具有铰接臂及储层表征和绘图能力的激光钻孔工具制造技术

本申请涉及用于使用井下激光工具激发含烃地层的系统和方法。烃地层的系统和方法。烃地层的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有铰接臂及储层表征和绘图能力的激光钻孔工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年6月12日提交的标题为“具有铰接臂和储层表征及绘图能力的激光钻孔工具(LASER DRILLING TOOL WITH ARTICULATED ARM AND RESERVOIR CHARACTERIZATION AND MAPPING CAPABILITIES)”的第16/439,383号美国专利申请的优先权和权益，该申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本申请涉及激光工具以及用于使用高功率激光器激发含烃地层的相关系统和方法。

技术介绍

[0004]钻井孔激发是石油工程的一个分支，主要研究如何增加从地层到钻井孔的碳氢化合物流量，以进行生产。为了从目标地层产出碳氢化合物，地层中的碳氢化合物需要从地层流向钻井孔，以便产出并流向地面。从地层到钻井孔的流动通过地层渗透性实现。当地层渗透性较低时，激发会被用来增加流量。可在钻井孔周围及进入地层中进行激发，以在地层中建立网络。激发的第一步通常是将套管穿孔和固井，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种配置成在岩层内的钻井孔的井下环境中使用的激光穿孔工具，其特征在于，所述激光穿孔工具包括：配置成对所述钻井孔进行穿孔的穿孔构件，所述穿孔构件包括一个或多个光传输介质，所述一个或多个光传输介质是源自配置成产生原始激光束的激光产生单元的光学路径的一部分，所述一个或多个光传输介质配置成传递所述原始激光束；激光头，所述激光头联接到所述一个或多个光传输介质且配置成接收所述原始激光束，所述激光头包括用于控制输出激光束的至少一个特征的光学组件；冲洗组件，所述冲洗组件至少部分地设置在所述激光头之内或邻近所述激光头，且配置成将冲洗流体递送到所述输出激光束附近的区域；多个定向喷嘴，所述多个定向喷嘴围绕所述激光头的外周设置，所述多个喷嘴配置成控制所述激光工具在钻井孔内的定向；以及控制系统，所述控制系统用于控制所述激光头的运动或位置，或者所述光学组件的操作中的至少一个，以在钻井孔内引导所述输出激光束。2.根据权利要求1所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述光学组件包括：分光棱镜，所述分光棱镜配置成接收所述原始激光束并将所述原始激光束分成一个或多个光束；以及准直器，所述准直器设置在所述分光棱镜下游，且配置成接收所述一个或多个光束并产生具有特定大小或形状的输出激光束。3.根据权利要求2所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述光学组件进一步包括至少一个额外透镜，所述至少一个额外透镜设置在所述分光棱镜和准直器之间，用于基本上垂直于所述激光头的中心轴或相对于所述激光头的中心轴倾斜地递送输出激光束。4.根据权利要求2所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述准直器配置成基本上平行于所述激光头的中心轴递送输出激光束。5.根据权利要求2所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述准直器配置成递送发散光束。6.根据权利要求2所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述准直器配置成递送会聚光束。7.根据权利要求2所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述准直器配置成递送准直光束。8.根据权利要求1所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述冲洗系统包括多个冲洗喷嘴，所述多个冲洗喷嘴设置在输出激光束附近且连接到冲洗流体供应源，所述冲洗喷嘴配置成将冲洗流体递送到所述输出激光束附近的区域。9.根据权利要求8所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述冲洗喷嘴的至少一部分是真空喷嘴，所述真空喷嘴连接到真空源且配置成从所述输出激光束附近的区域去除碎屑和气态流体。10.根据权利要求1所述的激光穿孔工具，其特征在于，所述多个定向喷嘴是冲洗喷嘴，所述冲洗喷嘴配置成向所述激光头提供推力，使得所述激光头在所述钻井孔内移动。11.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨米，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：