[发明专利]具有集成光学分析器的取芯钻头和钻头

权利要求书

1.一种钻头，包括：

固定切割齿，随着所述钻头旋转以形成穿过地层的钻孔；

至少一个冲击制动器，其架在由所述切割齿形成的槽中；以及

光学分析器，通过所述冲击制动器中的窗口照亮地层，并分析反射自所述地层的光。

2.如权利要求1的钻头，其特征在于，还包括至少一条光纤，在所述窗口和所述光学分析器之间传输光。

3.如权利要求1的钻头，其特征在于，所述光学分析器包括光源、光传感器、以及经由所述窗口从所述光源到所述光传感器的光路径。

4.如权利要求3的钻头，其特征在于，所述光学分析器包括与光学路径相交的至少一个多元光学元件(MOE)。

5.如权利要求3的钻头，其特征在于，所述光学分析器包括滤光轮，所述滤光轮在所述光学路径中连续地放置不同的滤光器。

6.如权利要求5的钻头，其特征在于，所述滤光器中至少一个是MOE。

7.如权利要求1的钻头，其特征在于，还包括位置和方向传感器，其中所述分析器使用来自所述位置和方向传感器的信息将反射光测量值与图像日志中的位置相关联。

8.如权利要求1的钻头，其特征在于，还包括容纳岩芯样本的喉部。

9.一种取芯钻头，包括：

切割齿，随着所述钻头旋转来切割岩芯样本；

喉部，在所述岩芯样本从地层切下时容纳所述岩芯样本；以及

光学分析器，通过所述喉部中的窗口照亮所述岩芯样本，并分析反射自所述岩芯样本的光。

10.如权利要求9的取芯钻头，其特征在于，还包括至少一条光纤，从而在所述窗口和所述光学分析器之间传输光。

11.如权利要求9的取芯钻头，其特征在于，所述光学分析器包括光源、光传感器、以及经由所述窗口从所述光源到所述光传感器的光路径。

12.如权利要求11的取芯钻头，其特征在于，所述光学分析器包括与所述光学路径相交的至少一个多元光学元件(MOE)。

13.如权利要求11的取芯钻头，其特征在于，所述光学分析器包括滤光轮，所述滤光轮在光学路径中连续地放置不同的滤光器。

14.如权利要求13的取芯钻头，其特征在于，所述滤光器的至少一个为MOE。

15.如权利要求9的取芯钻头，其特征在于，还包括位置和方向传感器，其中所述分析器使用来自所述位置和方向传感器的信息将反射光测量值与所述岩芯样本表面的图像日志中的位置相关联。

16.如权利要求15的取芯钻头，特征在于，还包括第二窗口，所述分析器通过所述第二窗口测量第二图像日志的反射光。

17.如权利要求16的取芯钻头，特征在于，所述分析器比较图像日志来确定取芯速度。

18.如权利要求17的取芯钻头，特征在于，所述分析器把取芯速度与由所述位置传感器确定的速度相比较。

19.一种用于获取岩芯样本的方法，包括：

随着在井底处收集岩芯样本，将光引导至所述岩芯样本上；

接收反射自所述岩芯样本的至少一部分光；以及

分析接收到的反射光来确定所述岩芯样本的至少一个特性。

20.如权利要求19的方法，其特征在于，所述分析操作包括用多元光学元件来过滤所述反射光。

21.如权利要求19的方法，其特征在于，所述岩芯样本的至少一个特性包括由岩石类型、烃类型、水浓度、孔隙度和渗透性组成的特性组中的至少一个。

22.如权利要求19的方法，其特征在于，还包括：将所述反射光的测量值与所述岩芯样本表面上的位置相关联，从而获得图像。

23.一种钻头，包括：

齿，随着钻头旋转来形成穿过地层的钻孔；

至少一个喷嘴，其使流体从内部流动通道流至所述齿周围的区域；

至少一个排屑槽，其能使所述流体将碎屑从所述齿上带走；以及

光学分析器，通过所述喷嘴或所述排屑槽中的窗口照亮所述流体，并分析反射自所述流体的光。