[发明专利]扫描工具

说明书

技术领域

本发明涉及用于扫描井下物体的扫描工具。所述工具具有纵向轴并包括用于发射辐射的发射装置、用于按预定辐射图案发送辐射的透镜、以及接收装置。

背景技术

完井(completion)包括多个硬件组件。套管柱被构建为一长串通过套管接箍安装在一起的管件，并且为了优化作业，在套管柱中安装阀门作为其一部分。

有时会发生泄漏，必须找到泄漏点并将其密封以免影响作业。为此，需要能够确定井的状况并检测泄漏的工具。

在作业期间，必须开关阀门。但是阀门可能被水垢或类似物覆盖，有时甚至到阀门无法操作的程度，或者阀门也可能被之前的操作尝试损坏，以致于无法使用常用工具进行开关。为了判定是否需要清理阀门或者是否需要新的阀门扳手，需要能够确定井中硬件状况的工具。

发明内容

本发明的目标是提供能够确定井的状况和完井中所用硬件的状况的工具。

本发明的另一目标是提供能够绘制硬件和套管内壁草图或图形的工具。

上述目标及多种其他目标、优点和特征通过下面的描述将变得显而易见，并且通过根据本发明的解决方案，使用用于扫描井下物体的扫描工具来实现，所述工具具有纵向轴并包括：

-用于发射辐射的发射装置，

-用于按预定辐射图案发射辐射的透镜，以及

-接收装置，

其中，在工具的第一位置上，辐射图案在待扫描物体上反射并且反射辐射被接收到接收装置中从而形成第一测量。

使用上述扫描工具，可以逐线地或案另一图案扫描井的内表面。当接下来组合一系列图像时，可创建一图像，该图像以如此方式显示物体或物体的一部分，使得作业者能够通过目测扫描图像来对物体做出评估，从而判定为修复特定问题所需执行的操作。可以这种方式扫描整个井以评估井的状况并判定需要修复井的哪些部分。

在本发明的一个实施例中，第二测量可以在工具的第二位置上执行。

所述扫描工具可进一步包括驱动单元，用于沿纵向轴移动至少所述透镜和所述接收装置并在离第一测量一距离处执行第二测量，并且以这种方式，通过在距上一发射图案一距离处发射图案来扫描物体，并通过重复从而提供一系列测量。所述发射辐射图案可以是一条线。

所述驱动单元可以是置于工具内的井下牵引器(tractor)或传输单元，且它可将至少所述透镜和所述接收装置在第一和第二测量之间移动至少0.1mm。以这种方式，至少所述透镜和所述接收装置在每两个图像之间移动至少0.1mm。

所述透镜可以是平凸柱面透镜。

此外，所述接收装置可以是记录装置并且可以沿纵向轴放置。

在所述工具的一个实施例中，所述发射装置可以沿垂直于(transverse to)纵向轴的方向发射辐射。

此外，所述工具可以包括多个发射装置。

所述透镜可以呈圆环形(torus-shaped)。

在一个实施例中，所述工具可以包括反射镜装置(mirror device)，用于在所述接收装置接收在物体上反射的辐射图案之前反射该辐射图案。所述反射镜可以呈圆锥形。

当所述工具包括反射镜装置时，来自井的光可因此以这样的方式被反射，使得单个记录装置能够拍摄所述反射镜整个周围环境的图像。

此外，所述透镜和所述发射装置可以包括在线条发生器(line generator)中。

而且，测量可以每秒1至200次测量的速度执行，优选地以每秒10至50次测量的速度执行。

此外，所述扫描工具可以包括用于判定扫描工具位置的定位工具。

本发明进一步涉及用于创建井内部状况的图像的系统，包括：

-根据上述任一权利要求的扫描工具，以及

-计算单元。

最后，本发明还涉及包括以下步骤的方法：

-将根据上述任一权利要求的扫描工具插入井中，

-发射辐射线，

-检测反射线，

-移动所述扫描工具的至少一部分以便照射新的井部分，以及

-分析所述反射线以便确定井的状况。

所述方法可以进一步包括创建所分析的反射线的图像以便根据其创建井的图像的步骤。

附图说明

下面将参考所附的示意图更详细地描述本发明及其众多优点，所述示意图出于说明的目的示出一些非限制性实施例，在这些示意图中：

图1A示出根据本发明的扫描工具从一侧看的局部剖面图，