用于油田流体的x射线工具的制作方法

专利名称：用于油田流体的x射线工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及分析油田流体的辅助工具。特别地，本发明涉及紧凑且非常 灵活的X射线工具。
背景技术：
从油田生产烃类通常涉及采用油田流体的各种应用。例如，为从油田抽 取烃类，可能将大量大型设备运送至油田。这些应用可能涉及通过油田中钻 入地层的井添加油田流体以获取烃类。然后，在一些情况下可随所添加的油 田流体一起将烃类从井中抽出。用于最初形成井的钻井应用是涉及添加油井流体的一种应用，其中钻井 泥浆在钻井过程中循环流向及流出钻头。油田流体的另一种应用可包括完井 应用以赋予井结构完整性和可操纵性。这种完井应用可包括在井内的井眼套 管区的注水泥，其中将水泥泵入井中并挤压在井眼套管区和其余暴露井壁之 间。除泥浆和水泥之外还可将其它流体引入井中。例如可在高压下将压裂液 引入井中，以在生产井区形成穿过井壁并进入地层的裂缝。随后还可从井中 回收一定百分比的压裂液。类似地，配量和其它应用可能涉及向井中添加油 田流体。如上所述的油田流体的特性对于利用油田流体的应用的效果至关重要。 因而，使用过程中密切监测油田流体性质的做法十分普遍。例如，在压裂应 用的情况下，通常监测注入井中的压裂液注入时的密度。压裂液的密度可提 供有关处理过程中向井中提供的支撑剂量的信息。考虑到支撑剂的类型和量 对于上述裂缝的形成通常为关键因素，这些信息可能十分重要。事实上，在 许多情况下，井的所有者根据泵入井下的支撑剂量支付压裂操作的费用。因 而，所述密度监测的精确度可能十分重要。就典型压裂应用可能涉及约0.5 兆磅 约2兆磅支撑剂的事实而言尤为切实。因而，工业上通常要求压裂液 的密度监测精确到1%以内。为了精确监测压裂液泵入井中时的密度，通常在油田中应用各种放射性 密度计。放射性密度计沿从压裂泵装置或总管通向井中的管线连接。密度计包括位于所述管线上一处的放射源，例如放射性铯(通常为Cs137)。检测器位于所述管线的相对侧用于检测铯发出的伽马射线。除管线材料本身之外，管 线中压裂液的密度将决定检测器最终的检测结果。因而，排除管线材料的作 用，放射源发出的伽马射线的量与检测器检测到的量的比较将提供指示在管 线内流动的压裂液的密度的信息。以这种方式应用的放射性密度计通常精确 到优于约1%以内。不利的是，上述放射性密度计涉及现场使用危险性放射性物质。密度计 必须人工放置并以手动方式使用，从而使使用者经受暴露于危险级辐射的巨 大风险。为了消除在操作位置使用放射性物质的潜在风险，通常将密度计设 置为主要由屏蔽材料制成的大型设备的一部分。因而，基本上牺牲了放射性 密度计装置的灵活性。此外，还存在屏蔽体部分失效的可能性，即使仅极小 程度的失效也可对现场任何人的健康构成极大的危险。为解决使用放射源的危害，如2006年9月15日提交的名为"Apparatus and Method for Well Services Fluid Evaluation Using X-Rays，， 的系歹'J申i青No. 11/532236所述，可采用X射线密度计形式的光子发生器。以这种方式，类 似于上述放射性密度计，可使X射线透过用于检测器检测的管线。在X射 线密度计的情况下，所发射的X射线的强度仍足以完全透过管线，但该强度 明显低于放射性密度计所发射的伽马射线。此外，在不使用时，X射线密度 计可简单关闭，从而不会留下危害性发射的巨大隐患。X射线密度计的上述优势十分显著，特别是考虑到完全消除了现场的危 害性放射源。然而，在操作过程中X射线密度计可发射大量危害度较低但仍 存在潜在危险的X射线。因而，仍需足够的屏蔽，以确保附近使用者的绝对 安全。因而，X射线密度计仍是相当不灵活的重达150 250磅的装置。因而， 该装置的现场组装、定位和拆卸对于使用者而言仍是巨大的挑战。发明内容提供用于测定油田流体性质的x射线工具。该x射线工具可包括向连接在X射线管上的靶提供电子束的发生器，靶用于接收电子束并相应发出X射线。可将准直器设置在靶的周围用于x射线的准直。

图1为连接在油田流体管线上的油田X射线工具实施方案的侧剖视图。图2为沿截面线2-2截取的图1所示油田X射线工具的部分放大图。 图3为采用图1所示油田X射线工具的油田操作的总览图。 图4为油田X射线工具的替换性实施方案的部分放大图。 图5为油田X射线工具的另一实施方案的部分放大图。
具体实施方式
参考在油田中用于压裂应用的某种X射线工具对实施方案进行说明。 然而，其它油田应用也可利用本申请所述的X射线工具实施方案。例如，注 水泥和钻井应用可应用本申请所述的X射线工具实施方案。无论何种情况， 本申请所述实施方案所包括的X射线工具需要不大于约25 lb或以下的屏蔽 体以供使用者安全使用。事实上，下述油田X射线工具可具有小于约501b 的总重并且具有灵活的构形，用于在油田中用户友好地手持操作和放置。现参考图1,示出了连接在油田流体管线150上的油田X射线工具实施 方案100。没置油田流体管线150，以向图3所示油田301的井310中输送 油田流体160。特别地，所示实施方案披露用于压裂应用的压裂液形式的油 田流体160。通过流体160提供支撑剂165以辅助地层的高压压裂。然而， 在其它实施方案中，可应用其它类型的油田流体和应用，包括用于注水泥的 水泥浆或用于钻井的钻井泥浆以及其它合适的流体和应用。设置图1的油田X射线工具100，以帮助确定有关管线150中油田流体 160性质的信息。这种信息可涉及密度，固含量，固相、液相和气相性质或 物理状态性质、物质组成或其它性质。此外，即使集成多余的X射线屏蔽体， 工具IOO仍可为总重小于约501b且优选小于约30 lb的手持式、手动定位、 易于操作的设备。结合参考图2，示出了具有发生器部分125的油田X射线工具100，该 发生器部分125通过油田流体管线150周围的夹具或封套IIO连接在检测器 部分175上。裁定封套110的尺寸以使发生器部分125的出口 135对准检测 器部分175的检测机构177。在一种实施方案中，检测机构177具有与光电 阴极和电子倍增管以界面相接的闪烁物质，以实现指示^f全测。如本申请进一步详细说明的，发生器部分125发出的X射线250可穿过流体管线150,被 油田流体160削弱到一定程度，然后被才全测机构177^企测。以这种方式，可 辨识油田流体对X射线250的削弱以提供有关被穿越油田流体160性质的信 息。在一种实施方案中，可对检测机构177进行准直以避免检测偶尔可间接 穿过油田流体160的低强度散射X射线。这种X射线可能是无害的，但基 本无信息性，甚至是有效和精确确定油田流体特性的潜在障碍。所示流体管线150可为壁厚约0.5英寸标称为15000 lb或以上的钢管。 因而，X射线工具100可具有在约100kV至约450kV之间产生X射线250 的高能配置，以有效地穿过所示流体管线150。然而这仍明显低于上述放射 源的强度，如下所述仍可设置一定程度的屏蔽体145。仍结合图2参考图l,设置发生器部分125,以将电子束200引向靶101， 从而产生如上所述穿过流体管线150的X射线250。在所示实施方案中，发 生器部分125可包括常规灯丝137以通过常规方式通入电流，从而释放电子。 灯丝137可连接在镍或其它合适材料制成的X射线管上或设置在所述X射 线管内，以使电子以电子束200的形式射向靶101。靶101可由金、铜或其 它合适材料制成并具有足够的厚度以截挡电子束200。然而，在此过程中， 靶101发射X射线形式(例如250)的X射线光子。X射线管130可设置在介电材料空间140中，该介电材料空间140充满 六氟化硫、变压器油或其它合适的惰性且优选无气的介质。另外，在所示实 施方案中，X射线管130在与灯丝137相对的一端接地。然而，在其它实施 方案中，X射线管130可在灯丝137附近接地。此外，发生器部分125的X 射线管130和其它内部工作单元安装在刚性套管127内，该刚性套管127直 接连接在所示封套IIO上。在所示实施方案中，X射线管130的一端由连接 在屏蔽体145上的支柱139支撑，屏蔽体145顺次固定在刚性套管127的侧 壁上。考虑到X射线工具100的高能性，屏蔽体145可由具有一定厚度的铅、 金、鴒或其它合适材料制成。如上所述，屏蔽体145通过支柱139与灯丝137和X射线管130相隔。 在一种实施方案中，间隔距离可为约2 5英寸。在如图所示带有灯丝137的 X射线管130的端部为高电压且未接地的情况下，可能需要所述间隔。然而， 通过^f吏与灯丝137相对的X射线管130端部接地，可直接邻近并紧密环绕X 射线管130放置准直器131，并且准直器131具有有限的大小，同时提供以下进 一 步详细说明的准直效应。与灯丝137相对的X射线管130端部连接在准直器131上，准直器131 顺次固定在支撑板133上。准直器131可由铅、金、铜、鴒或其它合适的屏 蔽材料制成并且如下所述通常由与屏蔽体145相同的材料或者甚至与耙101 相同的材料制成。此外，支撑板固定在刚性套管127的侧壁上，从而牢固定 位发生器部分125的内部工作单元。如上所述，出口 135可设置在刚性套管 127和侧板133上。如图2所示，出口 135可为所述支撑结构件127、 133 的减薄区域，以允许更多X射线250穿过。参比检测器134可连接在上述出口 135附近，以在穿越流体管线150之 前检测出射X射线250,用于与检测机构177在流体管线150相对侧检测到 的X射线相比较。在一种实施方案中，参比检测器134具有与检测器部分 175的上述检测机构177基本相同的构造。另夕卜，参比检测器134和检测机 构177可与对它们的数据进行分析的处理机构通过导线相连。此外，检测机 构177本身可装在直接连接在上述封套110上的刚性外壳179中。还可设置 刚性外壳179，以向检测器175部分提供支撑结构，同时刚性外壳179还容 纳以及屏蔽从发生器部分125射于其上的残余X射线。现继续参考图1和图2，详细说明发生器部分125的结构。特别是，对 发生器部分125的实施方案进行说明，其中有效地使X射线工具100安全用 于手动放置和使用所要求的屏蔽体总重明显减小(例如减小到屏蔽体145的 重量)。事实上，如上所述，基于图1和图2中所示的构造，整个工具100 的重量可不大于约30 lb。在图l和图2的实施方案中，准直器131设置在靶101周围。即没有将 靶101夹在X射线管130和相邻准直器131之间，而是将靶101实际设置在 准直器131内。以这种方式，对靶101产生的X射线250、 251、 275、 276 直接进行准直，以使实际离开准直器131区域的量基本上限制在如角a和a' 所限定的分路X射线250、 251到靶101任一侧的特定范围。截止X射线275 、 276组成落在角a和a'范围之外的那些X射线。所述截止X射线275、 276 直接被屏蔽并基本避免其离开准直器131区域。除上述X射线250、 251、 275、 276之外，少量低强度X射线(未示出)可在发生器部分125内部附近散 射。然而，刚性套管127可由常规不锈钢制成，从而基本上排除了这种低强 度X射线离开发生器部分125并对使用者构成危害的可能性。应当注意的是，这与现有技术的套管相反，即现有技术中X射线管、靶和准直器直线排列的 构造要求整个套管由屏蔽材料制成。由于上述准直器131和靶101结构，X射线工具100安全用于手动使用 所要求的屏蔽体的量明显减小。事实上，假设由靶101射出的在角a和a' 之外的截止X射线275、 276未能离开准直器131区域，就屏蔽而言，仅关 注分路X射线250、 251。然而，角度为a的分路X射线250意图离开发生 器部分125并如上所述向检测器部分175行进，从而沿行进路径自然减弱。 因而，仅存的X射线屏蔽安全隐患是相对角度为a'的分路X射线251背对 上述电子束200源头的那些X射线(例如朝向灯丝137)。角度为a'的分路X射线251可由平行于靶101的屏蔽体145充分屏蔽， 以使分路X射线251仍位于靶101和屏蔽体145之间。因而，屏蔽体的最小 尺寸可与角度a'以及耙ioi和屏蔽体145之间的距离直接相关。例如，在所 示实施方案中，屏蔽体145通过X射线管130、灯丝137和支柱139与靶101 相隔。因而，这些部件的尺寸可决定截止角度为a'的所有X射线251所需的 屏蔽体145的尺寸。然而，通过将整个屏蔽体限制为所示屏蔽体145,可明 显减小X射线工具100的重量和/或尺寸。参考上述结构，在一种实施方案中，屏蔽体145的重量可小于约25 1b， 整个X射线工具100的重量不大于约50 lb。作为比较，否则整个X射线工 具100的屏蔽体可使工具IOO超过约150 1b。或者，上述结构使X射线工具 IOO可具有改善的灵活性、可手持，从而比大型X射线设备更加易于操作， 所述大型X射线设备未采用置于准直器131内的靶IOI,因而出于安全的目 的需要明显大于50 lb的屏蔽体，甚至可能需要大于100 lb的屏蔽体。继续参考图2，同时参考图1，视图2-2示出了 X射线工具100的放大 部分。在该^L图中，X射线管130的端部在邻近靶101的准直器131内。准 直器131环绕X射线管130和靶101的端部，用于进行所述准直。事实上， 假设准直器131和靶101可由相同的材料制成，在一种实施方案中，准直器 131和耙101实际上具有单一或整体结构。示意了电子束200离开图2所示X射线管130的端部并撞击靶101，使 得大量X射线250、 251、 275、 276从靶中射出。X射线250、 251、 275、 276可被准直器131减弱，或者如果落在上述合适角度a、 a'内则从准直器 131中投射出来。可根据准直器131的尺寸和靶101在其中的定位，设置角度a、 a'。例如，在一种实施方案中，靶101置于准直器131中点附近，使 角度a、 a'基本相等且十分窄，根据准直器131的长度在约1。 约10。之间。 然而，在其它实施方案中，可采用其它角度a、 a'范围，以使分路X射线250、 251从准直器131中射出。离开准直器131射向流体管线150的分路X射线250可通过所示结构 厚度减小的出口 135射出。然而，相同的X射线250也可达到参比检测器 134,以读取穿越流体管线150之前的X射线250，用于与X射线穿过流体 管线150之后检测机构177获得的X射线检测结果相比较。在一种实施方案 中，处理器的实时反馈机构可利用参比检测器134的读数调整工具100的X 射线输出。在另一实施方案中，处理器可比对分析参比检测器134和检测机 构177的读数。另外，有关已知化学物质的数据和相对可能类型的流体160 的其它信息可存储在处理器中。以这种方式，可建立X射线信息的基准，以 确定流体管线150内的X射线衰减程度。从而，可获得有关油田流体160 的更精确的密度或其它信息。在替换性实施方案中，如图4所示，可将过滤器409放置在参比检测器 134、 434之前以才莫拟流体管线150自身材料中发生的衰减。例如，在被检测 机构177检测之前被检测X射线250穿过1英寸厚的流体管线150管壁材料， 过滤器409可由约1英寸厚且与流体管线150材料相同的材料制成。以这种 方式，如下所述可由参比检测器134、 434获得提高的基准线(见图4)。无论 何种情况，检测器屏蔽体136连接在参比检测器134和检测机构177上以使 任意残留的X射线250衰减。现参考图3，示出了油田301的压裂装置300。压裂装置300可用于在 可能超过约15000PSI的压力下将压裂液360导入井310中。以这种方式， 压裂液360可渗入地下产区375,从而形成压裂区370。从而可促使在产区 375内获取烃类。为了到达井310，可将压裂液360导入流体管线330并到 达井310顶部的井头340。 一组高压三缸泵或其它泵、管总和其它设备(未示 出)可设置在流体管线330之前，如上所述以驱使压裂液360通过流体管线 330。压裂液360的密度和其它性质对压裂操作可能是决定性的。因而，可将 上述油田流体X射线工具100实施方案固定在流体管线330上，并进行操作 以才全-睑和监测压裂液360加入井310时的性质。如图3所示，压裂液360的成分可包括液体和支撑剂365,液体和支撑剂365在混合槽325中混合以获 得预定的压裂液性质。支撑剂365可包括砂、陶瓷材料、铝土矿、玻璃微珠 或盐以及其它合适的材料。无论何种情况，所述成分的合适混合物对压裂操 作十分重要。因而，可利用X射线工具IOO，例如通过监测压裂液360在流 体管线330中流经工具100时的密度，来监测供给井310的支撑剂365的量。 在所示实施方案中，在油田中支撑剂365与压裂液360的其它成分组合。 然而，在其它实施方案中，可向油田提供其中已含有支撑剂365的压裂液 360。此外，可在向井310中输送之前进行压裂液360的预混。无论何种情 况，在压裂液360成分适当混合和/或向井310中输送总量合适的支撑剂365 的情况下，以所述方式使用X射线工具IOO可能对于确保压裂操作按照设计 进行十分重要。'此外，如图3所示，由于靶101和准直器131具有如以上参 考图1和图2所述的取向，所以X射线工具IOO足够紧凑，以安全的手持以 及手动放置。现参考图4,示出了油田X射线工具400的替换性实施方案的内部构造。 如上所述，工具400包括放置在参比检测器434之前的过滤器409，用于模 拟流体管线例如图1和图3所示流体管线150、 330的侧壁中发生的衰减。 以这种方式，可通过参比检测器434获得提高的X射线检测数据基准线。因 而，可更精确地确定通过流体管线的油田流体的性质。即与油田流体无关的 X射线450衰减可基本由参比检测器获得的读数解释。因而，当与来自参比 检测器434的信息相比分析来自流体管线另 一侧的检测机构的信息时，可更 精确地确定流体管线中流体的性质。继续参考图4, X射线工具400的操作类似于上述图1和图2的X射线 工具。即靶401置于准直器431内以接收并截止来自X射线管430的电子束 402。电子束402撞击靶401致使产生X射线450、 451、 475、 476,通过准 直器431对所述X射线进行准直。对于落入角a'内的X射线451,如以上针 对图l所详述的，可在X射线管430的相对端提供一定量的屏蔽体。然而， 使X射线工具400安全地用于手动使用所要求的屏蔽量极小。因而，X射线 工具400可设置为总重小于约50 lb的手持式易于操作型。如图1和图2的实施方案，定位图4的准直器431和靶401，以使大量 X射线475、 476在离开该区域之前被准直器431减弱。如上所述沿电子束 402的方向射回的其它分路X射线451被屏蔽。然而，可通过准直分流器405将从X射线工具400射出的分路X射线450输送到独立的参比检测器403 和流体管线407通道。准直材料制成的形状合适的准直分流器405可设置在 准直器431内位于靶401和工具400出口 435处的支撑板433之间。如图所 示，准直分流器405的放置可提供所示通道403、 407。流体管线通道407 可通向流体管线，如上述实施方案所述用于评价其中的油田流体的性质。此 外，参比检测器通道可穿过上述过滤器409通向参比检测器434。参比检测 器屏蔽体436可固定在参比检测器上以确保工具400在操作过程中对于附近 使用者安全。现参考图5,示出了油田X射线工具500的另一替换性实施方案的内部 构造。在该实施方案中，靶501同样设置在准直器531中以接收和截止来自 X射线管530的电子束502。电子束502撞击靶501致使产生X射线550、 551、 575、 576,通过准直器531对所述X射线进行准直。如以上参考图2 和图4所详述的，可在X射线管530的相对端提供一定量的屏蔽，以使落在 角a'内的X射线551减弱。然而，由于靶置于准直器531内，使X射线工 具安全用于手动使用所要求的屏蔽量极小，从而不考虑屏蔽体整个工具500 的总重可小于50 lb。在图5的实施方案中，分路X射线550、 575沿远离X射线管530的方 向从草巴中射出。可通过多路准直分流器504、 506分流或引导一定量的分路 X射线。即准直材料制成的形状合适的准直分流器504、 506可设置在准直 器531中位于靶501和支撑板533之间。如图5所示，类似于上述实施方案， 准直分流器504、 506的放置可提供X射线550穿过流体管线的通道503、 505、 507。以这种方式，可在流体管线的相对侧进行X射线550的多路检测。 利用可获得的有关通过流体管线的油田流体的多路数据集(multiple data set)， 可进行各种分析。例如，可取多路检测所得信息的平均值，以保证提供流体 代表性截面的性质信息。或者，多路检测可相互比较，以提供有关流体的相 组成(phase fraction)信息(例如液固组成信息)。在另一替换性实施方案中，采用例如图5的X射线工具500,可穿过流 体管线的不同位置或者穿过不同流体管线进行相应于不同通道503、505、507 的不同检测。例如，可在将支撑剂加入用于压裂应用的压裂液之前和之后， 穿过流体管线进行检测。或者可穿过钻井应用过程中向井中输送泥浆的一个 流体管线进行一种检测，可穿过在同 一钻井应用中将泥浆从井中导出的另一流体管线进行另 一检测。无论采用何种具体实施方案，本申请所述的那些实施方案提供了有效的 方法，通过该方法以非放射性的方式获得有关油田流体性质、密度等信息。 从而，明显降低了对使用者的危害。此外，所述X射线工具可采用通过免除 常规X射线工具手动使用所要求的大部分X射线屏蔽体而明显减轻其整体 重量的结构。因此，可提供灵活性提高的X射线工具。该工具可为重量不大于约50 lb的手持式设备，并可手动放置在油井操作位置，而不会令使用者 经受暴露于X射线的任何巨大风险。参考目前优选的实施方案进行了前述说明。本领域技术人员应当理解， 在不脱离这些实施方案的构思和范围的情况下可对上述结构和操作方法进 行改进和改变。例如，本申请中主要参考以压裂液形式加入井中的油田流体 对实施方案进行了描述。然而，可利用本申请所述的实施方案监测其它油田 流体，包括从同一井中抽取的油田流体例如所生产的烃类、循环钻井泥浆等。 此外，不应认为前述说明仅限于所描述和在附图中示意的具体结构，而应认 为符合并支持包含其最全面和最优范围的权利要求。
权利要求
1. 一种用于测定油田流体性质的x射线工具，该x射线工具具有发生器部分，所述发生器部分包括外壳；设置在所述外壳内、用于导引电子束的X射线管； 与所述X射线管端部直接相邻、用于接收所述电子束并发出X射线的 革巴；以及设置在所述靶周围、用于准直所述X射线的准直器。
2. 权利要求1的X射线工具，其中所述端部为第一端部，所述发生器 部分还包括容纳在所述外壳中的屏蔽体，该屏蔽体的位置邻近所述X射线管 的与所述第 一端部相对的第二端部。
3. 权利要求2的X射线工具，其中所述屏蔽体的重量小于约25 lb。
4. 权利要求2的X射线工具，其中所述第一端部接地，所述准直器直 接在所述第一端部周围延伸，且所述位置距离所述第二端部约2英寸~约5 英寸。
5. 权利要求2的X射线工具，其中所述屏蔽体是材料选自铅、金和钨 的屏蔽体。
6. 权利要求1的X射线工具，其中部分X射线从所述准直器中射出穿 过多个X射线分路用于多路X射线检测。
7. 权利要求6的X射线工具，其中所述多路X射线检测穿过邻近所述 发生器部分的多个油田流体管线进行。
8. 权利要求6的X射线工具，其中所述多路X射线检测穿过邻近所迷 发生器部分的流体管线进行，以提供关于所述流体管线中油田流体的性质和 相组成特性的平均数据之一 。
9. 权利要求1的X射线工具，其中所述性质为密度、固含量、物理状 态和物质组成之一。
10. 权利要求1的X射线工具，其中所述X射线管放置在所述外壳的 介电材料空间内，该介电材料空间S含六氟化硫和变压器油之一。
11. 权利要求1的X射线工具，其中所迷准直器是材料选自铅、金、 铜和鴒的准直器。 '
12. 权利要求1的X射线工具，其中所述准直器和所述靶具有一体式 整体结构。
13. 权利要求1的X射线工具，其中部分X射线以约1°~约10。的角度范围从所述准直器的端部射出。
14. 权利要求1的X射线工具，其中所述靶是材料选自金和铜的靶。
15. 权利要求1的X射线工具，其中所述X射线管是由镍制成的。
16. —种用于测定油田流体性质的X射线工具组件，该组件包括 发生器部分，该发生器部分包括外壳，设置在所述外壳内、用于导引电子束的X射线管，与所述X射线管端部直接相邻、用于接收所述电子束和发出X射线的靶，及环绕所述靶、用于导引部分的X射线经过油田流体的流体管线的准直器；检测器部分，其用于检测所述部分的经过流体管线的X射线；以及 连接在所述发生器部分和所述检测器部分上的封套，该封套用于将所述发生器部分和所述检测器部分固定在所述流体管线的周围。
17. 权利要求16的X射线工具组件，其中所述端部为第一端部，所述 发生器部分还包括容纳在所述外壳中的屏蔽体，该屏蔽体的位置邻近所述X 射线管的与所述第一端部相对的第二端部。
18. 权利要求17的X射线工具组件，其总重量小于约50 1b。
19. 权利要求16的X射线工具组件，其中所述流体管线是标称为至少 15000 lb的流体管线，所述电子束在约100kV 约450kV下产生。
20. 权利要求16的X射线工具组件，其中所述发生器部分还包括与所 述流体管线分开的参比检测器，以检测所述靶发出的X射线的一部分。
21. 权利要求20的X射线工具组件，还包括置于所述靶和所述参比检 测器之间以模拟所述流体管线侧壁的过滤器。
22. 权利要求16的X射线工具组件，其中所述检测器部分是准直的。
23. 权利要求16的X射线工具组件，其中所述油田流体为压裂液、水 泥浆和钻井泥浆之一。
24. —种测定油田流体性质的方法，该方法包4舌在其中具有油田流体的流体管线上设置X射线发生器； 利用发生器内位于靶周围的准直器对靶发出的X射线进行准直；及 利用位于流体管线与所述发生器相对位置的检测机构，检测部分的X射线。
25. 权利要求24的方法，还包括根据预存储的油田流体数据，分析所 述检测机构的数据。
26. 权利要求24的方法，其中所述部分为第一部分，该方法还包括利 用与所述流体管线分开的参比检测器检测所述靶发出的X射线中的第二部 分。
27. 权利要求26的方法，还包括根据所述参比检测器的数据，分析所 述检测机构的数据。
28. 权利要求26的方法，还包括利用所述参比检测器的数据调整所述 耙发出的X射线的强度。
全文摘要
一种用于油田流体的X射线工具。该工具可包括设有准直器的发生器部分，准直器环绕发出X射线的靶。按这种方式，可使X射线刚好在靶处减弱，从而可免除大部分出于安全考虑所需的屏蔽体。当然，通过在准直器内采用靶，可使发生器的屏蔽体减少至发生器部分中的单个屏蔽板，该屏蔽板与靶平行地放置在X射线管中与靶相对的一端。由于这种结构，可以提供总重不大于约50lb的用于分析油田流体的X射线工具。因而，可在油田中安全地使用手持式易于操作的实施方案。
文档编号E21B49/00GK101311495SQ20081009853
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者乔尔·L·格罗夫斯, 安东尼·德科斯基, 彼得·赖特, 罗德·沙姆派因, 艾蒂恩·瓦利 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司