一种自动收集录井用岩屑的方法技术

本发明专利技术公开了一种自动收集录井用岩屑的方法，包括：确定本次钻进作业所需进行岩屑录井的所有取样深度，设第一个取样深度为X；钻进过程中，在迟到深度小于X时，驱动一个岩屑杯到达振动筛前端的下方，保持该岩屑杯敞口端朝上并保持杯盖关闭；当迟到深度到达X时，驱动该岩屑杯的杯盖打开、收集从振动筛前端掉落的岩屑；当迟到深度大于X后，驱动该岩屑杯的杯盖关闭，驱动该岩屑杯移开；将X替换为下一个取样深度，重复上述步骤。本发明专利技术的目的在于提供一种自动收集录井用岩屑的方法，以解决现有技术中岩屑录井接取岩屑的工作强度大的问题，实现降低人力消耗、提高岩屑录井的自动化程度与岩样精度的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种自动收集录井用岩屑的方法
本专利技术涉及岩屑录井领域，具体涉及一种自动收集录井用岩屑的方法。
技术介绍
地下的岩石被钻头破碎后，随钻井液到达地面，这些岩石碎块就叫岩屑，又常称为“砂样”。在钻井过程中，地质人员按照一定的取样间距和迟到时间，连续收集和观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程，称为岩屑录井。岩屑录井具有成本低、简便易行、了解地下情况及时和资料系统性强等优点，因此，在油气田勘探开发过程中被广泛采用。岩屑录井的原理是利用钻井液迟到时间来对应当前返排出的岩屑的地层深度，该深度即为迟到深度。不同开发者对岩屑录井都有各自规范，如中石化Q/SH0076-2007企业标准，中海油《海洋钻井手册》等。一般而言，对探井的岩屑录井要求较高，对越是未知的地层，所要求的岩屑录井连续性越高；对于生产开发的油气井而言，钻进非储层段地层时，岩屑录井时间间隔较长，以钻进10m左右进行一次岩屑取样；在储层段内钻进时，基本都要求保证1m取样一次的连续取样录井频率。现有技术中，岩屑录井的岩屑取样都是由人工观察迟到时间与迟到深度，到达迟到深度后由工作人员由录井房快速抵达振动筛处，用筛盘从振动筛的导向板下方接一定量的掉落岩屑，再冲洗掉附着的泥浆、装白瓷盘、带回录井工作间供录井工程师、地质工程师等进行岩样定性与分析。当井上进尺较快时，工作人员需连续奔波于录井房与振动筛处，劳动强度较大，且容易错过某些井段的岩屑；当井上进尺较慢时，振动筛处对应的返出较少，工作人员在振动筛处时长需要等到较长时间以便接到足够量的岩屑，此过程中需要一直弯腰且保持手持筛盘，同样耗费人力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动收集录井用岩屑的方法，以解决现有技术中岩屑录井接取岩屑的工作强度大的问题，实现降低人力消耗、提高岩屑录井的自动化程度与岩样精度的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：一种自动收集录井用岩屑的方法，包括：S1、确定本次钻进作业所需进行岩屑录井的所有取样深度，设第一个取样深度为X；S2、钻进过程中，在迟到深度小于X时，驱动一个岩屑杯到达振动筛前端的下方，保持该岩屑杯敞口端朝上并保持杯盖关闭；S3、当迟到深度到达X时，驱动该岩屑杯的杯盖打开、收集从振动筛前端掉落的岩屑；S4、当迟到深度大于X后，驱动该岩屑杯的杯盖关闭，驱动该岩屑杯移开；S5、将X替换为下一个取样深度，重复步骤S2～S5。针对现有技术中岩屑录井接取岩屑的工作强度大的问题，本专利技术提出一种自动收集录井用岩屑的方法，本方法基于现有技术中录井的迟到深度，实现岩屑自动取样、降低人工劳作强度的目的。具体的，首先确定本次钻进作业所需进行岩屑录井的所有取样深度。对于钻井工程而言，一开钻进作业一般不会进行岩屑录井，不同油田、不同区块对岩屑录井的开始深度有不同要求，确认好岩屑录井的开始深度后，再根据取样频率确定所有的取样点的深度。设本次钻进作业的第一个取样深度为X，单位米，开始进行钻进。当钻进至濒临取样深度时，开始采用本方法：在迟到深度小于X时，驱动一个岩屑杯到达振动筛前端的下方，并保持该岩屑杯敞口端朝上、同时保持杯盖关闭，此时静止等待迟到深度逐渐加深，直到迟到深度到达X时，此时驱动该岩屑杯的杯盖打开，从振动筛前端掉落的岩屑自动掉入岩屑杯中进行暂存。对于现有的录井迟到深度而言，都不是连续变化的，一般人为设定以0.5m或1m间隔进行变化，它能够结合对应井深的钻速，合理反应当前返出岩屑的深度。本专利技术在迟到深度为所需取样的井深X的过程中，都保持岩屑杯不动，从而稳定的接取所需井段的岩屑。当迟到深度大于X后，即表明所需井段的岩屑返出完成，此时返出的为更深井段的岩屑，此时驱动该岩屑杯的杯盖关闭，避免误接多余岩屑干扰地质判断，同时驱动该岩屑杯移开振动筛前端下方即可。之后，将X替换为下一个取样深度，以下一个岩屑杯来重复上述步骤，完成对下一个取样深度的岩屑取样。本方法不断重复，实现自动对不同取样深度的岩屑的逐个取样，录井工作人员只需定期前往振动筛处，拆下岩屑杯，倒出其中岩屑即可获得所需深度的岩屑，显著提高了录井工作的自动化程度、降低了人力消耗，改善了录井工作条件。其次，在进尺较快时，本方法能够累计对多个不同深度的岩屑进行取样并暂存，因此能够避免工作人员连续奔波于录井房与振动筛处，减少工作人员的往返频率；在进尺较慢时，录井显示的迟到深度在某一深度停留时间较长、单位时间内岩屑返出量较低，通过本专利技术可以无需人工弯腰手持筛盘等待岩屑缓慢掉落，对录井工作人员的腰椎、手臂等都起到良好的保护作用，避免长期的弯腰作业；最后，由于本申请可以完全依靠现有的录井迟到深度数据进行自动化控制，相较于现有技术中人工从录井房内观察迟到深度、再急忙赶去振动筛处收集岩屑、容易错过正确的迟到深度对岩屑录井造成干扰的方式而言，对收集岩屑所对应井深的精度控制有显著提高，从而有效提高岩样精度与对应地层的准确性、降低了对岩屑深度错误标定的风险，这无论是对录井工作，还是单井甚至整个油气田的地质分析与开发方案优化而言，都具有十分重要的意义。单个岩屑杯的运动轨迹为圆形；所有岩屑杯环形均布，所有岩屑杯绕共同的转轴同步在竖直面或水平面内转动。本方案中使得所有岩屑杯同步进行圆周运动，通过现有技术中的任意旋转方式均可，如常见的转盘带动、电机驱动等。各岩屑杯可以在竖直面上分布，也可在水平面上分布。环形均布的岩屑杯能够使得每次转动角度一致，始终确保有一个岩屑杯位于能够收集岩屑的振动筛前端下方，只需在到达设定的迟到深度时打开或关闭对应的杯盖即可。各岩屑杯的转动由第一驱动装置进行驱动；每个岩屑杯配置一个第二驱动装置，第二驱动装置驱动对应岩屑杯杯盖的打开与关闭。根据实际岩屑录井要求提前设定，以迟到深度到达多少为标准，自动启动第一驱动装置和对应的第二驱动装置，再以迟到深度变化多少位标准，使第一驱动装置和第二驱动装置自动进行下一步动作。本方案中每个岩屑杯的杯盖由一个第二驱动装置独立控制。所述第一驱动装置为步进电机或伺服电机，第一驱动装置每次输出的转动角度，为相邻两个岩屑杯之间所对应的圆心角。第一驱动装置、第二驱动装置均由控制器进行控制，所述控制器从录井房接收迟到深度的数据信号，并根据该数据信号控制第一驱动装置、各第二驱动装置动作。在岩屑杯内放置滤浆兜，使掉落的岩屑进入滤浆兜内，并在岩屑杯表面开设若干排浆孔。从振动筛导向板下方收集的岩屑，其表面附着大量钻井液，本方案中滤浆兜与岩屑杯的内壁接触，从而使得进入岩屑杯的岩屑进入滤浆兜中，通过滤浆兜使得钻井液流出并从排浆孔中排出，不仅减少了岩屑杯的装载、减轻了第一驱动装置的负荷，还有利于避免刚从井内返出的高温钻井液烫到前来取下岩屑杯的工作人员；当工人需要取出岩屑时，本方案无需拆卸岩屑杯，只需取出滤浆兜即可，能够更加降低人力消耗、提高取样效率。当后一个岩屑杯到达振动筛前端的下方时，前一个岩屑杯直接或间接与振动筛的振动部件接触。如前所述，从振动筛导向板下方收集的岩屑，其表面附着大量钻井液，单纯的通过排浆孔被动排浆效果有限，而本方案使得装有岩屑的岩屑杯直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动收集录井用岩屑的方法，其特征在于，包括：/nS1、确定本次钻进作业所需进行岩屑录井的所有取样深度，设第一个取样深度为X；/nS2、钻进过程中，在迟到深度小于X时，驱动一个岩屑杯到达振动筛前端的下方，保持该岩屑杯敞口端朝上并保持杯盖关闭；/nS3、当迟到深度到达X时，驱动该岩屑杯的杯盖打开、收集从振动筛前端掉落的岩屑；/nS4、当迟到深度大于X后，驱动该岩屑杯的杯盖关闭，驱动该岩屑杯移开；/nS5、将X替换为下一个取样深度，重复步骤S2～S5。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动收集录井用岩屑的方法，其特征在于，包括：
S1、确定本次钻进作业所需进行岩屑录井的所有取样深度，设第一个取样深度为X；
S2、钻进过程中，在迟到深度小于X时，驱动一个岩屑杯到达振动筛前端的下方，保持该岩屑杯敞口端朝上并保持杯盖关闭；
S3、当迟到深度到达X时，驱动该岩屑杯的杯盖打开、收集从振动筛前端掉落的岩屑；
S4、当迟到深度大于X后，驱动该岩屑杯的杯盖关闭，驱动该岩屑杯移开；
S5、将X替换为下一个取样深度，重复步骤S2～S5。


2.根据权利要求1所述的一种自动收集录井用岩屑的方法，其特征在于，单个岩屑杯的运动轨迹为圆形；所有岩屑杯环形均布，所有岩屑杯绕共同的转轴同步在竖直面或水平面内转动。


3.根据权利要求2所述的一种自动收集录井用岩屑的方法，其特征在于，各岩屑杯的转动由第一驱动装置进行驱动；每个岩屑杯配置一个第二驱动装置，第二驱动装置驱动对应岩屑杯杯盖的打开与关闭。


4.根据权利要求3所述的一种自动收集录井用岩屑的方法，其特征在于，所述第一驱动装置为步进电机或伺服电机，第一驱动装置每次输出的转动角度，为相邻两个岩屑杯之间所对应的圆心角。


5.根据权利要求3所述的一种自动收集录井用岩屑的方法，其特征在于，第一驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊朝柱，
申请(专利权)人：熊朝柱，
类型：发明
国别省市：四川;51