[发明专利]用于确定钻孔岩芯中存在的结构特征布置的系统、方法和装置

说明书

本发明涉及确定结构特征的布置/方位或钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位。

背景技术

背景技术的以下讨论仅旨在促进对本发明的理解。讨论不是认可或承认提及的任何材料是在申请的优先权日期时的公知常识或属于申请的优先权日期时的公知常识的一部分。

金刚石钻井涉及挖掘地下钻心段以确定地下地质情况。

用于确定钻孔岩芯中存在的结构的方位/布置的技术是广为人知的并且被广为使用的。然而，现有技术大部分是使用不便的、耗时的并且经常需要专门的培训来进行有效和可靠的结构分析。

现有技术通常涉及用于表示钻孔的测量值是提取的岩芯部分的深度以及岩芯部分在三维空间面对的方向。如果根据深度获得方向，则可以导出钻孔在三维空间中描绘的路径。钻孔测量通常根据测量的深度给出方向。

有几个通常需要测量的结构特征；即线性结构特征、平面结构特征或两者的组合(例如剪切表面上的条痕)。平面结构特征可以包括：层理、劈理、叶理、节理、断层等。线性结构特征可以包括诸如擦痕面条痕、褶皱轴、小褶皱、栅状构造、变形卵石等特征。

这些特征通常由记录数据的地质学家在岩芯样本上进行测量，然后将其记录下来进行后续分析。使用常规仪器进行测量，例如测量距离的直尺和测量角度的测角仪。测量一旦进行就被记下来并稍后记录，以供后续分析。这可能是一个耗时的过程，其涉及可能发生错误的几个步骤。

正是在这种背景下，研发了本发明。

特别地，本发明在一个实施例中旨在提供一种布置，通过该布置可以通过利用一个装置来确定平面和线性结构特征相对于岩芯的取向。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种确定钻孔岩芯中存在的结构特征的布置/方位的方法，其中该方法包括：

以与岩芯中存在的结构特征的特定关系来移动/定向装置或其一部分；

当其相对于结构特征和岩芯移动/定向时，通过使用装置的移动/定向布置，捕获关于装置或其所述部分的移动/定向数据；和

通过使用处理器，通过利用捕获的数据来确定结构特征相对于岩芯的方位/布置。

该方法还可以包括在显示器上可视地显示结构特征相对于岩芯的方位/布置。

该方法还可以包括将结构特征相对于岩芯的方位/布置相关的数据传送到远程服务器。在这方面，该方法可以包括将数据从获取点实时传送到基于云的存储。

岩芯可以是岩芯样本。

更具体地，确定结构特征的方位/布置的步骤包括确定相对于岩芯的实际空间方位/布置。

出于规范的目的，术语“结构特征”是指线性结构特征、平面结构特征或两者的组合(例如剪切表面上的条痕)。平面结构特征可以包括：层理、劈理、叶理、节理、断层等。线性结构特征可以包括诸如擦痕面条痕、褶皱轴、小褶皱、栅状构造、变形卵石等特征。

该方法可以在实际钻孔范围以外(例如在测试/分析环境，例如测试实验室)实施。

移动/定向装置的步骤可以包括将装置或其一部分对准结构特征或其特定部件/部分。

确定结构特征相对于岩芯的方位的步骤可以包括确定装置相对于参考点/方位的移动/方位。因此，该方法可以包括确定该装置的参考点/方位。参考点/方位可以与岩芯相关。

岩芯通常具有细长的圆柱形形状。因此，岩芯的纵向侧是指岩芯的径向外侧，其在其相对的两端之间延伸。岩芯的外表面是指纵向侧的表面。因此，参考方向可以是例如设备(或其一部分)抵靠岩芯的外表面放置的位置。更具体地，参考方向可以是设备(或其一部分)抵靠外表面放置并沿着其长度(例如沿着芯底线)定向的位置。

如果结构特征是平面特征，移动/定向装置的步骤可以包括将装置或其所述部分与特征的表面对准。更具体地，该方法可以包括通过使对准指示器与特征的表面对准来使装置或其一部分与表面对准。对准指示器可以包括用于在岩芯样本的表面上提供可视指示的装置。对准指示器可以包括从装置向表面投射的光束。光束可以是激光束。因此，该方法可以包括通过将从该装置投射的光束与该表面对准来将该装置或其一部分与该表面对准的步骤。

移动/定向装置的步骤可以包括将装置移动到岩芯的外表面上，以便将装置或其一部分与暴露在外表面上的结构的至少一部分对准并且一旦对准便捕获装置的方位数据。更具体地，捕获数据的步骤可以包括使装置或其一部分与暴露在外表面上的结构的两个或多个部分对准，并且每次一旦对准便捕获方位数据。

所述方法可以包括通过使用处理器来确定在与所述结构或其所述部分对准时参考方位和所述方位之间的装置或其一部分的方位的变化。