[发明专利]用于测定支管的井下工具

说明书

技术领域

本发明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，本发明还涉及确定支管的位置的井下系统以及方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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发明的方案来实现，本发明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。

根据本发明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。

在本发明的一个实施例中，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。

根据本发明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。

本发明还涉及一种井下系统，所述井下系统包括：

一测井电缆，