CN112041537A - 用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法 - Google Patents

用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法 Download PDF

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Abstract

实施例总体上涉及用于从冲击侧壁岩芯取芯弹(100)提取岩芯(114)以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法。用于从冲击侧壁岩芯取芯弹(100)提取岩芯(114)以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法包括:推动线锯(108)的线(110)的自由端(112)穿过岩芯(114)。岩芯(114)位于冲击侧壁岩芯取芯弹(100)内。另外,该方法包括将自由端(112)附接到线锯(108)的锁定机构(113)。此外,该方法包括从冲击侧壁岩芯取芯弹(100)切割岩芯(114)。该方法还包括从冲击侧壁岩芯取芯弹(100)移除岩芯(114)。

Description

用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描 述和直接数值模拟的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年5月2日提交的名为“Method for Extracting a Core from aPercussion Side Wall Core Bullet for a Digital Tomographic Description andDirect Numerical Simulations(用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法)”的英国专利申请第1807260.3号的优先权,该英国专利申请通过引用的方式整体并入本文中。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
不适用。
技术领域
本公开总体上涉及用于获得地下岩芯样本以用于分析的系统和方法。更明确地说,本公开涉及用于从侧壁岩芯取芯弹提取地下岩芯样本以用于后续分析的方法。
背景技术
地下岩层的物理和岩石物理特性对于评估油气储层和这些储层的开发策略是有用的。地下岩层的样本或岩芯可以用取芯工具回收。例如,可以通过将空心射弹(hollowprojectile)或取芯弹发射到在地层中钻出的钻孔的侧壁中来获得冲击侧壁岩芯(“PSWC”)。被捕获在空心取芯弹筒中的地层材料的样本随后在地表处被回收以用于分析。特别地,该样本在地表处被从取芯弹筒移除,然后经受物理实验室测试,以确定其物理特性和岩石物理特性。
发明内容
本文公开了用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯样本的方法的实施例。在一个实施例中,一种用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法包括推动线锯的线的自由端穿过岩芯。该岩芯位于冲击侧壁岩芯取芯弹内。此外,该方法包括将所述自由端附接到线锯的锁定机构。该方法还包括从冲击侧壁岩芯取芯弹切割所述岩芯。此外,该方法包括从冲击侧壁岩芯取芯弹移除所述岩芯。
在另一实施例中,一种用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法包括:穿过设置在冲击侧壁岩芯取芯弹内的岩芯钻出孔。进一步,该方法包括经由该孔而推动线锯的线的自由端穿过所述岩芯。更进一步,该方法包括将所述自由端附接到线锯的锁定机构。该方法还包括从冲击侧壁岩芯取芯弹切割所述岩芯。此外,该方法包括从冲击侧壁岩芯取芯弹移除所述岩芯。
在又一实施例中,一种用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法包括:将其中设置有岩芯的冲击侧壁岩芯取芯弹定位到自动化线锯组件中。进一步,该方法包括用自动化线锯组件的线切割出入口狭缝。更进一步,该方法包括用自动化线锯组件的线从冲击侧壁岩芯取芯弹切割所述岩芯。该方法还包括从冲击侧壁岩芯取芯弹移除所述岩芯。
本文所述的实施例包括旨在解决与某些现有装置、系统和方法相关的各种缺点的特征和特性的组合。前文已相当宽泛地概述了所公开的实施例的特征和技术特性,以便可更好地理解下文的具体实施方式。通过阅读下文的具体实施方式并参考附图,上文所述的各种特性和特征以及其它特性和特征对于本领域的技术人员来说将容易显而易见。应当理解,所公开的构思和具体实施例可以易于用作修改或设计用于实现与所公开的实施例相同的目的的其它结构的基础。还应认识到,这种等效的构造没有脱离本文所公开的原理的精神和范围。
附图说明
对于各种示例性实施例的详细描述,现将参考附图,其中:
图1是根据本公开的实施例的手持式线锯和冲击侧壁岩芯取芯弹的立体图。
图2是根据本公开的实施例的图1的手持式线锯的立体图,该线锯被定位成从图1的冲击侧壁岩芯取芯弹切割岩芯。
图3是图1的冲击侧壁岩芯取芯弹和其中所含有的岩芯的端视图。
图4是岩芯正被从根据本公开的实施例的图1的冲击侧壁岩芯取芯弹切割的立体图。
图5是根据本公开的实施例的具有入口狭缝的冲击侧壁岩芯取芯弹的立体图。
图6是根据本公开的实施例的、其中含有岩芯的冲击侧壁岩芯取芯弹的立体图,该冲击侧壁岩芯取芯弹被定位在自动化线锯组件中。
图7是根据本公开的实施例的冲击侧壁岩芯取芯弹和从该取芯弹中移除的岩芯的立体图。
图8是图示了根据本公开的实施例的用于从冲击侧壁岩芯取芯弹获得岩芯的方法的实施例的示例性流程图。
图9是图示了根据本公开的实施例的用于从冲击侧壁岩芯取芯弹获得岩芯的方法的实施例的示例性流程图。
图10是图示了根据本公开的实施例的用于从冲击侧壁岩芯取芯弹获得岩芯的方法的实施例的示例性流程图。
具体实施方式
下文论述是针对各种示例性实施例。但是,本领域的技术人员应理解的是,本文所公开的示例具有广泛应用,并且对任何实施例的论述仅是对此实施例的示例性论述,并非旨在暗示本公开(包括权利要求书)的范围限于此实施例。
贯穿以下描述和权利要求书,使用某些术语来表示特定特征或部件。如本领域的技术人员应了解的是,不同的人可以用不同的名称表示相同特征或部件。本文献并不旨在区分那些名称不同但不是功能不同的部件或特征。附图未必按比例绘制。为了清楚和简洁起见,本文中的某些特征和部件可能被示出为比例夸大或以某种示意性形式夸大示出,并且常规元件的一些细节可能未示出。
除非上下文另有规定,否则本文中阐述的所有范围应被解释为包括其端点,并且开放范围应被解释为仅包括商业上实用的值。类似地,除非上下文另有指示,否则所有值列表都应视为包括中间值。
在下文的论述和权利要求书中,术语“包括”和“包含”以开放方式使用,因此应被解释为表示“包括但不限于……”。此外,术语“联接”或“耦接”旨在表示间接连接或直接连接。因此,如果第一装置联接到第二装置,那么此连接可以通过这两个装置之间的直接接合或者通过经由其它装置、部件、节点和连接建立的间接连接来进行。此外,如本文所使用,术语“轴向的”和“轴向地”通常表示沿着或平行于特定轴线(例如,本体或端口的中心轴线),而术语“径向的”和“径向地”通常表示垂直于特定轴线。例如,轴向距离表示沿着或平行于轴线测量的距离,并且径向距离表示垂直于该轴线测量的距离。如本文所使用的,术语“大约”、“约”、“基本上”等表示所列举的值的10%(即,±10%)内。因此,例如,“约80度”的所列举的角度表示范围从72度到88度的角度。
本公开将结合其实施例来描述,即,被实施为一种制备岩石样本(也称为岩芯样本或岩芯)的方法,该岩石样本用于在对该岩石(该岩石样本从其获取)的特性进行的数字数值模拟分析中使用,这是因为预期本公开在这种应用中可能特别有益。但是,可以预期的是,本公开在除了本公开所述的应用之外的其它应用中可能是有用和有益的。因此,应当理解,以下描述仅作为示例被提供,并非旨在限制所要求保护的本公开的真实范围。
本公开的实施例涉及地层材料的样本(也称为岩芯或岩芯样本)的获取、以及通过直接数值模拟对这些地层材料的样本进行的分析。因此,可以预期的是,本公开的实施例可有益于从地下地层获取样本,这在油气的勘探和生产中是重要的。更具体地说,可从中获取这些样本的岩石被认为对应于陆地或海洋钻探系统所进入(accessed)的地层,这些钻探系统例如用于从那些地层提取油气、水等。油气生产作业的优化在很大程度上受这些地下岩层的结构和物理特性的影响。根据本公开的实施例而获得的样本对于理解那些地层的属性可以是有用的。
本公开的实施例涉及用于从冲击侧壁岩芯(PSWC)取芯弹提取岩芯材料以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法。可以通过将空心射弹或取芯弹发射到地下钻孔的侧壁中来获得PSWC。捕获在取芯弹筒中的地层材料被保留,然后在地表处回收。随后,通常通过推动和/或挤压技术从取芯弹中取回材料或岩芯,而不对岩芯进行任何切割。这种岩芯提取技术虽然快速但不能确保(1)岩芯的结构完整性(由于岩芯的变形);或者(2)岩芯的化学完整性(由于岩芯与钻探泥浆的混合)。因此,从岩芯的后续分析得出的信息通常仅限于是定性性质的,例如粒度统计(即,激光粒径分析,“LPSA”)和化学性质(X射线衍射,“XRD”),这二者都容易受到泥浆污染的影响。
本公开的实施例涉及从取芯弹提取岩芯的方法。与其它提取技术(例如,推动和/或挤压技术)相比,所公开的方法允许降低了损坏岩芯的风险的、岩芯提取。一旦提取,便可以通过使用光学和x射线技术(例如,计算机显微断层摄影术“μCT”)来执行岩芯检查/分析。此外,可以对岩芯执行断层摄影图像分析(例如,在受干扰的结构的情况下),以提供粒度统计描述。断层摄影图像(例如,数字图像)可以与直接数值模拟(“DNS”)一起使用,以获得岩芯的岩石物理和流体动力学(hydrodynamic)特性。
从岩石的数字图像进行的材料特性的DNS是用于确定岩石样本/岩芯的材料和岩石物理特性的技术。根据DNS,拍摄岩芯的x射线断层摄影图像以产生代表此样本的数字图像。然后,将计算实验应用于这些数字图像,以模拟物理/岩石物理机制,该岩芯的物理/岩石物理特性可以从所述物理/岩石物理机制测得。可以使用直接数值模拟来确定岩芯的特性,例如,孔隙度、绝对渗透率、相对渗透率、地层因素、弹性模量等。特别地,DNS能够在显著短于对应的物理测量所需的时间的时间范围内估计岩石类型(例如,致密含气砂岩或致密含气碳酸盐)的材料特性。此外,根据这种技术,不会长时间占用测试设备,这是因为可以通过计算机模拟软件立即应用物理实验的类似数值条件(analogous numericalconditions)。
本公开的实施例包括用于从取芯弹提取岩芯的多步骤过程。该多步骤过程的示例如下:(1)在提取点处对PSWC取芯弹清除过量泥浆,以最小化岩芯材料污染;(2)通过以下方式将亚毫米切割线引入取芯弹内壁表面与岩芯材料之间:a)使用金刚石切割锯/线锯沿着纵向轴线在取芯弹中切割出入口狭缝,b)将切割线的自由端直接插入到取芯弹中,或者c)使用预钻出的亚毫米孔,随后将该线固定到线锯或手动锯上;(3)以较小的力沿着取芯弹的内表面连续地或分步地切割岩芯,使得力向量始终是几乎切向的,指向所述壁,以最小化到岩芯中的切割并最大化所提取的体积;(4)环形切割一结束(例如,取芯弹已旋转了360°),便将岩芯小心地转移到干净的表面上,并且手动地将岩芯与任何剩余泥浆(例如,由于泥浆污染)分离;(5)对所提取的岩芯进行目视检查,并使用x射线断层摄影术来检查,并且二次取样或整体用于μCT扫描;和(6)将所得的断层摄影图像分割并用于DNS。
现参考图1,示出了冲击侧壁岩芯(PSWC)取芯弹100的实施例。在此实施例中,取芯弹100是大致筒形的,具有中心轴线或纵向轴线103、第一敞口端104和第二敞口端106。孔口或通道102从第一端104轴向延伸到第二端106。通道102限定了腔室或空腔,地层材料的岩芯(例如,图3中所示的岩芯114)被捕获在该腔室或空腔内。
图1还图示了线锯108,该线锯包括:U形本体109;手柄111,该手柄111以可固定的方式附接到本体109;和细长线110(例如,亚毫米线),该细长线110被构造成跨越本体109中的开口延伸。线110具有自由端112和固定端115,该固定端115与自由端112相反。固定端115以可固定的方式固连到本体109,并且自由端112通过锁定机构113以可释放的方式固连到本体109(在图1中,该自由端未固连到本体109)。应注意的是,手动/手工线锯(如图1中所示)或自动化线锯(非手持式的)可用于切割。
现在参考图2,线110被示出为通过以下方式穿过通道102而定位:将自由端112轴向(相对于轴线103)插入并推进穿过敞口端104、106以及设置在通道102中的岩芯114。在此实施例中,线110的自由端112沿着径向邻近于内表面118的轨迹(例如,如图3中所示的点116,该点116定位在岩芯114内并被定位成接触取芯弹100的内表面118)被轴向推动完全穿过岩芯114(从第一端104到第二端106)。应注意的是,只有当岩芯114足够软以允许线110被推动穿过其中时,或者当岩芯114周围存在足够的钻探泥浆层时,线110的自由端112才可能被推动穿过岩芯114(由于线110的刚度)。替代地,如果岩芯114不够软(即,太硬而不允许推动该线110穿过岩芯114),则可以首先在图3中所示的点116处邻近于内表面118穿过岩芯114钻出孔(例如,亚毫米孔)。应注意的是,点116表示自由端112的入口点,并且还可以描绘通过钻孔而形成的孔或者通过推动线110穿过岩芯114而产生的孔。应了解的是,推动该线穿过岩芯114或穿过岩芯114钻出孔的过程通常不会干扰或损坏岩芯114。在线110已经穿过岩芯114之后,线110的自由端112被附接到锁定机构113,如图4中所示,然后,线锯108用于从取芯弹100中切割岩芯114。
如图2和图3中以及上文的对应描述中所示,线110通过以下方式穿过岩芯114而定位:推动自由端112穿过敞口端104、106和设置在通道102中的岩芯。然而,如图5中所示,在其它实施例中,线110可以经由穿过取芯弹100径向地切割出(使用锯,例如线锯108)的入口狭缝120而穿过岩芯114定位(而不是推动该线110穿过岩芯114或在岩芯114中钻出孔)。在此实施例中,入口狭缝120平行于轴线103定向,并从外表面117径向延伸到内表面118。入口狭缝120允许线110(其中,自由端112附接到锁定机构113)径向穿过取芯弹100并进入布置在通道102内的岩芯114中,以允许随后回收岩芯114。
现在参考图8,示出了用于从取芯弹(例如,取芯弹100)中移除岩芯(例如,岩芯114)的方法130的一个实施例。出于清楚和进一步解释的目的,将关于从先前所述的取芯弹100中回收岩芯114来描述方法130。然而,一般来说,方法130可以与其它岩芯和取芯弹结合使用。
从框132开始,方法130开始于清洁冲击侧壁岩芯取芯弹100,以从冲击侧壁岩芯取芯弹100移除泥浆124,从而在从取芯弹100提取/回收岩芯114期间最小化岩芯114的污染。接下来,方法130在框134中继续,通过将自由端112推进穿过如图2中所示的取芯弹100的端部104、106而推动(线锯108的)线110的自由端112穿过通道102和布置在该通道102中的岩芯114。在此实施例中,自由端112最初在径向邻近于取芯弹100的内表面118定位的点116处被推动穿过岩芯114,使得线锯108接触该内表面118。现在移动到框136,在线锯108延伸穿过岩芯114和取芯弹100的端部104、106的情况下,将自由端112用锁定机构113牢固地附接到线锯108。方法130在框138中继续,如图4中所示地沿着取芯弹100的内表面118切割,以提供如图3中所示的沿着取芯弹100的内表面118延伸360°的切口。在线锯108与锁定机构113固连的情况下,沿着与内表面118相切或基本上相切的路径执行切割,以最小化到岩芯114和取芯弹100中的切割,并因此最大化岩芯114的所提取的体积。完成这种360°的切割之后,在框140中,通过推动岩芯114和/或从取芯弹100拉动岩芯114(即,用手或各种工具,例如杆),将岩芯114从取芯弹100中移除。由于所述切口沿着岩芯114的整个外周周向地延伸,所以岩芯114通常通过任一端部104、106从通道102中滑出。接下来,在框142、144、146中,将所移除的岩芯114转移到清洁表面122,清除任何残留的泥浆124,目视检验是否存在变形和泥浆污染,并且基于该检验,清除任何残留的泥浆124。一旦被回收和清洁,便可以通过x射线断层摄影术(例如,μCT扫描(计算机显微断层摄影术扫描))来检查岩芯114,以将岩芯的数字图像提供给计算机系统。该计算机系统可以基于这些数字图像来提供岩芯的粒度统计描述。这些数字图像可以用该计算机系统来分割并提供给该计算机系统以用于DNS,从而来获得岩芯114的岩石物理特性和流体动力学特性。
现参考图9,示出了用于从取芯弹(例如,取芯弹100)移除岩芯(例如,岩芯114)的方法158的另一实施例。出于清楚和进一步解释的目的,将关于从先前所述的取芯弹100回收岩芯114来描述方法158。然而,一般来说,方法158可以与其它岩芯和取芯弹结合使用。方法158类似于先前所述的方法130,不同之处在于自由端112被推动穿过岩芯114中的预钻出的孔。
从框160开始,方法158开始于清洁冲击侧壁岩芯取芯弹100,以从侧壁岩芯取芯弹100上移除泥浆124,从而在从取芯弹100移除/回收岩芯114期间最小化岩芯114的污染。接下来,方法158在框162中继续,其包括:从一端104到另一端106穿过岩芯114钻出亚毫米孔。该孔起始于径向邻近于取芯弹100的内表面118定位的点116处,并且被沿着取芯弹100的内表面118平行于轴线103钻出。接下来,在框164中,将自由端112插入到岩芯114中的预钻出的孔中,并推进自由端112从一端104到另一端106穿过该孔。现在移动到框166,在线锯108延伸穿过岩芯114和端部104、106的情况下,自由端112用锁定机构113牢固地附接到线锯108。方法158在框168中继续,如图4中所示地沿着取芯弹100的内表面118切割,以提供如图3中所示的沿着内表面118延伸360°的切口。在线锯108与锁定机构113固连的情况下,沿着与内表面118相切或基本上相切的路径执行切割,以最小化到岩芯114和取芯弹100中的切割,并因此最大化岩芯114的所提取的体积。在完成这种360°的切割之后,在框170中,通过推动岩芯114和/或从取芯弹100拉动岩芯114(即,用手或各种工具,例如杆),将岩芯114从取芯弹100中移除。由于所述切口沿着岩芯114的整个外周周向地延伸,所以岩芯114通常任一端部104、106从通道102中滑出。接下来,在框172、174、176中,将所移除的岩芯114转移到清洁表面122,清除任何残留的泥浆124,目视检验是否存在变形和泥浆污染,并且基于该检验,清除任何残留的泥浆124。一旦被回收和清洁,便可以通过x射线断层摄影术(例如,μCT扫描(计算机显微断层摄影术扫描))来检查岩芯114,以将岩芯的数字图像提供给计算机系统。该计算机系统可以基于这些数字图像来提供岩芯的粒度统计描述。这些数字图像可以用该计算机系统来分割,并提供给该计算机系统以用于DNS,从而获得岩芯114的岩石物理特性和流体动力学特性。
现在参考图10,示出了用于从取芯弹(例如,取芯弹100)中移除岩芯(例如,岩芯114)的方法188的另一实施例。出于清楚和进一步解释的目的,将关于从先前所述的取芯弹100回收岩芯114来描述方法188。然而,一般来说,方法188可以与其它岩芯和取芯弹结合使用。方法188类似于先前描述的方法130,不同之处在于自由端112没有被轴向推动穿过岩芯114,而是通过例如图5和图6中所示地径向切割穿过取芯弹100来提供对岩芯114的接近。
从框190开始,方法188开始于清洁冲击侧壁岩芯取芯弹100,以从冲击侧壁岩芯取芯弹100上移除泥浆124,从而在从取芯弹100移除/回收岩芯114期间最小化岩芯114的污染。接下来,方法188在框192中继续,包括布置在其内的岩芯114的取芯弹100利用如图6中所示的自动化线锯组件126的对准杆128来定位(以用于切割)。线锯组件126包括与先前所述的线锯108类似的线锯125。接下来,根据框194,线锯125穿过取芯弹100切割出入口狭缝120。该入口狭缝平行于轴线103定向,从第一端104轴向延伸到第二端106,并且从外表面117径向延伸到内表面118。现在移动到框196,线锯125沿着取芯弹100的内表面118切割,以提供如图3中所示的沿着内表面118延伸360°的切口。沿着与内表面118相切或基本上相切的路径执行切割,以最小化到岩芯114和取芯弹100中的切割,并因此最大化岩芯114的所提取的体积。在完成这种360°的切割之后,在框198中,通过推动岩芯114和/或从取芯弹100拉动岩芯114(即,用手或各种工具,例如杆),将岩芯114从取芯弹100中移除。由于所述切口沿着岩芯114的整个外周周向地延伸,所以岩芯114通常通过任一端部104、106从通道102中滑出。接下来,在框200、202、204中,将所移除的岩芯114转移到清洁表面122,清除任何残留的泥浆124,目视检验是否存在变形和泥浆污染,并且基于该检验,清除任何残留的泥浆124。一旦被回收和清洁,便可以通过x射线断层摄影术(例如,μCT扫描(计算机显微断层摄影术扫描))来检查岩芯114,以将岩芯的数字图像提供给计算机系统。该计算机系统可以基于这些数字图像来提供岩芯的粒度统计描述。这些数字图像可以用该计算机系统来分割并提供给该计算机系统以用于DNS,从而获得岩芯114的岩石物理特性和流体动力学特性。
本公开的某些方面可以由计算机系统实现。出于本公开的目的,计算机系统可以包括以下任何仪器或仪器的集合,所述仪器或仪器的集合可操作以出于商业、科学、控制或其它目的而计算、分类、处理、传输、接收、检索、发起、交换、存储、显示、显现、检测、记录、再现、处置或利用任何形式的信息、情报或数据。例如,计算机系统可以是个人计算机或平板设备、蜂窝电话、网络存储设备或任何其它合适的设备,并且可以在大小、形状、性能、功能性和价格方面变化。计算机系统可以包括随机存取存储器(“RAM”)、一个或多个处理资源,诸如,中央处理单元(“CPU”)或硬件或软件控制逻辑、只读存储器(“ROM”)和/或其它类型的非易失性存储器。计算机系统的额外部件可以包括一个或多个磁盘驱动器、用于与外部设备通信的一个或多个网络端口以及各种输入和输出(I/O)设备,诸如,键盘、鼠标和视频显示器。计算机系统还可以包括一条或多条总线,该一条或多条总线可操作以在各种硬件部件之间传输通信。
计算机系统还可以包括计算机可读介质。计算机可读介质可以包括可以将数据和/或指令保留一段时间的任何仪器或仪器的集合。计算机可读介质可以例如包括(但不限于):存储介质,例如直接存取存储设备(例如,硬盘驱动器或软盘驱动器)、顺序存取存储设备(例如,磁带驱动器)、压缩光盘、CD-ROM、DVD、RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)和/或闪速存储器;以及通信介质,例如电线、光纤、微波、无线电波和其它电磁和/或光学载体;和/或前述各项的任意组合。
虽然已示出并描述了优选实施例,但本领域技术人员可以在不脱离其范围或教导的情况下对其进行改型。本文所述的实施例仅仅是示例性的,而非限制性的。本文所述的系统、设备和过程的许多变化和改型是可能的,并且处于本公开的范围内。例如,各种零件的相对尺寸、制成各种零件的材料以及其它参数可以变化。因此,保护范围不限于本文所述的实施例,而是仅由所附权利要求书限定,权利要求书的范围应包括权利要求书的主题的所有等同物。除非另有明确陈述,否则方法权利要求中的步骤可按任何次序执行。在方法权利要求中的步骤之前的诸如(a)、(b)、(c)或(1)、(2)、(3)的标识符的列举并非旨在指定这些步骤的特定次序,而是用于简化对这些步骤的后续引用。

Claims (20)

1.一种用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法,所述方法包括:
(a)推动线锯的线的自由端穿过被布置在所述冲击侧壁岩芯取芯弹内的所述岩芯;
(b)在(a)之后,将所述线的所述自由端附接到所述线锯的锁定机构;
(c)在(c)之后,用所述线从所述冲击侧壁岩芯取芯弹中切割出所述岩芯。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,(c)包括:
(c1)与所述冲击侧壁岩芯取芯弹的筒形内表面相切地进行切割;
(c2)在(c1)期间,围绕所述岩芯进行360°切割;
(c3)在(c1)和(c2)期间沿着所述冲击侧壁岩芯取芯弹的所述内表面进行切割,以最小化到所述岩芯中的切割并最大化所述岩芯的所提取的体积。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:目视检查所述岩芯是否存在变形和泥浆污染。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括:
在(a)之前,从所述冲击侧壁岩芯取芯弹移除泥浆;和
从所述岩芯移除泥浆,以减少泥浆污染。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:通过x射线断层摄影术检查所述岩芯,以将所述岩芯的数字图像提供给计算机系统。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括用所述计算机系统来分割所述数字图像。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括:用所述计算机系统,经由直接数值模拟和所述岩芯的所分割的数字图像,来获得所述岩芯的岩石物理特性和流体动力学特性。
8.一种用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法,所述方法包括:
(a)穿过被布置在所述冲击侧壁岩芯取芯弹内的所述岩芯钻出孔;
(b)在(a)之后,推动线锯的线的自由端穿过所述岩芯中的所述孔;
(c)在(b)之后,用所述线锯从所述冲击侧壁岩芯取芯弹中切割出所述岩芯;以及
(d)在(c)之后,将所述岩芯从所述冲击侧壁岩芯取芯弹中移除。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,(a)包括:在平行于所述岩芯的纵向轴线的方向上穿过所述岩芯钻出亚毫米孔。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,(c)包括:沿着所述冲击侧壁岩芯取芯弹的内表面进行切割,以提供沿着所述冲击侧壁岩芯取芯弹的所述内表面延伸360°的切口。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括:通过x射线断层摄影术检查所述岩芯,以将所述岩芯的数字图像提供给计算机系统。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,检查所述岩芯包括:通过x射线显微断层摄影术来检查所述岩芯。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括用所述计算机系统来分割所述数字图像。
14.根据权利要求12所述的方法,还包括:用所述计算机系统,经由直接数值模拟和所述岩芯的所分割的数字图像,来获得所述岩芯的岩石物理特性和流体动力学特性。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括:用所述计算机系统,基于所述数字图像来提供所述岩芯的粒度统计描述。
16.一种用于从冲击侧壁岩芯取芯弹提取岩芯以用于数字断层摄影描述和直接数值模拟的方法,所述方法包括:
(a)将其内布置有所述岩芯的所述冲击侧壁岩芯取芯弹定位到自动化线锯组件中;
(b)在(a)之后,用所述自动化线锯组件的线在所述冲击侧壁岩芯取芯弹中切割出入口狭缝;以及
(c)在(b)之后,用所述自动化线锯组件的所述线从所述冲击侧壁岩芯取芯弹中切割出所述岩芯。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,(b)包括:从所述冲击侧壁岩芯取芯弹的外表面切割到所述冲击侧壁岩芯取芯弹的内表面。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,(b)还包括:在垂直于所述冲击侧壁岩芯取芯弹的纵向轴线的方向上进行切割。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,(c)还包括:在(b)之后沿着所述冲击侧壁岩芯取芯弹的内表面进行切割,以提供沿着所述冲击侧壁岩芯取芯弹的所述内表面延伸360°的切口。
20.根据权利要求19所述的方法,还包括:通过x射线断层摄影术检查所述岩芯,以将所述岩芯的数字图像提供给计算机系统。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2227198A (en) * 1937-12-06 1940-12-31 Schlumberger Well Surv Corp Core-taking apparatus and method of exposing cores
US2901220A (en) * 1957-09-30 1959-08-25 California Research Corp Sidewall sampler bullet
US4750570A (en) * 1986-10-22 1988-06-14 Barrett Machine Works Formation sampling bullet and cables therefor
GB2360054A (en) * 2000-03-09 2001-09-12 Schlumberger Holdings Coring bit
US20150167460A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method for wire saw excavation
US20150185122A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Bp Corporation North America Inc. Sample preparation apparatus for direct numerical simulation of rock properties
CN105952406A (zh) * 2016-05-12 2016-09-21 李聚宝 一种岩石底部切割取芯钻头

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3072202A (en) * 1960-03-09 1963-01-08 Schlumberger Well Surv Corp Core taker devices
US8538697B2 (en) 2009-06-22 2013-09-17 Mark C. Russell Core sample preparation, analysis, and virtual presentation
US8259901B1 (en) * 2010-05-25 2012-09-04 Rubicon Technology, Inc. Intelligent machines and process for production of monocrystalline products with goniometer continual feedback
EP2663729A2 (en) 2011-01-11 2013-11-20 Halliburton Energy Services, Inc. Cutting apparatus
CN203680559U (zh) 2013-12-23 2014-07-02 中国石油天然气集团公司 一种线切割装置及用于页岩柱塞状岩心加工的线切割系统
GB201504580D0 (en) 2015-03-18 2015-05-06 Natural Environment Res Assessment of core samples
CN105563668A (zh) 2015-12-22 2016-05-11 中国石油天然气集团公司 一种通过线切割技术加工脆性易碎岩样柱塞状岩心的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2227198A (en) * 1937-12-06 1940-12-31 Schlumberger Well Surv Corp Core-taking apparatus and method of exposing cores
US2901220A (en) * 1957-09-30 1959-08-25 California Research Corp Sidewall sampler bullet
US4750570A (en) * 1986-10-22 1988-06-14 Barrett Machine Works Formation sampling bullet and cables therefor
GB2360054A (en) * 2000-03-09 2001-09-12 Schlumberger Holdings Coring bit
US20150167460A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method for wire saw excavation
US20150185122A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Bp Corporation North America Inc. Sample preparation apparatus for direct numerical simulation of rock properties
CN105952406A (zh) * 2016-05-12 2016-09-21 李聚宝 一种岩石底部切割取芯钻头

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