用于测定支管的井下工具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于测定井眼壁（3）或井眼套管（4）中的支管的井下工具（1），所述工具包括：工具壳体（5），其沿着纵轴（6）延伸且具有垂直于所述纵轴的周面且适用于被降到钻井中，以及多个声波收发器（7），各个声波收发器在预定的角区段（9）从所述壳体发送声波信号且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的声波信号，其中，所述多个声波收发器被沿着所述工具壳体的周面设置，且具有一相互距离，且能够在整个360°圆心角范围内将声波信号远离所述工具壳沿径向朝向所述井眼壁或井眼套管发送，其中在使用过程中，一个声波收发器在一个脉冲期间在该声波收发器的预定角区段中发送一声波信号，其中，一个声波收发器在后续的回波期间接收来自于所述井眼壁或井眼套管的经反射的声波信号，其中，在后续的回波期间，没有接收到经反射的声波信号表明存在一个支管。此外，本发明专利技术还涉及一种用于确定位置的井下系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测定支管的井下工具
本专利技术涉及一种用于测定井眼臂或井眼套管中的支管的井下工具，所述井下工具包括:工具壳体，其沿着纵轴延伸且具有垂直于所述纵轴的周面且适用于被降到井中；以及多个声波收发器，各个声波收发器在预定的角区段从所述壳体发送声波信号且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的声波信号。此外，本专利技术还涉及确定支管的位置的井下系统以及方法。
技术介绍
具有多个叉形分支和支管的井眼降低了总成本，提高了生产率，且提高了储层的出油率。此类型的井能够增大可采储量，使得储层更加易于管理，并且越来越受到欢迎。然而，构建复杂的井轮廓是很有挑战性的且有风险。最近的应用和系统开发使得操作者确信多支管好处多于坏处，因此在多支管井中进行工具导航的需求正在增加。因为能够在竖直方向和水平方向更加彻底地排干储层的能力，所以每个油井和油田的可采储量大量地增加，同时每个油井和油田的资本成本和操作成本也最小化。事实上，达到与传统的油井相同的出油率而产生的成本在很多情况下是很高的，特别是在例如深水海底开发的情况下。多支管井允许将成本分摊到多个储层穿透中，并且在一些情况下可免除对加密钻探的需求。在具有多层、多个分区或随机取向的自然断裂层的不均匀储层中，通过钻探多分支井，能够开采更多的石油和天然气，并且能够使得更多的断裂层交叉。在钻探期间由于淤泥流动或在生产期间由于含油液体 ，使得使用可见光、激光、红外线等的视觉再现具有使用受限的缺点。为了改善上述情况，用于定位和流体速率测量的声波测量因此正在越来越多地被开发。然而，因为声波测量一般地利用多普勒效应进行重复图样测量——该测量不能被用于支管的测定，因此支管的测定是存在问题的。
技术实现思路
本专利技术的目的是全部或部分地克服现有技术中的上述的缺点和缺陷。更具体地，本专利技术的目的是提供一种改进的井下工具，该工具能够测定多支管井中的井下支管。从以下的说明将变得显而易见的上述的目的以及多种其他目的、优点和特征将通过本专利技术的方案来实现，本专利技术涉及一种用于测定井眼壁或井眼套管中的支管的井下工具，所述工具包括:-工具壳体，其沿着纵轴延伸且具有垂直于所述纵轴的周面且适用于被降到井中，以及-多个声波收发器，各个声波收发器在预定的角区段从所述壳体发送声波信号且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的声波信号，其中，所述多个声波收发器被沿着所述工具壳体的周面设置，且具有一相互距离，且能够在整个360°圆心角上将声波信号远离所述工具壳体沿径向朝向所述井眼壁或井眼套管发送，其中在使用过程中，一个声波收发器在一个脉冲期间在该声波发送器的预定角区段中发送一声波信号，其中，一个声波收发器在后续的回波期间接收来自于所述井眼壁或井眼套管的经反射的声波信号，其中，在后续的回波期间，没有接收到经反射的声波信号表明存在一支管。根据本专利技术的所述井下工具还可包括用于测量所述井下套管的磁力分布的磁力剖面仪。所述磁力剖面仪能够施加一磁场并且测量所述磁场的改变。此外，所述磁场的改变根据所述井眼套管和所述磁场之间的相互作用来测量。在本专利技术的一个实施例中，所述多个声波收发器沿着所述工具壳体的周面等距离地设置，且具有固定的相互距离。此外，所述多个声波收发器沿着所述工具壳体的周面以规则图案设置。所述多个声波收发器可沿着所述工具壳体周面以规则图案(诸如，Z字形)设置。在另一实施例中，多于一个的声波收发器可在所述回波期间接收信号。此外,多于一个的声波收发器可在所述脉冲期间发送信号。此外，所述井下工具可包括至少四个声波收发器，各个声波收发器能够发送覆盖整个圆心角的至少四分之一的声波信号，例如，包括至少八个声波收发器，各个声波收发器能够发送覆盖整个圆心角的至少八分之一的声波信号。此外，所述井下工具可包括能够发送覆盖所述整个圆心角的声波信号的声波收发器阵列。另外，在所述脉冲期间在不同的预定角区段能够发送多个声波信号。此外，多个声波收发器能够发送具有不同的预定幅度和相位的声波信号。根据本专利技术的井下工具还可包括多个第二声波收发器，所述多个第二声波收发器设置成离所述多个声波收发器有一纵向距离，且沿着所述工具壳体的周面设置，且具有一相互距离，且能够在整个360度圆心角范围内远离所述工具壳体沿径向朝向所述井眼壁或井眼发送声波信号。本专利技术还涉及一种井下系统，所述井下系统包括:一测井电缆，-一工具管柱，-一驱动单元，-一支管定位器，以及-一用于在支管中操作的操作工具，其中，所述系统还包括如上所述的用于测定支管的井下工具。如上所述的井下系统还可包括一磁力剖面仪。在另一实施例中，所述操作工具可以是测井工具、钥匙工具、铣削工具或钻孔工具。所述井下系统还可包括定位工具，诸如套管接箍定位器。此外，本专利技术还涉及一种测定支管的位置的方法，所述方法包括如下的步骤:-将所述的井下工具移动到井眼中的第一位置，-进行一系列脉冲/回波测量，所述测量包括:-在第一脉冲期间,在第一角区段通过一声波收发器发送声波信号，-在第一回波期间，如果一声波收发器接收到反射的声波信号，则进行记录，-在第二脉冲期间，在第二角区段通过一相邻的声波收发器发送声波信号，-在第二回波期间，如果一声波收发器接收到经反射的声波信号，则进行记录，-在所述第一位置继续所述系列脉冲/回波测量，直到已经使用多个声波收发器勘测了沿所述工具壳体的整个周面的所有角区段，-将所述井下工具移动到所述井眼中的第二位置，-在井眼中的所述第二位置进行第二系列的脉冲/回波测量，-从测量子集中没有接收到经反射的声波信号的集合来测定(确定)所述支管的位置，表示所述支管的位置。所述方法还可包括针对由所述声波收发器进行的各记录将一磁力分布记录下来的步骤。另外，上述的方法还可包括步骤:使用上述的方法进行多次测量并且然后组合由所述声波收发器进行的具有相匹配的已记录的磁力分布的若干记录。上述的方法还可包括将操作工具插入到所述支管中的步骤。最后，如上所述的方法还可包括利用支管定位工具将所述井下工具压入到所述支管中的步骤。【附图说明】以下将参考附图更加详细地说明本专利技术和它的多个优点，为了说明的目的，只示出了一些非限制性的实施例，其中:图1示出了井下工具管柱(tool string，井下仪器串)，其带有用于测定支管的工具，图2示出了用于测定支管的工具的剖面图，图3a示出了来自于用于测定支管的数据的图像表示以利用工具使支管的位置可视化，该工具具有三个不同的收发器号，图3b示出了与图3a中的数据的图像表示相对应的工具，该工具具有少量的发送器，图3c示出了来自于如下的工具的数据的图像表示，该工具具有比图3b中的工具多的收发器，图3d示出了与图3c中的数据的图像表示相对应的工具，图3e示出了来自于如下的工具的数据的图像表示，该工具具有比图3d中的工具多的收发器，图3f示出了与图3e中的数据的图像表示相对应的工具，图4示出了带有用于测定支管的工具的井下工具管柱，该工具包括另一组声波收发器，以及图5示出了用于测定支管的工具的井下工具管柱，该工具包括驱动单元和支管定位工具。所有的附图都是高度示意的，且不一定按比例绘制，它们只示出了为了解释本专利技术所必需的一部分,其他部分被省略或者仅仅给予暗示。【具体实施方式】图1示出了用于测定裸眼井的井眼壁3或下套管井的井眼套管4中的支管2的井下工具I。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测定井眼壁（3）或井眼套管（4）中的支管的井下工具（1），所述井下工具包括：?工具壳体（5），其沿着纵轴（6）延伸且具有垂直于所述纵轴的周面且适用于被降到井中，以及?多个声波收发器（7），各个声波收发器在预定的角区段（9）从所述壳体发送声波信号且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的声波信号（8），其中，所述多个声波收发器被沿着所述工具壳体的周面设置且具有一相互距离，且能够在整个360°圆心角范围内将声波信号沿径向远离所述工具壳体朝向所述井眼壁或井眼套管发送，其中在使用过程中，一个声波收发器在一个脉冲期间在该声波发送器的预定角区段中发送一声波信号，其中，一个声波收发器在后续的回波期间接收来自于所述井眼壁或井眼套管的经反射的声波信号，其中，在所述后续的回波期间，没有接收到经反射的声波信号表明存在一支管，其中所述井下工具还包括用于测量所述井下套管的磁力分布的磁力剖面仪。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 EP 11172151.01.一种用于测定井眼壁(3)或井眼套管(4)中的支管的井下工具(I )，所述井下工具包括: -工具壳体(5)，其沿着纵轴(6)延伸且具有垂直于所述纵轴的周面且适用于被降到井中，以及 -多个声波收发器(7 )，各个声波收发器在预定的角区段(9 )从所述壳体发送声波信号且接收反射自所述井眼壁或井眼套管的声波信号(8)， 其中，所述多个声波收发器被沿着所述工具壳体的周面设置且具有一相互距离，且能够在整个360°圆心角范围内将声波信号沿径向远离所述工具壳体朝向所述井眼壁或井眼套管发送，其中在使用过程中，一个声波收发器在一个脉冲期间在该声波发送器的预定角区段中发送一声波信号，其中，一个声波收发器在后续的回波期间接收来自于所述井眼壁或井眼套管的经反射的声波信号，其中，在所述后续的回波期间，没有接收到经反射的声波信号表明存在一支管，其中所述井下工具还包括用于测量所述井下套管的磁力分布的磁力剖面仪。2.根据权利要求1所述的井下工具，其特征在于，所述磁力剖面仪能够施加一磁场并且测量所述磁场的改变。3.根据权利要求2所述的井下工具，其特征在于，所述磁场的改变根据所述井眼套管和所述磁场之间的相互作用来测量。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述多个声波收发器沿着所述工具壳体的周面等距离地设置，且具有固定的相互距离。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述多个声波收发器沿着所述工具壳体的周面以规则图案设置。`6.根据权利要求1至5中的任一项所述的井下工具，其特征在于，多于一个的声波收发器在所述回波期间接收信号。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的井下工具，其特征在于，多于一个的声波收发器在所述脉冲期间发送信号。8.根据前述权利要求中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述井下工具包括至少四个声波收发器，各个声波收发器能够发送覆盖整个圆心角的至少四分之一的声波信号，例如，至少八个声波收发器，各个声波收发器能够发送覆盖整个圆心角的至少八分之一的声波信号。9.根据前述权利要求中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述井下工具包括能够发送覆盖所述整个圆心角的声波信号的声波收发器阵列。10.根据前述权利要求中的任一项所述的井下工具，其特征在于，在所述脉冲期间在不同的预定角区段能够发送多个声波信号。11.根据前述权利要求中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述声波收发器能...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·哈伦德巴克，J·谢尔高拉斯穆森，
申请(专利权)人：韦尔泰克有限公司，
类型：
国别省市：