具有压力自均衡器的双流路测试工具的制作方法
【技术领域】
[0001]多个方面总体上涉及评价分析地下地层。更具体地讲，多个方面涉及一种用于利用均衡器完成地层流体采样的井下地层流体采样技术设备。
【背景技术】
[0002]地下地层测试在钻井和地下地层的地球技术勘查过程中执行。这种地下地层的测试是重要的，因为这种检查的结果可例如决定钻机是继续钻和/或撤出。由于钻井操作是昂贵的，过多钻井会影响钻井项目的总经济生存能力。因此，需要最小化钻井的量和从地下地层获得精确的信息。
[0003]不同类型的信息可以从地下地层获得。主要信息形式中的一种形式是使用地面之下的流体形式的实际样本获得。这些样本当它们被获得时被分析，以确定地下地层的组分。
[0004]确定地下流体组分对开采截留的烃储藏是重要的。在世界上许多地方确定油、气或油气混合物是非常重要的，且正确地确定组分的存在性是有价值的。
[0005]从地层获得流体样本需要非常精确。该精确采样称为聚集采样。聚集采样技术详细描述于授予Milkovisch等人的美国专利N0.8, 210, 260和授予Corre等人的美国专利公开N0.2010/0071898中，它们的内容通过引用结合在此。在聚焦采样中，流体通过井眼壁的周围区域和/或中心区域被从地层泵送。流体被抽吸和/或泵送到井下测试器的一个或多个流路中。通常，泵送压力相对于中心或样本区域处的流体的泵送压力期望在周围或防护区域处被调节。然而，调节泵送压力导致井下测试器的复杂性、重量和成本增加。增加的重量和复杂性是由于第二泵的存在，因为每个流路均需要连接到一个泵。
【发明内容】
[0006]本
【发明内容】
不应认为是限制性，而是提供了一种用于完成所述方面的配置。描述了一种工具，具有:被构造成能从第一外径扩展到第二外径的本体；位于所述本体中的被构造成在一种环境下接收流体的至少一个样本端口 ；位于所述本体中的被构造成在所述环境下接收流体的至少一个防护端口 ；被构造成能从所述样本端口和防护端口中的每个延伸以传输流体的至少一个流路；和被构造在至少两个流路之间的压力均衡器。
【附图说明】
[0007]图1示出了在地质技术地下环境下准备井眼的钻机系统的侧视图。
[0008]图2示出了可在地质技术环境下用于执行本公开的实施例的井下工具的示意图。
[0009]图3示出了根据本公开的一个或多个方面的位于两个流路之间的压力均衡器的剖视图。
[0010]图4和5示出了根据本公开的一个或多个方面的位于两个流路之间的压力均衡器的剖视图。
[0011]图6示出了根据本公开的一个或多个方面的位于两个流路之间的可互换的流导引阀模块的示意图。
[0012]图7示出了可用在图6的可互换的流导引阀系统上的阀塞的透视图。
[0013]图 8A、8B、9A、9B、10A、10B、11A、11B、12A、12B、13A、13B、14A、14B、15A 和 15B 示出了图6和7的流导引模块和塞可使用的各种流导引结构的示意图。
【具体实施方式】
[0014]以上附图中示出了某些实例，且下面将详细描述这些实例。在描述这些实例时，相同的附图标记用于表示相同的特征。附图不是必须按比例绘制，且为了清楚起见和/或简明起见，附图的某些特征和某些视图可夸大比例地或示意性地示出。
[0015]在此描述的示例性压力均衡器设备、系统和/或方法可用在井下测试器、例如封隔器上，以对地下地层中的流体进行采样。更具体地讲，在此描述的示例性压力均衡器可通过控制流路中的至少一个中的流体流调整和/或调节井下测试器的流路中的压力。在从压力均衡器流动之后，流动可被具有可调节的导引构件的流导引模块进一步转向。
[0016]本公开示出了用于通过井下工具的两个或更多个端口聚焦收集地层流体的设备、系统和/或方法。井下工具可以例如是封隔器。当用封隔器采样时，收集的地层流体可沿着封隔器的外层被传导到流路，然后被引导到期望的收集位置。
[0017]封隔器可在伸展区域上伸展，以便从沿着伸展区域的某一位置收集地层流体，即，在外密封层的轴向端部之间收集地层流体。地层流体可通过封隔器中的一个或多个端口或具有流体开口的排放结构收集，以将地层流体接收到封隔器的内部中。排放结构可被定位在不同的径向和纵向距离处。例如，分离的排放结构可沿着封隔器的长度布置，以建立能够在多个收集间隔位置(例如，两个或三个收集间隔位置)处聚焦采样的收集间隔位置或区域。
[0018]收集的地层流体可沿着具有足够的内径的流路被引导，以传送地层流体。分离的流路可连接到不同的排放结构，以便能够收集独特的地层流体样本。不同的流路可服务不同的端口。例如，样本端口可被一个流路服务，防护端口可被一个单独的流路服务。根据采样的流体的成分和条件，流路中的压力可被期望进行调整。压力均衡器可被提供成与两个流路连通。压力均衡器可使用均衡腔室和均衡活塞。而且，一个或多个压力均衡器可以是互换的，以改变流路之间的流动安排。不同的塞可容纳各种压力均衡器结构，使得塞可由技术人员或用户在井下工具中被改变。
[0019]根据本公开，将描述具有相关的井眼110和设备的井场，以展示典型的、但非限制性的可安装该申请的实施例的环境。为此，井场处的设备在需要时可由于井场考虑因素被改变。所述设备可使用各种随后描述的技术安装。
[0020]下面参看相同的附图标记表示相同的部件的附图，图1示出了部署在井眼110中的钻机101的一个实施例。钻机/井系统101具有用于将至少一个封隔器200 (以下称为“封隔器”或“聚焦采样模块”)传送到井眼I1中的传送装置105。在许多应用中，封隔器200用在通过成缆线形式的传送装置105(以下称为“传送装置”或“下井仪器串”)部署的模块化动态地层测试器(MDT)工具上。然而，传送装置105也可具有其他形式，包括油管柱，例如连续油管、下井仪器串、生产管、套管或根据所需的应用的其他类型的传送装置。在图1所示的实施例中，封隔器200是可用于从周围地层115收集地层流体的可膨胀封隔器或可伸展封隔器。封隔器200被选择性地在径向向外的方向上伸展，以在伸展区域上密封。例如，封隔器200可通过流体、例如井眼流体、液压流体或其他流体膨胀。当封隔器200伸展而密封在井眼110上时，地层流体可流入封隔器200。地层流体然后可被引导到工具流路，并被生产到收集位置，例如井场地面处的位置。
[0021]如图1所示，传送装置105可从钻机/井系统101伸到地层115的区域中。在一个实施例中，封隔器200可以是多个工具125的一部分，例如形成模块化动态地层测试器的多个工具的一部分。所述工具125可收集地层流体，测试地层流体的特性，获得井眼、井眼周围的地层或传送装置105的测量结果或执行本领域的技术人员可以理解的其他操作。工具125可以是随钻测量(“MWD”)和/或随钻测井(“LWD”)工具，例如由附图标记6a、6b示出的。在一个实施例中，井下工具6a和6b可以是地层压力MWD工具。
[0022]在一个实施例中，工具125可包括具有通常称为钻铤的厚壁壳体的LWD工具，且可包括多个测井装置中的一个或多个。所述LWD工具可测量、处理和/或存储信息，以及与设置在井场的地面处的设备通信。作为另一个例子，MWD工具可包括以下测量器件中的一个或多个:调制器、钻压测量装置、扭矩测量装置、振动测量装置、冲击测量装置、粘滑测量装置、方向测量装置、倾斜测量装置和/或任何其他装置。作为又一实例，工具125可包括地层捕获装置170、伽马射线测量装置175和可包括地层压力测量装置6A和/或6B的地层流体采样工具61、71、81。信号可沿着传送装置105向着地面传送。
[0023]获得的或收集的测量结果可经由遥测系统传送到计算系统185进行分析。遥测系统可包括有线遥测、有线钻杆遥测、泥浆脉冲遥测、光纤遥测、声学遥测、电磁遥测或其他任何从第一位置到第二位置的遥测传送数据的形式。计算系统185可被构造成存储或访问多个模型，例如储层模型、流体分析模型和流体分析映射函数。
[0024]钻机101或类似的功能装置可用于移动传送装置105。邻近钻机101设置的多个器件可用于操作总系统的多个器件。例如，钻头116可用于增大井眼的深度。在传送装置105是缆线的实施例中，钻头116可以不存在或可被其他工具所替换。泵130可用于从罐140或池提升钻井泥浆135。泥浆135可在压力下通过立管145、挠性管道150或软管、通过顶部驱动装置155排放到传送装置105内的内部通道中。可以是