芯样本的表面上提供可视指示的装置。对准指示器可以包括从装置向表面投射的光束。光束可以是激光束。因此，该方法可以包括通过将从该装置投射的光束与该表面对准来将该装置或其一部分与该表面对准的步骤。移动/定向装置的步骤可以包括将装置移动到岩芯的外表面上，以便将装置或其一部分与暴露在外表面上的结构的至少一部分对准并且一旦对准便捕获装置的方位数据。更具体地，捕获数据的步骤可以包括使装置或其一部分与暴露在外表面上的结构的两个或多个部分对准，并且每次一旦对准便捕获方位数据。所述方法可以包括通过使用处理器来确定在与所述结构或其所述部分对准时参考方位和所述方位之间的装置或其一部分的方位的变化。因此，使用该装置的结构特征的捕获/测量可以直接从岩芯的表面进行。因此，该装置可以具有即使在相对于岩芯轴的相对较高的岩芯角度(即记录非穿透性线性结构特征的方位，例如褶皱轴和小褶皱)的情况下也能精确地测量结构的方位的能力。可视化地显示结构特征的方位/布置的步骤可以更具体地包括一旦捕获了数据并且结构特征相对于岩芯样本的方位/布置已经确定，便实时地显示所述结构特征的方位/布置。因此，在记录/捕获数据时，立即(即实时地)将结构的实际空间方位呈现给地质学家。如上所述，可以提供将数据从采集点转移到基于云的存储。根据本专利技术的第二方面，提供了用于在钻孔岩芯中存在的结构特征上捕获数据的装置，其中该装置包括：方位布置，其被配置为确定装置或其一部分的方位或方位的变化；数据捕获布置，其被配置为捕获由所述方位布置生成的方位数据。该装置可以包括对准布置，其可以在使用时用于将装置与结构特征对准。换句话说，对准布置可操作以使装置与结构特征对准。对准布置可以包括对准指示器。对准指示器可以包括用于在岩芯样本的表面上提供可视指示的装置。对准指示器可以包括波束形成布置，其被配置为在使用时发射至少一个波束，其可以用于将装置与结构特征对准。波束形成布置可以被配置为发射单个波束或两个波束。波束或者波束中的每一个可以是光束。光束可以更具体地是激光束。数据捕获布置可以包括至少一个数据捕获按钮，其可用于捕获装置的当前方位的特定方位数据。方位布置可以包括陀螺仪。此外，方位布置可以包括加速度计和/或光学传感器。该装置可以包括磁力计。该装置可以包括被配置为向处理布置发送方位数据的通信布置。更具体地，通信布置可以被配置为将方向数据无线地发送到处理布置。该装置可以包括具有显示器的用户界面。更具体地，该装置可以可选地还包括鼠标滚轮或开关(例如，电容式开关)，其被配置为允许在使用时容易地浏览显示器上提供的菜单选项。该装置可以包括其中容纳至少一部分方位布置的壳体。该装置可以是手持装置。所述装置可以包括至少一个导向结构，所述至少一个导向结构构造为在使用时引导装置在钻孔岩芯的外表面上位移。更具体地，该装置可以包括一对导向结构。钻孔岩芯的外表面上的移动可以包括在平行于岩芯轴的方向上沿着外表面的位移。通过这种布置，位移包括直线运动，并且装置在外表面上以直线路径移动。换句话说，移动是在一个维度上。或者或另外，移动可以包括围绕中心纵向轴线围绕外表面的位移；也就是说，移动可以包括在外表面上的圆周运动。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于确定钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位的系统，其中所述系统包括：被配置为从所述岩芯导出关于钻孔岩芯中存在的结构特征的数据的装置；处理布置，其连接到该装置或者构成该装置的一部分，并且被配置为通过利用至少导出的数据来至少确定结构特征相对于钻孔岩芯的方位。该系统还可以包括通过利用显示布置来提供结构特征相对于钻孔岩芯的方位的视觉模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位的方法，其中所述方法包括：以与岩芯中存在的结构特征的特定关系来移动/定向装置或其一部分；当其相对于结构特征和岩芯移动/定向时，通过使用装置的移动/定向布置，捕获关于装置或其一部分的移动/定向数据；和通过使用处理器，通过利用捕获的数据来确定结构特征相对于岩芯的方位/布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.10 ZA 2015/009601.一种确定钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位的方法，其中所述方法包括：以与岩芯中存在的结构特征的特定关系来移动/定向装置或其一部分；当其相对于结构特征和岩芯移动/定向时，通过使用装置的移动/定向布置，捕获关于装置或其一部分的移动/定向数据；和通过使用处理器，通过利用捕获的数据来确定结构特征相对于岩芯的方位/布置。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在显示器上可视地显示结构特征相对于岩芯的方位/布置。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括将关于结构特征相对于岩心的方位/布置的数据传送到远程服务器。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，确定结构特征的方位/布置的步骤包括确定相对于岩芯的实际空间方位/布置。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中移动/定向装置的步骤包括将装置或其一部分与结构特征或其特定部件/部分对准。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定结构特征相对于岩芯的方位的步骤包括确定装置相对于参考点/方位的移动/方位。7.根据权利要求6所述的方法，其中确定装置相对于参考点/方位的移动/方位的步骤包括确定与所述岩芯相关的参考点/方位。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，移动/定向装置的步骤还包括如果特征是平面特征，则将装置或其一部分与结构特征的表面对准。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述步骤还包括通过将对准指示器与特征的表面对准使装置或其一部分与表面对准。10.根据权利要求9所述的方法，其中使对准指示器与特征对准指示器的表面对准的步骤包括在岩芯的表面上提供可视指示并将可视指示与特征的表面对准。11.根据权利要求10所述的方法，其中在岩芯的表面上提供可视指示的步骤包括从装置投射光束。12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中通过将从装置投射的光束与表面对准来将装置或其一部分与表面对准。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中移动/定向装置的步骤包括在岩芯的外表面上移动装置，以将装置或其一部分与暴露在外表面上的结构的至少一部分对准，并且一旦对准则捕获装置的方位数据。14.根据权利要求13所述的方法，其中捕获数据的步骤包括将装置或其一部分与暴露在外表面上的结构的两个或多个部分对准，并且每次一旦对准则捕获方位数据。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括通过使用处理器来确定装置或其一部分在参考方位和其与结构或其一部分对准的方位之间的方位变化。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用装置捕获/测量结构特征是直接从岩芯的表面进行的。17.根据权利要求2至16中任一项所述的方法，其中可视地显示结构特征的方位/布置的步骤包括一旦捕获数据并且已经确定结构特征相对于岩芯样本的的方位/布置就实时显示所述结构特征的方位/布置。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将数据从采集点传送到基于云的存储。19.用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置。20.用于捕获钻孔岩芯中存在的结构特征的数据的装置，其中所述装置包括：方位布置，其被配置为确定装置或其一部分的方位或方位的变化；数据捕获布置，其被配置为捕获由方位布置生成的方位数据。21.根据权利要求20所述的装置，还包括对准布置，其可操作以使所述装置与结构特征对准。22.根据权利要求21所述的装置，其中所述对准布置包括对准指示器。23.根据权利要求22所述的装置，其中所述对准指示器包括用于在岩芯样本的表面上提供可视指示的装置。24.根据权利要求23所述的装置，其中所述对准指示器包括波束形成布置，所述波束形成布置被配置为在使用中发射至少一个波束，所述波束可用于将装置与结构特征对准。25.根据权利要求20至24中任一项所述的装置，其中所述数据捕获布置包括至少一个数据捕获按钮，所述至少一个数据捕获按钮可操作以捕获装置的当前方位的特定方位数据。26.根据权利要求20至25中任一项所述的装置，其中所述方位布置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：格兰特·亚历山大·威尔逊，约翰·大卫·威尔逊，马丁·米勒，
申请(专利权)人：伊姆戴克思全球私人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL