使用基于岩屑的岩石物理分析的地面测井的制作方法

1.本发明整体涉及关于采用基于岩屑的岩石物理分析的地面测井的井下作业和系统。2.相关技术的描述在地下深处钻出钻孔以用于许多应用，诸如二氧化碳封存、氢储存、地热生产以及油气勘探和生产。在所有这些应用中，钻出钻孔，使得它们穿过位于地表下方的地层(例如，封存箱)中所包含的材料(例如，气体或流体)或允许触及该材料。可将不同类型的工具和仪器设置在钻孔中以执行各种任务和测量。各种传感器可用于钻井操作期间的测井和测量(例如，随钻测量和随钻测井)。通常，此类测量使用电缆或随钻系统在井下进行。基于地面的数据通常是有线的，并且可包括对岩屑执行的基于地面的x射线衍射(xrd)和x射线荧光(xrf)分析以确定元素和/或矿物数据。改进的数据收集和随钻分析可能对行业有益。

背景技术：

技术实现思路

1、本文公开了用于钻井操作期间基于地面的岩石物理分析的系统和方法。钻井过程方法包括：穿过井下地层执行钻井操作，该钻井操作生成钻井岩屑；在基于地面的位置处获得单个钻井岩屑样本；对单个钻井岩屑样本执行x射线衍射(xrd)和x射线荧光(xrf)分析；从关于井下地层的xrf分析获得单个钻井岩屑样本的元素信息；从关于井下地层的xrd和xrf分析中的至少一者获得单个钻井岩屑样本的矿物信息；以及从元素信息和矿物信息确定井下地层的至少一个岩石物理性质。

2、根据一些实施方案的钻井系统包括：钻机，该钻机包括钻柱，该钻柱在其端部上具有用于穿过地层钻出钻孔的钻头；基于地面的岩屑收集设备，该基于地面的岩屑收集设备被配置成获得单个钻井岩屑样本；岩屑分析单元，该岩屑分析单元用于对单个钻井岩屑样本执行x射线衍射(xrd)和x射线荧光(xrf)分析中的至少一者；和处理系统。该处理系统被配置成：从关于井下地层的xrf分析获得单个钻井岩屑样本的元素信息；从关于井下地层的xrd和xrf分析中的至少一者获得单个钻井岩屑样本的矿物信息；以及从元素信息和矿物信息确定井下地层的至少一个岩石物理性质。

技术特征：

1.一种钻井过程方法，所述钻井过程方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括以下各项中的一者或多者：岩屑伽马、基于岩屑的可动烃、基于矿物的岩屑密度、基于岩屑的整体dtc、井径指数、基于岩屑的整体孔隙度和无侧限抗压强度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括从以下获得的岩屑伽马：

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括岩屑伽马和可动烃，其中所述可动烃(可动hc)能够使用以下获得：

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的基于矿物的岩屑密度：

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的基于岩屑的整体dtc：

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的井径指数：

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的基于岩屑的整体孔隙度：

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个岩石物理性质包括从以下获得的无侧限抗压强度：

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：基于所述元素信息、所述矿物信息和所述至少一个岩石物理性质来识别地层的压裂层段。

11.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：基于所述元素信息、所述矿物信息和所述至少一个岩石物理性质来识别钻井事件。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述钻井事件是卡钻和钻头损坏中的至少一者。

13.一种钻井系统，所述钻井系统包括：

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括以下各项中的一者或多者：岩屑伽马、基于岩屑的可动烃、基于矿物的岩屑密度、基于岩屑的整体dtc、井径指数、基于岩屑的整体孔隙度和无侧限抗压强度。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括从以下获得的岩屑伽马：

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括岩屑伽马和可动烃，其中所述可动烃(可动hc)能够使用以下获得：

17.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的基于矿物的岩屑密度：

18.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的基于岩屑的整体dtc：

19.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的井径指数：

20.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括使用以下获得的基于岩屑的整体孔隙度：

21.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个岩石物理性质包括从以下获得的无侧限抗压强度：

技术总结
描述了用于钻井的钻井过程方法和系统。该方法包括：穿过井下地层执行钻井操作，该钻井操作生成钻井岩屑。在基于地面的位置处获得单个钻井岩屑样本。对单个钻井岩屑样本执行x射线衍射(XRD)和/或x射线荧光(XRF)分析。从关于井下地层的XRF分析获得单个钻井岩屑样本的元素信息和矿物信息。从所获得的信息确定井下地层的至少一个岩石物理性质。

技术研发人员：姚艳华
受保护的技术使用者：贝克休斯油田作业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13