[发明专利]用于在地下地层中进行电磁测量的钻头

说明书

公开的是一种用于地下地层的电磁传播电阻率测量的钻头。该钻头包括柄部和具有凸面的切削部。该钻头包括发射器元件和被设置在该凸面上的接收器元件。该发射器元件以至少一千兆赫的频率向地下地层中传播电磁波。该接收器元件在相对于发射器元件预定距离处被定位，该预定距离至少部分地基于所述电磁波的频率。

技术领域

本发明总体涉及在地下地层中使用的测井工具，特别涉及使用钻头测量电磁传播电阻率的方法和设备。

背景技术

为便于在地层内钻井的过程，并提升所需地层流体的产品产量，油田服务业已经开发出了用于在钻井期间或其后的短时间内测量地层性质的工艺和工具，一种工艺被称为“随钻测井”(LWD)。整体化的随钻测井不仅能缩短井投入使用所需的时间，还能允许钻机操作员测量地层的性质。LWD工具和方法对多项参数例如地层电阻系数进行估算，以确定组成地层的矿物和/或流体的类型。总体上，测井工具和工艺涉及向地层中辐射能量(例如电磁波)，以感应来自地层的能量。感应到的能量特征显示地层的性质。钻井工艺中特定数值的性质是本说明书中出现的矿物和流体的特性、位置和相对比例。

为了在井壁钻成后尽快获得测量值，LWD工具将测量装置整合在井底组件中。迄今为止，LWD被附接到钻柱上，例如具体地配合位于钻头上方的钻铤。因此，被整合在这些LWD工具中的传感器通常会在钻头刚刚经过的深度探测地层的性质。本领域存在改进LWD工具的需求，使其能够在钻探和LWD工具经过某个深度之前探测地层的性质。

附图说明

部分地通过参考下文的说明和附图，可理解本发明的一些特定的示例性实施例。

图1示出一个具有示例性测井系统的井。

图2示出整合有本发明的多个方案的钻头的立体图。

图3示出图2中钻头的水平横截面。

图4示出整合有本发明的多个方案的钻头的立体图。

图5示出整合有本发明的多个方案的钻头的立体图。

图6示出整合有本发明的多个方案的钻头的立体图。

图7示出整合有本发明的多个方案的钻头的立体图。

图8示出整合有本发明的多个方案的钻头的立体图。

虽然本发明对实施例进行了图示和文字描述，并参照本发明的示例性实施例对其进行了限定，但此种参照并非意味着要限制本发明，且不应推断存在任何此种限制。本发明的主题在形式和功能上具有多种变换、变形和等效方式，其能够被本领域技术人员能够想到且均受益于本发明。本发明所图示和文字描述的实施例仅作为示例，而并非是穷尽本发明的范围。

具体实施方式

本发明总体涉及用于地下地层的测井工具，特别涉及使用钻头测量电磁传播电阻率的方法和设备。

本文详细描述了本发明的说明性实施例。为了清晰，本说明书并未描述实际实施方案的全部特征。当然应认识到，在这些实际实施例的任何开发中，必然能做出许多为实施所特定的选择以实现特定的实施目的，这些选择可从一个实施方案到另一个方案改变。并且应认识到，此种开发工作可能会复杂而耗时，然而其无论如何都是受益于本发明的本领域普通技术人员的惯常工作。

为了有助于更好地理解本发明，以下给出了多个特定实施例的实例。这些实例不应以任何方式理解为对本发明的限制或限定。本发明中的实施例可应用于任何种类的地下地层中的水平井、竖直井、斜井、或其它形式的非线性井。这些实施例可应用于注入井以及生产井，包括烃类井。