管中的工具的探測制造技術

提供了用于確定工具是否已部署在鉆管之下的方法和系統。井下工具可測量各種特征，其接著可被分析以確定工具已部署在鉆管之下的可能性。例如，密度和孔隙度測量可受套管或鉆管的存在影響，且因此這樣的測量可提供工具是否已部署在鉆管之下的指示。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】管中的工具的探測相關申請的交叉引用本申請要求2010年5月21日提交的美國臨時申請號61/347，209的優先權，且由 此將臨時申請通過引用并入本文。
本專利技術通常涉及對井眼進行測井的領域。更具體地，本專利技術涉及確定激活井下工 具輸送的適當的時間和/或位置。
技術介紹
在井下工具下入到井眼內時或者在鉆井眼的同時，井下工具可以用多種方式被輸 送。傳統方法是通過下入在電纜上的工具來在電纜上輸送工具，該電纜也向工具提供電力 以及提供工具和地面之間的通信。可選地，工具可通過試井鋼絲被輸送。在這種情況下， 工具在只用于輸送工具但不提供電力或通信的電纜上被下入。工具以自主方式起作用，并 具有其自己的井下電源(一般是電池)。有限的向下通信可通過以某種模式加速電纜來實 現。如果井眼條件不允許工具到達井眼的底部，則工具也可在鉆管的底部處被輸送(例如， 惡劣測井條件或“TLC”)。這可在重力不允許工具到達井的底部的高度偏斜的井或水平井 中有特別的意義。在這種測井中，電纜在鉆管內部，且因此測井非常類似于傳統電纜測井。沿著鉆柱向下推工具可導致對工具的損壞，因為它們用于推擠井眼中的障礙物。 TLC的操作是昂貴的，且常常需要測井電纜和測井車?？蛇x的方法是通過鉆管部署工具，讓 它離開鉆管并將它鎖到鉆管的底部。一旦這被完成，鉆管就在工具正測井并將數據記錄在 其內部存儲器中時被拉出井眼。在鉆管輸送測井中，在井下工具和地面之間可能有很少通信或沒有通信。這產生 幾個問題，其中很多問題是由于測井工具被鎖到鉆管的底部的確切時間是未知的。為了不 太早地耗盡電池，僅當工具準備向上測井時，才應啟動工具的電源。對配備有井徑儀臂以使極板偏心并測量井眼直徑的極板密度測井儀或具有井徑 儀臂的任何類似地配備的設備存在額外的問題。當這些臂打開時，它們通常不允許工具向 下移動。如果工具在井徑儀臂打開的情況下被向下推，則它可能被卡住，且使用足夠的所施 加的力，臂將彎曲或制動。因此理想的是，井徑儀臂只在工具準備向上移動時才打開，工具準備向上移動在 大部分情況下是在工具被部署之后的幾分鐘。在缺乏與地面的任何通信時，工具不可能探 測部署是否是成功的。根據常規方法，工具電源的啟動和井徑儀的打開通?；诙〞r器。就 在工具下入到鉆管中以被向下泵送之前，該定時器被設置。該設置通常必須留下足夠的時 間來允許工具被向下泵送并部署。因為在部署中可能有多個延遲，這個時間必須被設置得 非常長(即，以過長的時間建立)。如果部署很快，則在工具可開始向上移動之前在部署之 后有長時間的等待。因此，在本領域中存在對處理常規工具中的一些不便例如上面所述的一些不便的系統和方法的需要。附圖說明圖1是根據示例性實施方案的在鉆管內的工具的圖示。圖2是根據示例性實施方案的部署在井眼214內的密度測井儀的圖示。圖3是根據示例性實施方案繪出深度與短間距探測器和長間距探測器的計數率的關系的曲線。圖4是根據示例性實施方案當工具在套管或鉆管中時繪出深度與長間距表觀密度、短間距表觀密度和補償密度(RHOB)的關系的曲線。圖5是根據示例性實施方案繪出信道與在套管中和外的長間距能量能譜的關系的曲線。圖6是根據示例性實施方案繪出信道與在套管中和外的短間距能量能譜的關系的曲線。圖7是根據示例性實施方案繪出短間距探測器和長間距探測器的窗口比Wl/ (W3+W4)的曲線。圖8是根據示例性實施方案繪出深度與長間距和短間距表觀光電因子(PEF)的關系的曲線。圖9是根據示例性實施方案的中子工具的圖示。圖10是根據示例性實施方案繪出深度與近探測器和遠探測器的計數率的關系的曲線。圖11是根據示例性實施方案繪出深度 與熱中子孔隙度(TNPH)和熱α因子 (TALP)的關系的曲線。圖12是根據示例性實施方案繪出深度與示例性近/遠熱計數率比以及還有示例性(近熱)/(近超熱)計數率比的關系的曲線。圖13是根據示例性實施方案的自動探測算法或方法的流程圖。具體實施方式現在將參考附圖描述一些實施方案。為了一致性，在不同的圖中的相似元件將使用相似的數字來表示。在下面的描述中，闡述了很多細節以提供對各種實施方案和/或特征的理解。然而，本領域中的技術人員將理解，一些實施方案可以在沒有這些細節中的很多細節的情況下被實踐，以及偏離所述實施方案的很多變化或修改是可能的。如這里使用的， 術語“在...之上”和“在...之下”、“向上”和“向下”、“上部”和“下部”、“往上”和“往下”以及指示在給定點或元件之上或之下的相對位置的其它類似術語在這個描述中用于更清楚地描述某些實施方案。然而，當應用于在偏斜或水平的井中使用的設備和方法時，這樣的術語在適當時可以指從左到右、從右到左、或對角線關系。圖1是根據示例性實施方案的在鉆管內的工具102的圖示。示例性工具102被示為布置在內部外殼或保護性套筒104內和內部外殼或專用鉆管106內。在示例性實施方案中，保護性套筒104和專用鉆管106中的任一個或兩個可由鋼制成。在保護性套筒104和專用鉆管106都由鋼制成的特定的實施方案中，工具102可由大約O. 55英寸的鋼(在保護性套筒104和專用鉆管106之間累積)圍繞。在某些實施方案中，除了鐵以外，構成保護性 套筒104和專用鉆管106的材料可包括大約1%的錳和1%的鉻。工具102與保護性套筒 104之間的內部間隙108以及(集中式)保護性套筒104與專用鉆管106之間的外部間隙 110填充有鉆井泥漿。在示例性實施方案中，鉆井泥漿穿過這些間隙的流動可幫助通過鉆管 將工具102傳送到井下，直到保護性套筒104和工具102到達鉆柱的端部。在某些實施方 案中，專用鉆管106可以不同于普通鉆管，因為它是鉆柱中的鉆管的最后一個接頭。在某些 實施方案中，專用鉆管106還可包括某種類型的鎖住機構(未示出)，用于在工具102從保 護性套筒104彈出時連接到工具102。在一些實施方案中，專用鉆管106可包括實質上與鉆 管的其余部分相同或類似的材料和配置，并可就是鉆柱的最后一個接頭。在其它實施方式 中，專用鉆管106可具有不同的配置以更好地安置鎖住機構。在各種實施方案中，一旦工具 102實質上被暴露，鎖住機構就可停止工具102相對于鉆管的運動。前述描述僅僅是鉆管運輸器的一個實施方案。具有不同的幾何結構和不同的金屬 合金的其它實施方案是可能的，如受益于本公開的本領域普通技術人員可認識到的。在選 擇在鉆管運輸器的構造中使用的材料時考慮的考慮因素包括最小化腐蝕、最小化或抵抗銹 蝕、以及延長在高狗腿井眼中的疲勞壽命。在工具102布置在鉆柱(例如，如圖1所示)內時，在工具102周圍的大量鋼的存 在對工具響應可有明顯的影響，這可由鋼的高度衰減和在鉆管內部的泥漿的影響控制。然 而，工具102通常對周圍的井眼214和地層216保持敏感。在響應中的大的可變性是可能 的，因為工具102未被定向。例如，在工具102是密度測井儀的實施方案中，密度極板220 可以指向井眼214或地層216。圖2是根據示例性實施方案的部署在井眼214內的密度測井儀212 (其可以是在 圖1中示出的工具102)。在示例性實施方案中，在圖2所示的密度測井儀212的部分之上， 攜帶密度測井儀212的工具串被鎖到鉆柱的端部，如上所述。如圖2所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.21 US 61/347,209;2011.05.05 US 13/101,8361.一種用于攜帶通過鉆管部署的工具的工具串，其包括傳感器，其用于進行測量，所述測量給出關于所述工具是否已部署在所述鉆管之下的指示，其中當確定所述工具已部署在所述鉆管之下時，向所述工具串供電以進行測井，所述工具已部署在所述鉆管之下的確定基于所述指示。2.如權利要求1所述的工具串，其中所述測量包括由所述傳感器進行的多個測量，并且其中所述傳感器包括多個傳感器。3.如權利要求1所述的工具串，其中測井數據的采集基于所述工具已部署在所述鉆管之下的所述確定而開始。4.如權利要求1所述的工具串，其中所述工具串被鎖到所述鉆管的底部。5.如權利要求1所述的工具串，其中所述測量包括下列項中的至少一個使用一個或多個Y-射線探測器的Y-Y密度和光電因子(PEF)測量。6.如權利要求5所述的工具串，其中所述測量包括下列項中的至少一個與預定的限制比較的在所述Y-射線探測器中的一個或多個中的校準的計數率。7.如權利要求1所述的工具串，其中所述測量包括下列項中的至少一個由設備對所述工具串上的密度極板進行的超聲波測量；電介質測量；以及實質上與密度測量組合的電阻率測量。8.如權利要求1所述的工具串，其中所述測量包括下列項中的至少一個與預定的限制比較的表觀密度；在兩個或多個Y-Y密度探測器所測量的表觀密度之間的差異；使用一個或多個探測器測量的Y-射線能譜的能譜形狀；來自多個Y射線探測器的計數率，其中所述計數率被輸入到正演模型中，且其中所述指示基于由于所述正演模型的反演而產生的重構誤差；以及來自進入神經網絡的多個探測器的計數率，所述多個探測器確定鉆管的存在或缺少。9.如權利要求1所述的工具串，其中所述測量基于能譜中的低能量能譜窗口中的計數和高能量能譜窗口中的計數之間的比。10.如權利要求1所述的工具串，其中所述測量包括下列項中的至少一項用于獲得密度和PEF的來自密度探測器的多個能量窗口的計數率的正演模型和反演；以及在一個或多個能量窗口中的所述一個或多個Y-射線探測器的計數率的正演模型，其中所述正演模型包括對圍繞所述工具的鉆管的響應和求出圍繞所述工具的鉆管的存在的反演。11.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：勞倫特·維里加斯，克里斯托弗·德爾卡波，克里斯汀·斯托勒，
申請(專利權)人：普拉德研究及開發股份有限公司，
類型：
國別省市：