位于设置在地下井孔中的管道上或其附近的物质可通过监测从该物质散射的伽玛射线而进行检测和/或识别它们的存在。这些物质包括管道侧壁上的沉积物和包含在管道中的液体。沉积物的示例包括沥青质、石蜡、污垢、沙砾等等。伽玛射线有策略地从设置在管道中的工具导向至管道的侧壁附近。某些伽玛射线从管道附近的物质散射，并且利用检测器来检测，检测器设置在离伽玛射线源指定的轴向距离处。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用 本申请是延续部分并要求享有于2011年12月21日提交的待审美国申请N0.13/332，543的权益，该申请是2009年7月I日提交的美国申请N0.12/496，163的延续部分，并要求享有其权益，这些申请的全部公开通过引用而结合在本文中，以用于所有目的。背景1.专利
本专利技术总地涉及检查地下井孔中的管道。更具体地说，本专利技术涉及一种装置和方法，其使用辐射源来检查地下管道，并使用辐射检测器来检测或识别沉积在管道中和/或其附近的不受欢迎或极坏的物质的存在。2.现有技术的描述用于生产碳氢化合物的地下井孔通常以套管柱作为内衬，其粘固在与井孔相交的岩层上。还可在第一套管柱中插入内套管柱，并将其粘固在合适位置上。从油井生产出的流体在生产管中流向地面，生产管插入在内套管柱的内部。在典型油井的寿命中，可能要除去生产管，从而在油井中执行修补、修理或流动增强操作。有时还可能需要除去套管的一部分或全部。通常钻井流体填充在同心管道之间的环形空间中。钻井流体中的颗粒，例如重晶石可能随着时间沉积或沉积下来，并形成水泥状物质，其与同心管道粘结在一起，并阻碍了从井孔除去内管道。虽然刀具可切开管道，从而可除去未粘住的部分，但如果在管道粘附在一起的地方以下的深度进行切割的话也不能除去管道。或者，太浅的切割可能留下不合适宜的很长的自由管子部分，其在粘附点上面延伸。与重质碳氢化合物相混合的沥青质或沙砾可能在生产管道内部形成堵塞，其将限制油井的生产能力。贯穿生产管的废物筐、环规和虚拟工具已经用于寻找堵塞。
技术实现思路
本专利技术公开了一种检查地下井孔中的管道的方法。在一个示例中，该方法包括将辐射从定位在测井工具中的放射源引导至相邻的管道侧壁中，检测从与管道相邻的环面的材料散射的辐射，估算所检测的辐射的比率和能量，并基于所检测的辐射的比率和能量而识别出该物质。在一个示例中，辐射是伽马射线，并且源是137Cs伽马射线源，其具有大约662keV的能量。在这个示例中，康普顿散射辐射在检测时具有大约250keV至大约650keV能量。在一个示例中，检测的步骤利用轴向偏离源的检测器来执行。发射出的辐射可从源处以基本圆锥形的图案进行导向，其中所检测的辐射的能量依赖于辐射的散射角。该物质可能是位于环面中并且粘附在管道上的沥青质、沉积在与管道相邻的环面中的污垢、管道上的沙砾以及其组合。该方法还可包括估算物质的位置，并基于识别物质和估算物质位置的步骤而有助于从管道上除去物质。可选地，该物质可能是位于管道内部或沉积在管道中的生产流体，其中管道是生产管。这里还提供了一种对地下井孔进行成像的方法。在这个示例方法中，提供了测井仪，其具有辐射源和散射辐射检测器。在这个示例中，该方法还包括在插入井孔的管道中引入测井仪，引导来自源的辐射，使得某些辐射从与管道相邻的材料散射，从而限定散射辐射，利用散射辐射检测器检测散射辐射，并基于所测散射辐射的比率和能量而识别出该物质。可选地，提供了圆锥形的导向器，其靠近辐射源并定位在测井仪中，使得导向器的顶点朝着源进行导向，并且导向器具有与管道轴线基本平行的轴线。在一个备选实施例中，散射辐射的能量与所检测的辐射的散射角相对应。在一个示例中，该材料是沥青质、石蜡、污垢、沙砾的一种或多种或其组合。【附图说明】上面已经陈述了本专利技术的某些特征和好处，其它特征和好处将随着结合附图所做的说明而变得清晰明了，其中: 图1是根据本专利技术的井下成像工具的示例性实施例的示意图，其具有低能辐射源和设置在井孔中的检测器。图2是根据本专利技术的单个康普顿-散射0.662MeV铯-137伽马射线相对散射角的能量相关性的示例图表。图3是图1工具的一个实施例的透视图。图4A和图4B是图3工具的一个示例性实施例的截面图。图5是在砾石充填沙砾完井中的单个检测器对异常的强度/测井响应与根据本专利技术的成像工具的一个示例性实施例所测量的深度的图表。图6是根据本专利技术的一个实施例的管道中的成像工具的一个示例的局部侧截面图。图7是根据本专利技术一个实施例的计数强度对计数能量的图谱的一个示例。图8是图表的一个不例，其代表根据本专利技术一个实施例的对沉积在生产管道内部的沥青质的高能量窗(W6)计数率响应。图9是根据本专利技术一个实施例的图6的成像工具和高能量辐射的单个散射区域的示意性示例。虽然本专利技术将结合优选实施例进行描述，但是应该懂得其并不意图将本专利技术局限于该实施例。相反，其意图覆盖所有包含在附属权利要求所限定的本专利技术的精髓和范围内的备选方案、变体和等效物。【具体实施方式】现在将在后文中参照附图更完整地描述本公开的方法，在附图中显示了实施例。本公开的方法可采用许多不同的形式，并且不应该认为局限于这里所阐述的例证性的实施例，相反提供这些实施例将使本公开更为完整和完善，并将其范围完全传达给本领域中的技术人员。全文中相似的标号标识相似的元件。应该懂得本公开的范围并不局限于结构、操作、精确材料或所示和所述实施例的精确细节，因为改型和等效物对于本领域中的技术人员将是清晰明了的。在附图和说明书中已经公开了例证性的实施例，并且虽然采用了特定的术语，但其只是从普通和描述性的意义上使用的，而不用于限制目的。因此，所述这里的改进仅仅受到附属权利要求范围的限制O现在参照图1，其显示井下成像工具100定位在砾石充填层的“底管”或内钢壳110中。应该认识到，工具壳130可由任何轻金属构造而成，其中这里使用的词语“轻金属”指原子序数小于23的任何金属。井下成像工具100至少包括外壳或管道130，其携带辐射源120和多个检测器140。在一个示例性的实施例中，伽玛辐射源120居中地定位在外壳130中。可选地，检测器140在方位角上以恒定半径对称地间隔开，但也定位在外壳130中。换句话说，在一个示例中，间隔开的检测器140所在的半径小于外壳130的半径。在这种情况下，辐射源120将辐射，即射线124发射到砾石充填层150中。砾石充填层150的纹路图案指出了砾石充填层的可能区域，其可能被砾石填充或不被砾石填充。例如，中心区域151可能组成了砾石充填层150中的空隙，其已经被完井流体或生产流体填充，而其它区域153可能组成了被恰当完井或完全填充沙砾的砾石充填层部分。当然，本领域中的技术人员在受益本公开的条件下应该懂得，这些仅仅用于说明性的目的，而且空隙或孔洞相对于工具100可采用任何形状和任何位置。在图1的示例中，传播到砾石充填层150中的伽玛射线124在某些能量损失的条件下经过康普顿散射(在点155处)回检测器140，检测器定位在井下成像工具100中。低能量伽玛射线126由检测器140进行检测。康普顿散射伽马射线126的计数率强度除了其它因素之外尤其依赖于砾石充填层材料的密度。因此，较高的计数率代表砾石充填层中较高的密度，而较低的计数率代表由于较少射线被散射回检测器而引起的较低密度。在一个示例中，辐射源120包括钡、铯、某些其它辐射源或其组合。通过利用例如这种源，并且因为检测器定位在靠近源的位置，所以所测能量只来源于紧邻筛网的砾石充填层中的很短距离处。出于这些相同的原因，在一个示例中，检测器140定位在靠近辐射源120的外壳130中。在一个示例性的实施例中，辐射源120和检测器140沿着工具100的长度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种勘测地下井孔中的管道的方法，包括：a．将辐射从源导向至所述管道的侧壁；b．检测从所述管道附近的材料散射的辐射；c．估算所检测的辐射的比率和能量；并d．基于所检测的辐射的比率和能量而识别所述材料。
【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：DK斯泰因曼，R赫措格，JE斯马迪克，
申请(专利权)人：通用电气石油和天然气测井服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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