专利名称：井孔测井系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种井孔测井系统，其用于在地层中形成的井孔。
这种电缆测并方法的一个缺陷是，在放下和操作测井工具期间，需要额外的钻探调整时间。另一个的缺陷是，会存在危险，即在开放的井孔段，测井工具会被堵塞。而且，也许不可能把测井工具插入新钻探的井孔部分的重要区域，例如，在高度倾斜或水平的井孔段的情况下。结果是，不能获得周围地层的重要信息。
根据本发明，其提供一种测井系统，其用于在地层中形成的井孔中，所述系统包括一个安装在井孔内的圆筒形的元件；和一个测井构件，其包括一个有引入口的导管，且其能沿圆筒形元件的径向方向在一个收缩位置和一个展开位置之间移动，在所述收缩位置，测井构件大致被装配在圆筒形元件之内；在展开位置，测井构件伸出圆筒形部件，从而，当圆筒形元件被安装在井孔内后，所述引入口和地层流体连通；测井系统还包括一个活动装置，其用于在收缩位置和展开位置之间移动测井构件。
由此可以得到，由于圆筒形元件形成测井系统的整体部分，且能以任何方式被降至井孔，从而节约了宝贵的钻探调整时间。因此，在放下/安装圆筒形部件和钻探更深的井孔段期间，没有必要利用电缆单独地放下测井工具到井孔内。而且，将圆筒形元件放入高度倾斜或水平的井孔段比将一根电缆放入到相同的部分更容易做到。根据本发明，本测井系统的更进一步的优点是，通过把测井构件移动至其收缩位置，圆筒形元件能够被放入井孔，而不受测井构件的阻碍且没有损坏测井构件的危险。而且，当圆筒形元件被安装在井孔后，把测井构件移动至其展开位置，在一次测井运作中，可以得到地层流体的一个指标(例如，压强或成分)。
相适应地，活动装置可移动地安装在圆筒形元件之内。因此，在圆筒形部件被降至井孔内且确定流体指标之后，活动装置可从圆筒形部件移出且被收回到地表，以便，圆筒形元件的内部没有障碍物，从而能使井孔工具或选定的流体从圆筒形部件中通过。
优选的是，圆筒形元件是一段井孔套管、一段井管衬管或一段钻杆柱。
伸缩构件16连接主垫块14到套管段8上，且被安排来进行沿(套管1的)径向的伸缩移动，以便于在收缩位置和展开位置之间移动主垫块14，在收缩位置中，主垫块14大致放置于套管段8的外半径之内；在展开位置中，主垫块14延伸出套管段8的外半径之外，且外表面14a接触井孔2的井壁。而且，伸缩构件16相对套管段8密封主垫块14。
主垫块14提供有一个孔18，所述孔沿套管段8的径向延伸，在所述孔中，安装有一个导管22，使导管22可在孔18中滑过一个选定的行程。导管22在内端部具有一个台肩24，当所述台肩与内表面14b接触时，其阻止导管24进一步向外滑动。在台肩24和主垫块14的内表面14b之间安装有一个压缩弹簧25，所述压缩弹簧将导管22压向其径向向内位置。导管22内部提供有一个球阀26，所述球阀包括一个球28，所述球被一个弹簧32压到阀座30上。当球28被压到阀座30上时，球阀26就阻止从套管段8的外部到其内部的流体流动。
主垫块14被一个片簧29压在其收缩的位置，所述片簧沿套管段8的外表面延伸，且在两端连接到套管段8上。片簧29配有一个开口(图中未示)，当导管22滑出孔18时，所述开口用于让导管22从中通过。
一个活动装置34可移动地安装在套管段8的内部，其由一个锁定组件(图中未示)锁定在套管壁上。活动装置34包括一个由弹性材料制成的圆柱形辅助垫块36，且辅助垫块36与主垫块14同轴安装；和一个传动装置38，其用于将辅助垫块36压向主垫块14，以便在收缩位置和展开位置之间移动主垫块14。活动装置34还包括一个支撑构件40，其用于靠着套管部分8的内表面支撑传动装置38；一个电动马达42，其用于操作传动装置38；一个流体腔44，其配有一个流体压强计(图中未示)；一个电动控制/记忆单元(图中未示)，其用于控制电动马达42和压强计，还用于存储压强计的压强读数；一个电池(图中未示)，其用于驱动控制/记忆单元和电动马达42。辅助垫块36配有一个管46，所述管中心地通过辅助垫块36延伸，且用于将球28压离阀座30，并且，当辅助垫块被压到主垫块14上时，所述管还提供导管22和流体腔44之间的流体连通。
主垫块14，辅助垫块36和导管22的尺寸使得，当辅助垫块36向主垫块14移动时，辅助垫块36推动导管22，所述导管因此通过孔18和片簧29的开口沿径向向外滑动，直至台肩24接触到主垫块14的内表面14b。
所述组件的正常操作参考
图1和图2在下文描述，图1表示主垫块14在收缩位置处，图2表示主垫块14在展开位置处。
在正常操作中，活动装置34通过锁定组件锁在套管段8中，且套管段6和10通过各自的连接件9和11连接到套管段8。然后套管1与处于收缩位置的主垫块14一起降入井管2。当主垫块到达井管中一个选定的深度时停止下降，在所选定的深度要进行地层中流体如油或水的压强测量。然后，一个在地表的无线控制系统(图中未示)启动，由此引导记忆/控制单元去操作电动马达42，从而，电动马达42引导传动装置38，使辅助垫块36压向主垫块14。主垫块14因此由收缩位置移动到展开位置，在展开位置，主垫块14的外表面14a被压向井孔壁(如图2)。同时，辅助垫块36推压导管22，从而使后者伸出片簧29的开口，并深入井孔壁一个短距离，而且管46压向球28，使其离开阀座30，并由此提供导管22和流体腔44之间的流体连通。结果是，流体腔和地层中的流体连通。然后，控制/记忆单元操作压强计，以便测量地层中流体压强，且在电子记忆单元中存储得到的压强数据。
然后，开启电动马达42，使活动装置34收缩，以便沿径向向内移动辅助垫块36。结果是，由于来自片簧29的偏压力，主垫块14也沿径向向内移动。主垫块14和辅助垫块36保持接触，直至主垫块到达其收缩位置处。辅助垫块36进一步径向向内移动使得其从主垫块移开，且管46从球28移开，因此，弹簧18把球28压向阀座30，由此关闭球阀26。
如果要完成更多的不同井孔深度处的地层流体的压强测量，套管1在井孔2中上升或下降，以便在井孔中合适的深度重新定位主垫块14。然后重复如上文所述的过程。
完成要得到的压强测量之后，为了从套管段8上解锁活动装置和把活动装置34收回地面，一个合适的收回装置(图中未示)在套管1中降至活动装置34。压强数据然后从地表的电子记忆单元中读出。
如果不需要进行更多的流体压强测量，用水泥将套管1粘固在井孔2上。当需要更深地钻探井孔2时，在更深的钻探开工之前，锁定组件从套管1中取出。
如果不是在收回活动装置34到地表之后从电子记忆单元读出压强数据，以下方式可替代地读出压强贯穿从地表到活动装置34延伸一根数据传输线(例如，一个电导体)；并且，当活动装置34依然锁定在套管1中时，通过到地表的数据传输线以电子信号的方式传输数据。
权利要求
1.一种测井系统，其用于在地层中形成的井孔中，所述系统包括一个圆筒形的元件，其要安装在井孔内；和一个测井构件，其包括一个有引入口的导管，且其能沿圆筒形元件的径向方向在一个收缩位置和一个展开位置之间移动，在所述收缩位置，测井构件大致被装配在圆筒形元件之内；在展开位置，测井构件伸出圆筒形部件，从而，当圆筒形元件被安装在井孔内后，所述引入口和地层流体连通；测井系统还包括一个活动装置，其用于在收缩位置和展开位置之间移动测井构件。
2.根据权利要求1所述的测井系统，其特征在于，伸缩构件包括一个垫块，当圆筒形元件被安装在井孔中，且伸缩构件在其展开位置时，所述垫块伸出贴靠着井孔壁。
3.根据权利要求2所述的测井系统，其特征在于，所述测井系统还包括一个将垫块和圆筒形元件互连的伸缩构件，其用于执行伸缩运动，从而在收缩位置和展开位置之间移动测井构件。
4.根据权利要求2或3所述的测井系统，其特征在于，所述垫块形成一个主垫块，且活动装置包括一个辅助垫块，所述辅助垫块用于把测井构件从收缩位置压向展开位置。
5.根据权利要求4所述的测井系统，其特征在于，活动装置配有一个流体腔，且所述辅助垫块配有一个管，当所述辅助垫块被压向测井构件时，所述管用于提供所述导管和流体腔之间的流体连通。
6.根据权利要求4或5所述的测井系统，其特征在于，所述导管配有一个球阀，当所述球阀在关闭位置时，其阻止地层流体流入圆筒形元件，且当所述辅助垫块压向测井构件时，所述辅助垫块用于打开球阀。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测井系统，其特征在于，所述活动装置可移动地安置在圆筒形元件内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的测井系统，其特征在于，所述活动装置配有测量工具，当所述引入口和地层连通时，所述工具用于确定进入导管的地层流体的特性。
9.根据权利要求8所述的测井系统，其特征在于，所述特性包括进入所述导管的地层流体的压强。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的测井系统，其特征在于，所述测并构件和活动装置中的至少一个形成一个RFT(请求测试)测井工具。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的测井系统，其特征在于，所述圆筒形元件形成井孔套管、井孔衬管和钻杆柱中的一个。
12.根据权利要求1至13中任一项所述的测井系统，其特征在于，所述圆筒形元件内部配有一个锁定组件，其用于将所述活动装置锁定到所述圆筒形元件。
13.测井系统大致如上文参照附图所作的描述。
全文摘要
本发明涉及一种测井系统，其用于在地层中形成的井孔中，所述系统包括一个圆筒形的元件，其要安装在井孔内；和一个测井构件，其包括一个有引入口的导管，且其能沿圆筒形元件的径向方向在一个收缩位置和一个展开位置之间移动，在所述收缩位置，测井构件大致被装配在圆筒形元件之内；在展开位置，测井构件伸出圆筒形部件，从而，当圆筒形元件被安装在井孔内后，所述引入口和地层流体连通；测井系统还包括一个活动装置，其用于在收缩位置和展开位置之间移动测井构件。
文档编号E21B49/10GK1401046SQ01803684
公开日2003年3月5日 申请日期2001年1月12日 优先权日2000年1月14日
发明者道弗·J·鲁尼亚 申请人:国际壳牌研究有限公司