CN105452602B - 海绵压力均衡系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于从井筒获取岩心样品的系统包括壳体,所述壳体具有位于所述壳体的第一端处的岩心开口以及位于所述壳体的第二端处的端壁。将平衡活塞定位在所述壳体内,以界定所述平衡活塞与所述岩心开口之间的样品室。将均衡室界定在所述平衡活塞与所述端壁之间。将岩心活塞密封地定位在所述岩心开口中。

Description

海绵压力均衡系统
技术领域
本公开一般涉及用于回收地层沉积物的井的钻探,且更具体而言,涉及用于在钻探过程期间或之后从井获取岩心样品的方法和系统。
背景技术
在不同深度钻探井以进入地层地质建造并从地层地质建造产出石油、天然气、矿产和其它自然形成的沉积物。烃类化合物可通过穿过地层的井筒而产出。当钻探井筒时,有时需要获取井筒所通过的基质的地质样品。用于收集岩心样品的一种方法包括:将取岩心组件(coring assembly)递送到井下以切割并移除取岩心组件内的基质的一部分。虽然期望保护岩心样品并防止其受污染,但是由于井下流体压力的大小以及这种压力污染取岩心组件和岩心样品的倾向而导致这样做是困难的。
附图说明
图1A图示根据说明性实施方案的具有用于从井获取岩心样品的系统的井的示意图;
图1B图示根据说明性实施方案的具有用于从井获取岩心样品的系统的离岸井的示意图;
图2图示根据说明性实施方案的岩心样品工具的横截面正视图;
图3-7图示在递送到井的井下位置之前的制备的顺序阶段期间的图2的岩心样品工具的横截面正视图;
图8-10图示在下钻和取岩心操作的顺序阶段期间的图2的岩心样品工具的横截面正视图。
具体实施方式
在说明性实施方案的以下详细描述中,参考构成其一部分的附图。这些实施方案使用足够的细节进行描述,以使得本领域的技术人员实践本发明,并且应理解,可利用其它实施方案,并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可做出逻辑结构、机械、电气和化学变化。为了避免对使得本领域的技术人员能够实践本文描述的实施方案不必要的细节,本描述可省略对本领域的技术人员已知的某些信息。因此,以下详细描述不被视为限制意义,并且说明性实施方案的范围仅由随附权利要求限定。
本文描述的实施方案涉及用于从井筒获取未被污染的岩心样品的系统、工具和方法。更具体而言,本文公开了允许样品室内的压力相对于井筒内的流体压力的平衡或传送的岩心样品工具和系统。通过使井筒流体的压力与样品室中的流体的压力密切匹配,在下钻期间,防止了井筒流体和其它污染物进入样品室。
除非另有规定,否则描述元件之间的交互的术语“连接”、“接合”、“联接”、“附接”或任何其它术语的任何形式的任何使用不意图将交互限制为元件之间的直接交互,并且还可包括所描述的元件之间的间接交互。在以下讨论和权利要求中,术语“包括”和“包含”用于开放式模式,且因此应被解译为意指“包括但不限于”。除非另有指示,否则如本文档通篇使用的,“或者”不要求互斥性。
如本文使用,短语“液压联接”、“液压连接”、“液压连通”、“流体联接”、“流体连接”和“流体连通”指的是与流体以及与这些流体相关联的对应流或压力相关的联接、连接或连通的形式。在一些实施方案中,两个组件之间的液压联接、连接或连通描述了以流体压力可在组件之间或之中传输的这种方式相关联的组件。对两个组件之间的流体联接、连接或连通的引用描述以流体可在组件之间或之中流动的这种方式相关联的组件。液压联接、连接或连通的组件可包括某些布置,其中流体在组件之间不流动,但是尽管如此,流体压力可诸如经由隔膜或活塞进行传输。
参考图1A,根据说明性实施方案的用于获取地层基质或地层112的岩心样品的系统100部署在井102中,井102具有从井的表面108延伸到或通过地层的井筒104。井102在图1A中被图示为位于陆上。替代地,如图1B中图示,系统100可部署在由固定或浮式平台121接入的海底井119中。图1A-1B各自图示了系统100的可能用途或部署,而当系统100的以下描述主要集中于钻探过程期间或之后的系统100的使用时,系统100可替代地用于井开发的任何阶段中(包括而不限于勘探、钻探、完井、或生产阶段)或可能需要从井获取岩心样品的井的其它阶段中。
在图1A中图示的实施方案中,井筒104已通过钻探过程形成,并且钻探系统的许多组件用于部署系统100。虽然已从井筒104移除或“抽回”钻头(未示出),但是钻柱或另一管柱120可部署在井筒104中,以转动井筒104中的井下位置126处的岩心样品工具124。管柱120从井下位置126延伸到井102的表面108,并且可由具有不同或类似横截面的一个或多个连接管或管道组成。管柱可指代作为单个组件的管道或管的集合,或替代地,指代包括管柱的单独管道或管。术语管柱(或钻柱或柱)实质上不意图被限制,并且可指代能够将旋转能量从井的表面传送到岩心样品工具124的任何组件。在若干实施方案中,管柱120可包括纵向布置在管柱中的中心通道,并且能够允许井102的表面与井下位置126之间的流体流通。
在井的表面108处或附近,管柱120可包括或联接到方钻杆128。方钻杆128可具有方形、六边形或八边形横截面。方钻杆128在一端连接到管柱的剩余部分,以及在对端连接到转环132。方钻杆128经过能够旋转方钻杆128、管柱120的剩余部分和岩心样品工具124的转台136。转环132允许方钻杆128旋转,而不具有施加到转环132的旋转运动。提供挂钩138、电缆142、游动滑车(未示出)和起重机(未示出)以抬升或降低岩心样品工具124、管柱120、方钻杆128和转轮132。当岩心样品工具124推进时,方钻杆128和转环132可根据需要而被提高或降低以将额外的管区段添加到管柱120,或当需要从井102移除管柱120和岩心样品工具124时,从管柱120移除管区段。
在钻探和取岩心操作期间,储层144被定位在表面108处且保存钻探泥浆148以递送到井102。供应管线152在储层144与管柱120的内通道之间流体联接。在取岩心和岩心样品的收集期间,泵156驱使流体通过供应管线152并到达井下以润滑岩心样品工具124。泥浆可还用于将来自钻探或取岩心过程的切屑或碎片运送回到表面108。在行进到井下之后,钻探泥浆148通过在管柱120与井筒104之间形成的环腔160返回到表面108。在表面108处,钻探泥浆148通过返回线164返回到储层144。在再循环通过井102之前,钻探泥浆148可被过滤或以其它方式处理。
图2图示在图1A和图1B中讨论的岩心样品工具124的横截面正视图。作为系统100的组件的岩心样品工具124包括具有第一端216和第二端220的壳体212。在一些实施方案中,壳体212可为管构件。虽然许多横截面形状可适用于壳体212,但是在一些实施方案中,横截面形状可为圆形。壳体212可包括在第一端216与第二端220之间延伸的通道224。通道224的横截面形状可类似于壳体212的横截面形状,以及多个横截面形状是合适的。在一些实施方案中,通道224的横截面形状为圆形。壳体可包括壁228,并且在壁内,选择性地可密封孔口或压力释放孔口230可被布置。在一些实施方案中,压力释放孔口230将被定位在壳体212的壁228中靠近壳体212的第二端220。在将岩心样品工具124部署在井下之前,压力释放孔口230允许空气或其它气体从岩心样品工具124排出或清除。
将岩心开口232布置在壳体212的第一端216中或布置成靠近壳体212的第一端216。岩心开口232的横截面形状可与通道224的横截面形状类似或相同。在图2中图示的实施方案中,岩心开口232具有圆形横截面形状,并且岩心开口232的直径小于通道224的直径。将肩状物236界定在通道224中靠近壳体212的第一端26,并且肩状物236的宽度w表示通道224与岩心开口232的宽度(例如,直径)之间的差的大约一半。
岩心活塞240可移动地并密封地定位在岩心开口232中。将凹槽244或狭槽布置在界定岩心开口232的壳体212的壁中。凹槽244能够接纳与岩心活塞240相关联的夹头248或剪切销。在实施方案中,岩心活塞240被保持在原位置(参见图2),并防止在岩心开口232内进行轴向移动,直到适当的力施加到岩心活塞240为止。在一些实施方案中,夹头248和凹槽244简单地防止岩心活塞240在朝壳体212的第一端116的方向上的移动。
壳体212的第二端220包括可跨越通道224的宽度的端壁252,如图2图示。将孔口256布置在通道224与井筒104之间的端壁252中。更具体而言,可在通道224与井筒104的环腔160之间提供液压连通或流体连通。液压或流体连通允许通道224中的流体与井筒104中的流体之间的压力的均衡。
将衬垫间隔件264布置在岩心开口232与端壁252之间的壳体212的通道224内。衬垫间隔件264可跨越通道224的宽度,如图2中图示。将孔口266布置在衬垫间隔件264中,以允许衬垫间隔件264的相对两侧之间的通道224内的流体连通。平衡活塞268可移动地定位在端壁252与衬垫间隔件264之间的通道224内。在一些实施方案中,平衡活塞268可能能够在端壁252与衬垫间隔件264之间移动。平衡活塞268可包括压力释放阀270,其被布置在平衡活塞268中,以在跨平衡活塞268的压力差满足或超过阈值的情况下,允许跨平衡活塞268的流体压力均衡。在一个实施方案中,阈值可为5-25巴压力。
在一些实施方案中,可将偏置构件272定位在平衡活塞268与端壁252之间,以在朝衬垫间隔件264的方向上对平衡活塞268施加偏置力。在图2图示的实施方案中,偏置构件272是压缩弹簧。在一些实施方案中,偏置构件272可从岩心样品工具124省略。在其它实施方案中,偏置构件272可包括联接并定位在平衡活塞268与衬垫间隔件264之间的拉伸弹簧。在另外其它实施方案中,替代弹簧或偏置构件可用作偏置构件272。
将海绵280定位在岩心开口232与衬垫间隔件264之间的通道224内。海绵280可为天然海绵或合成海绵,其具有能够接纳并保持流体的气孔或多个开放式单元。在一些实施方案中,可将海绵280圆周地围绕通道224的周边布置,使得海绵280定位在肩状物236与衬垫间隔件264之间,并且在一些情况下,甚至接触肩状物236与衬垫间隔件264。当岩心活塞240在岩心样品的收集期间移动进入通道224时,海绵280在通道224周边的定位防止海绵280干扰岩心活塞240的移动。出于该原因,在一些实施方案(包括图2中图示的那些实施方案)中,海绵280具有不小于岩心活塞240的外部宽度(例如,直径)的内部宽度(例如,直径)。
将样品室284界定在平衡活塞268与岩心开口232之间的通道224内。将均衡室288界定在平衡活塞268与端壁252之间的通道224内。样品室284与均衡室288二者为可变的体积室,其体积可根据平衡活塞268的位置而有所不同。在图2中图示的实施方案中,最小体积处的样品室284包括衬垫间隔件264与岩心开口232之间的通道224内的所述空间。然而,应注意,在一些实施方案中,衬垫间隔件264可能不是岩心样品工具124的一部分。
在图2中图示的实施方案中,将填充管线310通过端壁252、平衡活塞268和衬垫间隔件264定位。端壁252和衬垫间隔件264可帮助相对于壳体212固定填充管线310,并且优选地,填充管线310与端壁252和衬垫间隔件264中的每一个之间的联接为密封联接。这种联接可通过焊接连接或火炖(braised)连接、密封隔板式配合或任何其它合适的联接方法来提供。填充管线310经过平衡活塞268中的孔口,这允许平衡活塞268相对于填充管线310的往复移动,但也在填充管线310与平衡活塞268之间维持合适的密封连接,从而防止或实质上防止平衡活塞268的相对两侧之间的流体泄漏。
填充管线310包括填充端口314,其与样品室284流体连通,以允许在岩心样品工具124的井下部署之前将流体添加到样品室。阀318可能可操作地与填充管线310相关联,并定位在填充管线310的与填充端口314相对的一端上,以选择性地允许或防止使用流体填充样品室。
现在参考图3至图10,更详细地描述并图示了岩心样品工具124的操作。更具体而言,图3至图7图示了在递送到井的井下位置之前的制备的顺序阶段期间的岩心样品工具124的横截面正视图。图8至图10图示了在下钻和取岩心操作的顺序阶段期间的岩心样品工具124的横截面正视图。
虽然制备岩心样品工具124用于井下递送(图3至图7),但是岩心样品工具124可被定向在“直立位置”,使得相对于作用于岩心样品工具124上的重力而将壳体212的第一端216定位成低于第二端220。该定向允许空气和其它气体从装置的适当清除或排出。
在图3中,填充管线310的阀318打开,并且将岩心活塞240定位并保持在原位置。将真空或负压施加到填充管线310,以疏散来自样品室284的空气或其它流体。可在样品室284内获得大约0.2巴的压力(绝对压力)。当样品室284内的压力降低时,平衡活塞268移动到与衬垫间隔件264接触。在平衡活塞268的该定位处,样品室284的体积最小化,以及均衡室的体积最大化。在该位置处,偏置构件272还可被充分拉伸。虽然在通过填充管线310的降低压力应用的影响下,已从样品室284移除大部分空气,但是应注意,一些空气可能仍存在于海绵280的单元内。
现在参考图4,通过填充管线310将盐水溶液或其它填充流体414递送到样品室284,直到填充流体414的量足以将平衡活塞268移动到样品室284的体积最大化且均衡室的体积最小化的位置为止。在平衡活塞268的该定位处,偏置构件272可被充分压缩。当填充流体进入样品室,并被吸收到海绵280时,海绵280内的一些空气被取代并通过孔口266增加,以及气体层420形成于填充流体414上。在递送填充流体414之后,关闭阀318。再者,重要的是应注意,虽然海绵280基本上充满了填充流体414,但是一些空气或气体可能仍存在于海绵280内的关闭或打开单元或囊孔内。在一个实施方案中,空气的百分比可约为20%,而液体的百分比约为80%。在一些实施方案中,在填充样品室284之后,近似压力可为20-25巴。在一些实施方案中,在下文描述的压力的释放之后,样品室284内的压力可大约为5巴。
参考图5,可打开壳体212的壁228中的压力释放孔口230以从样品室284排出、清除或以其它方式释放空气或其它气体(即,气体层420)。参考图6,当通过压力释放孔口230释放气体时,平衡活塞268在衬垫间隔件264的方向上移动,直到平衡活塞268大约到达压力释放孔口230为止。参考图7,再次打开填充管线310的阀318,并且将额外的填充流体414添加到样品室284,直到填充流体414开始退出压力释放孔口230为止。在该点处,来自气体层420的气体已从样品室284移除,并且再次关闭压力释放孔口230。在使用填充流体414填充样品室284的步骤之后,样品室284内的填充流体414的压力等于由偏置构件272施加的偏置力除以平衡活塞268的表面积。
现在参考图8,岩心样品工具124可下钻到井筒104以用于递送到井下位置126。当岩心样品工具124下钻时,环腔160中的井筒流体的压力增加。端壁252的孔口256允许均衡室288与环腔160中的井筒流体之间的流体连通或液压连通。这允许经由平衡活塞268传送到样品室284的井筒压力发生变化。因为样品室284中的填充流体414的压力大约等于井筒104中的流体的压力,所以跨岩心活塞240的压力保持相对平衡。跨岩心活塞240的压力的所述平衡防止岩心活塞240在下钻期间移动进入样品室284中,这防止在岩心样品抽出之前污染样品室284。海绵280的存在也是重要的,因为海绵280内的一些气体(例如,空气)的存在允许样品室284内的一定压缩性。当在下钻期间均衡室288中的压力增加时,平衡活塞268朝向衬垫间隔件264移动,因为样品室284中的压力增加,以及海绵280的体积减少。
参考图9,当岩心样品工具124到达井下位置126处且取岩心开始时,岩心样品908对岩心活塞240施加朝向样品室284的力。当岩心活塞240的密封能力保持完整(参见图9)时,由岩心样品908施加在岩心活塞240上的力近似地等于移动偏置构件272(例如,压缩弹簧)所需的力。现在参考图10,当岩心活塞240的密封能力丢失时,偏置构件272迫使平衡活塞268朝向衬垫间隔件264,这推送来自样品室284的填充流体414的一些流体。然后,岩心样品908移动进入样品室284,其已被保护免受污染。
获取井内的岩心样品对于理解其中形成井的岩石、地层和其它基质的组成和特性而言是重要的。当收集岩心样品时,需要最小化对取样工具的污染,使得所获取的岩心样品可被精确地估计。本公开描述用于从井筒获取岩心样品的系统、工具和方法。除了上述实施方案之外,特定组合的许多实例还在本公开的范围内,其中的一些实例在下文进行详细描述。
实例1.一种用于从井筒获取岩心样品的系统,所述系统包括:
壳体,其具有位于所述壳体的第一端处的岩心开口以及位于所述壳体的第二端处的端壁;
平衡活塞,其定位在所述壳体内,以界定所述平衡活塞与所述岩心开口之间的样品室以及所述平衡活塞与所述端壁之间的均衡室;和
岩心活塞,其密封地定位在所述岩心开口中。
实例2.根据实例1所述的系统,其进一步包括定位在所述样品室内的海绵。
实例3.根据实例2所述的系统,其中将所述海绵围绕所述通道的周边布置,所述海绵具有不小于所述岩心活塞的外部宽度的内部宽度。
实例4.根据实例1-3中任一实例所述的系统,其进一步包括:
偏置构件,其被定位在所述平衡活塞与所述端壁之间,以在所述样品室的方向上对所述平衡活塞施加偏置力。
实例5.根据实例1-4中任一实例所述的系统,其进一步包括被布置在所述样品室内的液体。
实例6.根据实例1-5中任一实例所述的系统,其中所述均衡室液压地联接到所述井筒中的流体,使得所述流体的压力被传输到所述平衡活塞和所述样品室。
实例7.根据实例6所述的系统,其中所述均衡室流体地联接到所述井筒中的所述流体。
实例8.根据实例1-7中任一实例所述的系统,其进一步包括:
填充端口,其可操作地与所述样品室相关联,并且能够将流体添加到所述样品室;和
压力释放部件,其可操作地与所述样品室相关联,并且能够从所述样品室排出空气。
实例9.一种用于从井筒获取岩心样品的系统,所述系统包括:
管构件,其具有第一端、第二端和在所述第一端与所述第二端之间延伸的通道,所述管构件的所述第一端具有岩心开口,所述管构件的所述第二端具有端壁;
衬垫间隔件,其被布置在所述岩心开口与所述端壁之间的所述通道内;
平衡活塞,其可移动地定位在所述端壁与所述衬垫间隔件之间;
偏置构件,其定位在所述平衡活塞与所述端壁之间,以在朝所述衬垫间隔件的方向上对所述平衡活塞施加偏置力;
岩心活塞,其密封地定位在所述岩心开口中,防止所述岩心活塞在所述岩心开口内在与所述衬垫间隔件相反的方向上移动,允许所述岩心活塞在所述岩心开口内在朝向所述衬垫间隔件的方向上移动;
海绵,其定位在所述岩心开口与所述衬垫间隔件之间的所述通道内,将所述海绵围绕所述通道的周边布置,所述海绵具有不小于所述岩心活塞的外部宽度的内部宽度。
实例10.根据实例9所述的系统,其进一步包括:
样品室,其界定在所述平衡活塞与所述岩心开口之间的所述通道内;和
均衡室,其界定在所述平衡活塞与所述端壁之间的所述通道内。
实例11.根据实例9或实例10所述的系统,其进一步包括被布置在所述样品室内的液体。
实例12.根据实例9-11中任一实例所述的系统,其中所述均衡室液压地联接到所述井筒中的流体,使得所述流体的压力被传输到所述平衡活塞和所述样品室。
实例13.根据实例9-12中任一实例所述的系统,其进一步包括位于所述端壁中的孔口,以允许所述均衡室与所述井筒之间的流体连通。
实例14.根据实例9-13中任一实例所述的系统,其进一步包括:
填充管线,其定位通过所述端壁、所述平衡活塞和所述衬垫间隔件,所述填充管线具有与所述样品室流体连通的填充端口,以允许将流体添加到所述样品室;和
压力释放孔口,其被布置在所述端壁与所述衬垫间隔件之间的所述管构件的壁中,所述压力释放孔口允许空气从所述样品室清除。
实例15.根据实例14所述的系统,其进一步包括阀,所述阀可操作地与所述填充管线相关联,以选择性地允许或防止用所述流体填充所述样品室。
实例16.根据实例9-15中任一实例所述的系统,其进一步包括压力释放阀,所述压力释放阀被布置在所述平衡活塞中,以允许跨所述平衡活塞的流体压力的均衡。
实例17.一种用于从井筒获取岩心样品的方法,所述方法包括:
提供具有能够接纳来自井下位置的岩心样品的样品室的壳体;
当将所述壳体递送到井下时,将所述样品室中的填充流体的所述压力调整为接近所述井筒中的井筒流体的压力;以及
当所述壳体被递送到所述井下位置时,防止井筒流体进入所述样品室。
实例18.根据实例17所述的方法,其进一步包括:
在将所述壳体递送到井下之前,用所述填充流体填充所述样品室,并从所述样品室排出空气。
实例19.根据实例17或实例18所述的方法,其中调整所述样品室中的填充流体的所述压力进一步包括:
响应于所述井筒流体的所述压力而移动活塞。
实例20.根据实例17-19中任一实例所述的方法,其进一步包括:
当将所述壳体递送到所述井下位置时,收集所述样品室中的所述岩心样品。
从上述内容显而易见的,已提供了具有明显优势的本发明的实施方案。虽然仅以一些形式示出了实施方案,但是实施方案不被限制,而在不脱离其精神的情况下,容易进行各种变化和修改。

Claims (17)

1.一种用于从井筒获取岩心样品的系统,所述系统包括:
壳体,其具有位于所述壳体的第一端处的岩心开口以及位于所述壳体的第二端处的端壁;
平衡活塞,其定位在所述壳体内,以界定所述平衡活塞与所述岩心开口之间的样品室以及所述平衡活塞与所述端壁之间的均衡室;和
岩心活塞,其密封地定位在所述岩心开口中,
其中所述均衡室液压地联接到所述井筒中的流体,使得所述流体的压力被传输到所述平衡活塞和所述样品室。
2.根据权利要求1所述的系统,其还包括定位在所述样品室内的海绵。
3.根据权利要求2所述的系统,其中将所述海绵围绕所述样品室的内壁布置,所述海绵具有不小于所述岩心活塞的外部宽度的内部宽度。
4.根据权利要求1所述的系统,其还包括:
偏置构件,其被定位在所述平衡活塞与所述端壁之间,以在所述样品室的方向上对所述平衡活塞施加偏置力。
5.根据权利要求1所述的系统,其还包括被布置在所述样品室内的液体。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述均衡室流体地联接到所述井筒中的所述流体。
7.根据权利要求1所述的系统,其还包括:
填充端口,其可操作地与所述样品室相关联,并且能够将流体添加到所述样品室;和
压力释放部件,其可操作地与所述样品室相关联,并且能够从所述样品室排出空气。
8.一种用于从井筒获取岩心样品的系统,所述系统包括:
管构件,其具有第一端、第二端和在所述第一与第二端之间延伸的通道,所述管构件的所述第一端具有岩心开口,所述管构件的所述第二端具有端壁;
衬垫间隔件,其被布置在所述岩心开口与所述端壁之间的所述通道内;
平衡活塞,其可移动地定位在所述端壁与所述衬垫间隔件之间;
偏置构件,其定位在所述平衡活塞与所述端壁之间,以在朝所述衬垫间隔件的方向上对所述平衡活塞施加偏置力;
岩心活塞,其密封地定位在所述岩心开口中,防止所述岩心活塞在所述岩心开口内在与所述衬垫间隔件相反的方向上移动,允许所述岩心活塞在所述岩心开口内在朝向所述衬垫间隔件的方向上移动;
海绵,其定位在所述岩心开口与所述衬垫间隔件之间的所述通道内,将所述海绵围绕所述通道的周边布置,所述海绵具有不小于所述岩心活塞的外部宽度的内部宽度,
所述系统还包括:
样品室,其界定在所述平衡活塞与所述岩心开口之间的所述通道内;和
均衡室,其界定在所述平衡活塞与所述端壁之间的所述通道内,
其中所述均衡室液压地联接到所述井筒中的流体,使得所述流体的压力被传输到所述平衡活塞和所述样品室。
9.根据权利要求8所述的系统,其还包括被布置在所述样品室内的液体。
10.根据权利要求8所述的系统,其还包括位于所述端壁中的孔口,以允许所述均衡室与所述井筒之间的流体连通。
11.根据权利要求8所述的系统,其还包括:
填充管线,其定位通过所述端壁、所述平衡活塞和所述衬垫间隔件,所述填充管线具有与所述样品室流体连通的填充端口,以允许将流体添加到所述样品室;和
压力释放孔口,其被布置在所述端壁与所述衬垫间隔件之间的所述管构件的壁中,所述压力释放孔口允许空气从所述样品室清除。
12.根据权利要求11所述的系统,其还包括阀,所述阀可操作地与所述填充管线相关联,以选择性地允许或防止用所述流体填充所述样品室。
13.根据权利要求8所述的系统,其还包括压力释放阀,所述压力释放阀被布置在所述平衡活塞中,以允许跨所述平衡活塞的流体压力的均衡。
14.一种用于从井筒获取岩心样品的方法,所述方法包括:
提供具有能够接纳来自井下位置的岩心样品的样品室的壳体;
当将所述壳体递送到井下时,将所述样品室中的填充流体的压力调整为接近所述井筒中的井筒流体的压力;以及
当所述壳体被递送到所述井下位置时,防止井筒流体进入所述样品室。
15.根据权利要求14所述的方法,其还包括:
在将所述壳体递送到井下之前,用所述填充流体填充所述样品室,并从所述样品室排出空气。
16.根据权利要求14所述的方法,其中调整所述样品室中的填充流体的压力还包括:
响应于所述井筒流体的压力而移动活塞。
17.根据权利要求14所述的方法,其还包括:
当将所述壳体递送到所述井下位置时,收集所述样品室中的所述岩心样品。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9926756B2 (en) * 2013-07-18 2018-03-27 Baker Hughes Incorporated Pressure compensation modules for coring tools, coring tools including pressure compensation modules, and related methods
CN106285507B (zh) * 2016-09-09 2018-05-25 王少斌 拆装式液压平衡系统短节
US10550655B2 (en) 2016-09-30 2020-02-04 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for a pressure compensated core
US10975644B2 (en) * 2016-12-06 2021-04-13 Halliburton Energy Services, Inc. Inner barrel assembly for recovery of reservoir fluids from a core sample
JP6865100B2 (ja) * 2017-05-24 2021-04-28 清水建設株式会社 ボーリングビット及びボーリングコア採取方法
US11319786B2 (en) * 2020-01-31 2022-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Controlled ESP discharge system preventing gas lock

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4598777A (en) * 1983-07-13 1986-07-08 Diamond Oil Well Drilling Company Method and apparatus for preventing contamination of a coring sponge
US5687791A (en) * 1995-12-26 1997-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Method of well-testing by obtaining a non-flashing fluid sample
US6216782B1 (en) * 1999-05-18 2001-04-17 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for verification of monophasic samples
CN1987045A (zh) * 2005-12-19 2007-06-27 普拉德研究及开发股份有限公司 钻探时的岩层评价
CN101251010A (zh) * 2007-02-06 2008-08-27 哈利伯顿能源服务公司 单相流体采样装置及其使用方法
CN202596725U (zh) * 2012-01-30 2012-12-12 北京捷威思特科技有限公司 地层测试取样器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312414A (en) 1980-05-23 1982-01-26 Diamond Oil Well Drilling Company Method and apparatus for obtaining saturation data from subterranean formations
US4479557A (en) 1983-07-13 1984-10-30 Diamond Oil Well Drilling Co. Method and apparatus for reducing field filter cake on sponge cores
US4502553A (en) 1983-07-13 1985-03-05 Diamond Oil Well Drilling Sponge coring apparatus with reinforced sponge
US4638872A (en) 1985-04-01 1987-01-27 Diamond Oil Well Drilling Company Core monitoring device
CA1279864C (en) 1985-12-27 1991-02-05 Rocco Difoggio Method for determining the amount of oil in a sponge core
US4716974A (en) 1986-07-21 1988-01-05 Eastman Christensen Co Method and apparatus for coring with an in situ core barrel sponge
US5439065A (en) 1994-09-28 1995-08-08 Western Atlas International, Inc. Rotary sidewall sponge coring apparatus
BE1009968A5 (fr) * 1996-01-15 1997-11-04 Dresser Ind Procede de carottage et carottier pour sa mise en oeuvre.
US6216804B1 (en) * 1998-07-29 2001-04-17 James T. Aumann Apparatus for recovering core samples under pressure
US6688390B2 (en) 1999-03-25 2004-02-10 Schlumberger Technology Corporation Formation fluid sampling apparatus and method
NL1015147C2 (nl) * 2000-05-10 2001-11-15 Eijkelkamp Agrisearch Equip Bv Grondmonsternemer.
US6719070B1 (en) * 2000-11-14 2004-04-13 Baker Hughes Incorporated Apparatus and methods for sponge coring
US7124841B2 (en) 2003-06-19 2006-10-24 Independent Administrative Institution Japan Agency for Marine-Earth Science & Technology Crustal core sampler and method of coring crustal core sample using the same
US7343984B2 (en) 2003-11-14 2008-03-18 Independent Administrative Institution, Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology Core sample collector equipped with sterilizing agent-applying mechanism and method of taking core sample
US20050133267A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Schlumberger Technology Corporation [coring tool with retention device]
US20050133258A1 (en) 2003-12-23 2005-06-23 Schlumberger Technology Corporation [nanotube electron emission thermal energy transfer devices]
US8011454B2 (en) 2007-09-25 2011-09-06 Baker Hughes Incorporated Apparatus and methods for continuous tomography of cores
EP2686515B1 (en) * 2011-03-16 2018-02-07 Corpro Technologies Canada Ltd. Pressure coring assembly and method
US9103176B2 (en) * 2012-02-08 2015-08-11 Halliburton Energy Services, Inc. Instrumented core barrel apparatus and associated methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4598777A (en) * 1983-07-13 1986-07-08 Diamond Oil Well Drilling Company Method and apparatus for preventing contamination of a coring sponge
US5687791A (en) * 1995-12-26 1997-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Method of well-testing by obtaining a non-flashing fluid sample
US6216782B1 (en) * 1999-05-18 2001-04-17 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for verification of monophasic samples
CN1987045A (zh) * 2005-12-19 2007-06-27 普拉德研究及开发股份有限公司 钻探时的岩层评价
CN101251010A (zh) * 2007-02-06 2008-08-27 哈利伯顿能源服务公司 单相流体采样装置及其使用方法
CN202596725U (zh) * 2012-01-30 2012-12-12 北京捷威思特科技有限公司 地层测试取样器

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Publication number Publication date
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CA2919876A1 (en) 2015-03-19
GB2533060B (en) 2017-04-19
BR112016002920A2 (pt) 2017-08-01

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