CN117295874A - 在钻进井筒时加热地球地层 - Google Patents

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CN117295874A CN202280034462.8A CN202280034462A CN117295874A CN 117295874 A CN117295874 A CN 117295874A CN 202280034462 A CN202280034462 A CN 202280034462A CN 117295874 A CN117295874 A CN 117295874A
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Abstract

描述了一种用于在钻进填充有钻井泥浆的井筒时加热并评估地球的地层的方法和组件。通过控制器从第一传感器接收井筒中的一定深度处的钻井泥浆第一温度。当钻探组件钻进井筒时，通过安装到该组件的热源将接近该深度的地层加热到高于地层温度的温度。通过控制器从第二传感器接收钻井泥浆第二温度。热源位于第一传感器与第二传感器之间。通过控制器将钻井泥浆第一温度与钻井泥浆第二温度之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较。基于比较的结果，在地层中控制并引导钻探组件。

Description

在钻进井筒时加热地球地层
优先权声明
本申请要求于2021年5月11日提交的美国专利申请号17/317，556的优先权，该专利申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本披露涉及在地球的地层中钻进井筒时执行的操作。
背景技术
地球的地层中捕集有烃。井筒是由钻探组件穿过这些地层而钻出的。井筒将烃传导到地表。有时，对钻探组件加以控制来使钻探组件维持在含烃地层中，或者如果钻探组件已偏离含烃地层，那么就使钻井组件返回到含烃地层。
发明内容
本披露描述了与在地球的地层中钻进井筒时加热并评估地层相关的技术。本披露的实施方式包括一种用于在地球的地层中钻进井筒时加热并评估地层的方法。该方法包括，当用钻井组件在地球的地层的目标区中钻进填充有钻井泥浆的井筒时，通过控制器从第一传感器接收表示钻井泥浆在钻井组件的钻井端处的第一温度的第一信号。钻井泥浆的第一温度是在井筒中的一定深度处感测的。接收表示钻井泥浆在该深度处的第一温度的第一信号可以包括通过第一传感器感测井筒中的钻井泥浆的与该井筒中的该深度处的地层接近的部分的第一温度。
该方法包括，在接收到第一信号之后，安装到钻井组件的热源在钻井组件钻进穿过地球的地层时将地层的接近该深度的部分加热到高于地层温度的温度。在一些实施方式中，热源是多个磁控管。在热源是多个磁控管的情况下，加热地层包括给磁控管通电并将微波从磁控管中的每一个传输到地层。在一些实施方式中，加热地层进一步包括从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波。
在一些实施方式中，钻井组件包括套筒。套筒通过轴承组件机械联接到井下输送机。套筒与钻井组件的旋转可旋转地隔离。磁控管定位在套筒上。在这种实施方式中，从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波包括使钻井组件旋转并通过轴承组件维持该多个磁控管的轴线平行于钻井组件的纵向轴线。
在一些实施方式中，套筒通过电滑环电联接到电源。在这种情况下，从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波包括使电力从电源流动，在电滑环处接收电力，将电力传递通过电滑环，以及使电力流动到磁控管。
该方法包括：在钻井组件钻进穿过地球的地层时加热地层的接近该深度的部分并且钻井泥浆通过钻井泥浆的流动从地层的部分往回接收热量的同时，评估被加热的地层。通过控制器从第二传感器接收表示钻井泥浆的第二温度的第二信号来评估被加热的地层。第二传感器相比第一传感器离钻井组件的钻井端更远。热源位于钻井组件中在第一传感器与第二传感器之间。在一些实施方式中，通过控制器从第二传感器接收表示钻井泥浆的第二温度的第二信号包括通过第二传感器感测井筒中的钻井泥浆的接近地层的部分的第二温度。
该方法包括用控制器将钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较。通过控制器将钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较可以包括确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于钻井泥浆阈值温差值，从而指示钻井组件处于地层的含油部分中。目标区是地层的含油部分。
在一些实施方式中，通过控制器将钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较可以包括确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于钻井泥浆阈值温差值，从而指示钻井组件处于地层的含水部分中。目标区是地层的含油部分。
该方法包括，基于比较的结果，通过控制器在地层中控制钻井组件。在一些实施方式中，通过控制器在地层中控制钻井组件包括：响应于确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于钻井泥浆阈值温差值，将钻井组件维持在目标区中。
在一些实施方式中，用控制器在地层中控制钻井组件包括：响应于确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于钻井泥浆阈值温差值，将钻井组件从地层的含水部分导向到地层的含油部分。对钻井组件进行导向可以包括调整钻压、每分钟转数、工具面取向、钻井方向、钻井方位或钻井泥浆流量。
本披露的进一步实施方式包括一种用于在地球的地层中钻进井筒时加热并评估地层的组件。该组件包括套筒。套筒联接到钻井组件并设置在井筒中。井筒填充有钻井泥浆。
该组件包括位于套筒中的热源。热源加热地球的地层的一部分。在一些实施方式中，热源包括多个磁控管。一部分磁控管可以相对于套筒的纵向轴线线性布置。
该组件包括位于套筒的第一端处的第一传感器。第一传感器感测钻井泥浆在一定深度处的第一条件，并且传输表示在热源加热地球的地层的部分之前钻井泥浆在该深度处的第一条件的值的信号。第一传感器可以是温度传感器。
该组件包括位于套筒的第二端处的第二传感器。第二传感器感测在热源加热地球的地层的部分之后对钻井泥浆通过钻井泥浆的流动从地层的部分往回接收热量做出反应后的钻井泥浆的第二条件，并传输表示钻井泥浆的第二条件的值的信号。第二传感器可以是温度传感器。
该组件包括控制器。控制器接收表示第一条件的值的信号，接收表示第二条件的值的信号，并将地层的第一条件的值与第二条件的值之间的差与阈值差值进行比较。在一些实施方式中，阈值差值是钻井泥浆阈值温差值。基于比较的结果，控制器产生命令信号以控制钻井组件。
在一些实施方式中，控制器将钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较。响应于该比较，控制器可以确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于钻井泥浆阈值温差值，从而指示钻井组件处于地层的含油部分中，并且目标区是地层的含油部分。响应于确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于钻井泥浆阈值温差值，控制器可以将钻井组件维持在目标区中。
在一些实施方式中，控制器将钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较，方式是确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于钻井泥浆阈值温差值，从而指示钻井组件处于地层的含水部分中，并且目标区是地层的含油部分。响应于确定钻井泥浆的第一温度的值与钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于钻井泥浆阈值温差值，控制器可以将钻井组件从地层的含水部分导向到地层的含油部分。
在一些实施方式中，该组件包括机械联接到套筒的第一连接件。第一连接件机械联接到井下输送机。在一些实施方式中，该组件包括机械联接到套筒的第二连接件。第二连接件机械联接到井下工具。
在一些实施方式中，该组件包括位于套筒内的轴承组件。轴承组件将套筒与井下输送机的旋转可旋转地隔离。
在一些实施方式中，该组件包括机械联接到套筒的外表面的多个杆。杆可滑动地接合井筒的内表面。
在一些实施方式中，该组件包括位于套筒内的电滑环。电滑环将电力从电源传递到热源。
本披露的另外的实施方式包括另一种用于在地球的地层中钻进井筒时加热并评估地层的方法。该方法包括：当用包括热源的钻井组件在地球的地层中钻进井筒时，用热源将地层的一部分加热到高于地层温度的温度。井筒填充有钻井泥浆。将地层的部分加热到高于地层温度的温度可以包括通过多个磁控管将微波传输到地层的部分中。
该方法包括通过用钻井组件的控制器测量对钻井泥浆通过钻井泥浆的流动从地层的部分往回接收热量做出反应后的钻井泥浆的温度的变化来评估被加热的地层。该方法包括：基于测量钻井泥浆的温度的变化的结果，调整钻井组件的钻井参数。
本披露中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在下面的附图和说明书中阐述。本主题的其他特征、方面和优点从说明书、附图以及权利要求将变得清楚。
附图说明
图1A是设置在井筒中的钻探组件的示意图，该钻探组件包括加热组件。
图1B是设置在图1A的井筒中的钻探组件的示意性剖视图，该钻探组件包括加热器组件。
图2是钻入目标地层穿过含油区的钻探组件的示意图，该钻探组件包括图1A的加热器组件。
图3是钻入目标地层穿过含水区的钻探组件的示意图，该钻探组件包括图1A的加热器组件。
图4是微波暴露时间相对于ROP和磁控管行长度的曲线图。
图5是在用图1A的钻井组件钻进竖直井筒时的钻井泥浆温差相对于穿过不同地层区的深度的曲线图。
图6是在用图1A的钻井组件钻进水平井筒时的钻井泥浆温差、孔隙度和ROP的曲线图。
图7是用图5的钻井组件使用定性测量来钻进竖直井筒的示例方法的流程图。
图8是用图6的钻井组件使用定性测量来钻进水平井筒的示例方法的流程图。
图9是用图5的钻井组件使用定量测量来钻进竖直井筒的示例方法的流程图。
图10A和图10B是用图6的钻井组件使用定量测量来钻进水平井筒的示例方法的流程图。
图11是地层的不同区中的热导率的曲线图。
图12是地层的热导率相对于钻井泥浆的温差的曲线图。
图13是地层的岩心样本中的流体饱和度相对于热导率的曲线图。
图14是钻井泥浆温差相对于流体饱和度的曲线图。
图15是根据本披露的实施方式的、在钻进井筒时加热并评估的示例方法的流程图。
图16是设置在图1A的井筒中的钻井组件的另一个示意图，该钻井组件包括加热组件。
在各个附图中，相似的附图标记和名称指示相似元素。
具体实施方式
本披露描述了用于在地球的地层中钻进井筒时加热并评估地层的方法和组件。地球的地层充满了液相和气相的各种流体和化学物质，包括水、油和烃气体。井筒是在地球的地层中钻进出来的，以形成油气生产井或注水井。井筒将水、油和烃气体传导到地球的地表。井筒含有钻井泥浆。井筒是用钻井组件钻进出来的。钻井组件包括热源。当钻井组件钻进井筒时，热源将热源周围的地层部分加热到高于地层温度的温度。热量被传递回钻井泥浆。井筒中的钻井泥浆充当热交换物。测量该地层上的钻井泥浆温差变化。基于测量与地层温度变化相对应的钻井泥浆温差的变化的结果，评估地层特性并调整钻井组件的钻井参数。
用于在钻进井筒时加热并评估地层的加热器组件具有联接到钻井组件的套筒。热源定位在套筒中。热源将热量传递到地球的地层中。第一传感器和第二传感器联接到套筒。第一传感器定位在套筒的第一端处。第一传感器感测钻井泥浆的第一温度，该第一温度对应于在一定深度处的热源之前的地层的第一温度，第一传感器接着将表示第一温度的值的信号传输到定位在套筒中的控制器。第二传感器定位在套筒的第二端处。第二传感器感测钻井泥浆的第二温度，该第二温度对应于在热源加热地层并且钻井泥浆通过钻井泥浆的流动从地层的部分往回接收热量之后的地层的第二温度。第二传感器将表示第二温度的值的信号传输到控制器。
控制器接收表示钻井泥浆的第一温度和第二温度的值的两个信号。既而，控制器将钻井泥浆的温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较。基于比较的结果，控制器产生命令信号以控制钻井组件。在一些情况下，命令信号在由操作者验证后传输到钻井组件。钻井组件被控制以实现最佳井位，即，将井筒置于地层的含油部分中。
本披露的实施方式实现了以下优点中的一个或多个。可以更快检测到地层特性的变化。地层中的淡水和混合矿化度水可能降低井下电磁测井工具对地层特性变化的灵敏度。响应于热量输入通过钻井泥浆测量地层温度变化对水矿化度不敏感，并且因此，在地层水是淡水或混合矿化度水的情形下，相比电磁测井工具可以检测地层特性变化的精确度，温度变化可以更精确地检测到。结果，通过使用与钻井泥浆相关的地层温度变化测量，可以较好地检测地层特性的变化，并且精确度提高。可以改进井筒安置。例如，当在目标地层区中钻进并且通过钻井泥浆没有检测到地层特性变化时，钻井组件的路径可以维持在目标区中。例如，当在目标区中钻进并且已检测到地层特性变化，从而指示钻井组件处于地层的除了目标区之外的另一个区中时，钻井组件可以更快地从目标区之外的另一个区导向回到目标区。可以从地层内的含油区生产的油和碳氢化合物气体的量增大。例如，当响应于地层特性变化(这些地层特性变化是通过因加热地层所致的温度变化而检测到的)而调整井筒时，可以在钻进时调整井筒安置，以将井筒置于地层的碳氢化合物含量百分比最高的区中，并且可以从该地层生产的油和碳氢化合物气体量增大。可以测量井筒周围的地层的流体饱和度特征。例如，可以使用定量测量和工序来测量响应于热量输入而出现的井筒周围的地层的温度的变化。
图1A是设置在井筒102中的钻探组件100的示意图。如图1A所示，井筒102是水平井筒。然而，井筒102可以是竖直井筒，如参考图5所述。井筒102从地表(未示出)延伸到地下104中。地下104含有加压的液相和气相的各种流体和化学物质，包括水、油和烃气体。钻探组件100包括钻头106。钻头106接触井筒102的底表面108。钻头106去除地下104的部分110以产生井筒102。
钻探组件100包括加热器组件112。加热器组件112通过下文详细描述的第一连接器128a机械地联接到钻头106。加热器组件112将热量传递到地下104的在加热器组件112周围的部分114中，并且测量响应于对地下104的这个部分114进行加热的地下104的温度变化。基于测量地下104的温度变化的结果，加热器组件112调整钻探组件100的钻探参数。
钻探组件100包括井下输送机116。井下输送机116通过加热器组件112的、下文详细描述的第二连接器128b机械地联接到加热器组件112。井下输送机116将加热器组件112运送到井筒102中，并运送到井筒102的底表面108。井下输送机116使与底表面108接触的钻头106旋转，以去除地球的部分110，从而形成井筒102。井下输送机116可以是钻杆或连续油管。
连接器128a和128b可以是标准的API(美国石油协会)旋转台肩外螺纹式连接器。标准API旋转台肩式连接器可以是常规连接、数字型连接、内平型连接、或贯眼型连接。外螺纹连接可以是制造商专有设计。连接器128a和128b可以是内螺纹连接，其中螺纹在盒子内部。连接器128a和128b可以具有对应于标准美国石油协会连接尺码的外径。例如，连接器128a和128b的外径130可以是4-1/2英寸、5-1/2英寸、6-5/8英寸、7英寸、7-5/8英寸、8-5/8英寸、9-5/8英寸、10-3/4英寸、11-3/4英寸或13-3/8英寸。
如图所示，在钻井操作期间，井筒102填充有钻井泥浆170。钻井泥浆170维持井筒102的结构完整性。钻井泥浆170沿箭头118的方向从地球地表流经井下输送机116。钻井泥浆170沿箭头120的方向流出钻头106，并沿箭头122的方向通过由井筒102的内表面126和钻探组件100的外表面128限定的环形空间124使地层的被去除部分110流到地球地表。钻井泥浆170可以是油基的。
加热器组件112包括套筒132。如前所述，加热器组件112分别通过连接器128a和128b机械地联接到钻头106和井下输送机116。套筒132是大体上圆柱形的。套筒132是金属质的。例如，套筒可以是钢质或铝质的。
图1B是设置在图1A的井筒中的钻探组件的示意性剖视图，该钻探组件包括加热器组件112。参考图1B，加热器组件112包括轴承组件134。轴承组件134包括第一轴承136a和第二轴承136b。第一轴承136a定位在加热器组件112的第一端138处。第一端138接近钻头106(钻探组件100的钻进端)。第一轴承136a包括机械地联接到套筒132的外圈172a。第一轴承136a包括机械地联接到井下输送机116的内圈174a。第一轴承136a包括定位在外圈172a与内圈174a之间并可旋转地联接到外圈和内圈的球支承体(未示出)。第一轴承136a将套筒132的第一端138与井下输送机116可旋转地隔开。
第二轴承136b定位在加热器组件112的第二端140处。第二端140是钻头106的远端，即，第二端140相比第一端138离钻头106更远。第二轴承136b包括机械地联接到套筒132的第二外圈172b。第二轴承136b包括机械地联接到井下输送机116的第二内圈174b。第二轴承136b包括定位在第二外圈172b与第二内圈174b之间并可旋转地联接到第二外圈和第二内圈的球支承体(未示出)。第二轴承136b将套筒132的第二端140与井下输送机116可旋转地隔开。套筒132通过第一轴承136a和第二轴承136b与驱动钻头106(或者换句话说，使钻头106旋转)的井下输送机116的旋转可旋转地隔开。
参考图1A至图1B，加热器组件112包括热源142。热源142位于套筒132的外表面148上。在一些情况下，热源142包括磁控管144。在一些情况下，如图1A至图1B所示，热源142包括多个磁控管144。当电子通过稍后详细描述的电源164穿过真空管(未示出)中的金属腔流动时，磁控管144产生微波160(微波能量)。磁控管144将微波160传输到地下104的部分114中。磁控管144被定向成将微波160径向向外传输到地下中。将微波160传输到地球的部分114中会加热地球的部分114。如图1A至图1B所示，磁控管144相对于套筒132的纵向轴线146线性布置在套筒132的外表面148上。替代地，磁控管144可以布置成多圈或多组线。磁控管144可以被布置成从第一端138到第二端140增大外表面148上的磁控管144密集度，或者从第一端138到第二端140减小外表面上的磁控管144密集度。
微波160穿透地下104。例如，微波160可以穿透最高达0.5至2米。微波160穿透地下104部分地基于地层岩性、地层孔隙度、地层流体含量和微波频率。当磁控管144通过产生微波160加热地下104的部分114时，地下104的具有电偶极矩的极性分子(未示出)、例如水分子会由于水分子的偶极旋转而开始产生热能。钻井泥浆170沿井筒102与钻井组件100之间的环形空间124向上流动，从而从地下104去除热量，因此钻井泥浆170温度升高。水相比油具有更高的热导率，这也增加了从地下104的部分114返回到钻井泥浆170中的热传递。
加热器组件112包括多个杆150。杆150定位在套筒132的外表面148上并从该外表面延伸。杆150接合井筒102的内表面126，并在内表面126上滑动。当杆150在井筒102的内表面126上滑动时，杆150抵抗作用在套筒132上的旋转力，以在井下输送机116在套筒132内旋转时防止套筒132在井筒102中旋转。如前所述，套筒132通过第一轴承136a和第二轴承136b与井下输送机116的旋转隔离开。
磁控管144位于杆150之间以保护磁控管144。磁控管144的顶表面176位于套筒132的外表面148与杆150的顶表面178之间。换句话说，杆150的顶表面178延伸得比磁控管144的顶表面176更接近井筒102的内表面126。这样可以保护磁控管144以防由于冲撞地下104而造成的损坏。
加热器组件112包括位于加热器组件112的第一端138处或附近的第一传感器152a。例如，如图所示，第一传感器152位于套筒1 32上。替代地，第一传感器152可以位于第一连接器128a上。第一传感器152a感测钻井泥浆170的第一条件，该第一条件对应于井筒102中的深度154处的地下104的条件。第一条件是钻井泥浆170在深度154处的温度。
随钻测井(LWD)工具(未示出)和操作对从地下104的部分114接收的伽马射线(GR)进行测量。来自地下104的部分114的伽马射线测量可以用于定性地识别地层岩性。LWD工具和操作还测量地层的地层密度、中子孔隙度和电磁电阻率。密度测井和中子测井用于确定地层孔隙度。电磁电阻率测量用于区分和量化地层水和碳氢化合物。如本文所述，温度测量并入到伽马射线、地层密度、中子孔隙度和电磁电阻率测井(这些测井是更常规的测量方法和工具)中，以提高地层评估的准确度，尤其是当地层水是淡水时，此时电阻率测量在区分地层水和碳氢化合物方面失去了灵敏度。
第一传感器152a传输表示钻井泥浆170的第一温度的值的信号，该第一温度的值对应于在磁控管144加热地下104的部分114之前地下104的在深度154处的部分114的第一温度。第一传感器152a位于加热器组件112上的第一端138处或附近，使得当磁控管144开启(传输微波160)时，由于钻井泥浆170流体流并未穿过地下104的被加热的部分114以及磁控管144与第一传感器152a之间的距离180，地下的部分114的温度升高没有被第一传感器152a通过钻井泥浆170感测到。
加热器组件112可以包括多个第一传感器152a。例如，第一传感器152a和另一第一传感器152b可以围绕纵向轴线146在平面中以180度间隔布置。例如，三个第一传感器152a可以围绕纵向轴线146在平面中以120度的间隔布置。多个第一传感器152a和152b围绕加热器组件112在多个方向上测量地下104的部分114中的温度。多个第一传感器152a和152b围绕加热器组件112在多个方向上测量地下104的部分114中的温度。
加热器组件112包括第二传感器156a。第二传感器156a位于套筒132的第二端140处。在钻井组件100钻进井筒102并且磁控管144加热地下104的部分114之后，第二传感器156a感测穿过地下104的被加热的部分114的钻井泥浆170的第二条件。换句话说，第二传感器156a感测队钻井泥浆170通过钻井泥浆170的流动从地下104的部分114往回接收热量做出反应后的钻井泥浆温度。第二条件是在磁控管144已加热地下104的部分114之后钻井泥浆170的第二温度。第二传感器156a位于加热器组件112上的第二端140处或附近，使得当磁控管144开启(传输微波160)时，地下部分114的温度升高被第二传感器156a通过钻井泥浆170感测到。感测到的温度受多种因素影响，比如钻井泥浆170流体流量和特性、钻井组件100穿过井筒102的移动(钻进速度)、井筒102特性、以及磁控管144与第二传感器156a之间的距离182。稍后参考图7至图10描述这些因素。流经环形空间124的钻井泥浆170充当热交换物，使得当钻井泥浆170经过被加热的部分114时，钻井泥浆170从被加热的部分114获得热量，并且钻井泥浆170温度的升高被第二传感器156a感测到。
第二传感器156a传输表示钻井泥浆170的第二温度的值的信号，该第二温度的值对应于地下104的被加热的部分114。加热器组件112可以包括多个第二传感器156a。例如，第二传感器156a和另一个第二传感器156b可以围绕纵向轴线146在平面中以180度间隔布置。例如，三个第二传感器156a可以围绕纵向轴线146在平面中以120度的间隔布置。多个第二传感器156a和156b围绕加热器组件112在多个方向上测量地下104的部分114中的温度。
传感器152a和156a接触钻井泥浆170，并与井筒102的内表面126间隔开。来自磁控管144的热量通过传导传递回钻井泥浆170中。传感器152a和156a感测钻井泥浆170的温度的变化。
参考图1B，加热器组件112包括控制器158。控制器158可以包括具有微处理器的计算机(未示出)。控制器158具有存储在存储器中或存储数据的其他非暂时性计算机可读介质(例如，与印刷电路板连接)中的一组或多组编程指令，这些编程指令可以由微处理器访问和处理。编程指令可以包括例如用于发送或接收信号和命令以操作磁控管144和/或收集和存储来自传感器152a和156a的数据的指令。控制器158存储值(信号和命令)，表示条件的感测到的值(信号和命令)与这些值进行了比较。控制器158电联接到下文描述的电源164并由其供电。
控制器158从第一传感器152a接收表示钻井泥浆170在深度154处的第一温度的值的信号。控制器158从第二传感器156a接收信号，该信号表示在磁控管144加热地下104的部分114之后钻井泥浆170的第二温度的值。控制器158存储深度154处的第一温度的值、以及第二温度的值。将第一温度的值与第二温度的值进行比较。比较的结果是钻井泥浆温差值。
控制器158存储钻井泥浆阈值温差值。如下文关于图7至图14更详细描述的，将钻井泥浆阈值温差值与钻井泥浆温差值进行比较。钻井泥浆温差阈值被选择并存储在控制器158中，使得钻井泥浆温差值与钻井泥浆阈值温差值之间的比较将有效地传达钻井组件100何时处于地层的目标区202中(稍后参考图2描述)或地层的除了地层的目标区202之外的另一个区302中(稍后参考图3描述)(这些区分别为含油地层或含水地层)。
参考图1B，加热器组件112包括电滑环162。电滑环162位于套筒132内。当钻井组件100旋转而套筒132和磁控管144不旋转时，电滑环162经由电力电缆166将电力从电源164通过控制器158传递到磁控管144。如图1B所示，电源164可以是位于钻井组件100中的动力子组件，比如井下动力泥浆涡轮机或电池。替代地，电源164可以位于地球的地表上，并且电力可以通过电力电缆166传导通过钻井组件100。例如，电源164可以是燃气发电机。
电滑环162还将信号从第一传感器152a和第二传感器156a传递到地球的地表上的另一个控制器(未示出)，这些信号表示钻井泥浆170的第一温度的值和钻井泥浆170穿过地层的被加热的部分114之后钻井泥浆170的第二温度的值。
图2是在地下104的地层的目标区202中钻进的钻探组件100的示意图，该钻探组件包括图1A的加热器组件112。控制器158比较钻井泥浆170的第一温度的值与钻井泥浆170的第二温度的值。当控制器158确定钻井泥浆170的第一温度的值与钻井泥浆170的第二温度的值之间的差小于阈值温差值时，则控制器158确定钻探组件100处于地下104的目标区202中。目标区是地下104的、钻探组件100的操作者计划将井筒102安置于其中的部分114。在这种情况下，目标区是地下104的目标区202。
图3是在地层的并非目标区202的另一个区302中钻进的钻探组件100的示意图，该钻探组件包括图1A的加热器组件112。并非目标区202的这另一个区302可以是含水地层或目标地层的含水区。参考图3，深度154是第一深度154(如图1A至图2所示)。在不同于第一深度154的第二深度304处，钻探组件100正在另一个区302中钻进。控制器158将钻井泥浆170的第一温度的值与钻井泥浆170的第二温度的值之间的差与钻井泥浆170的阈值温差值进行比较。当控制器158确定钻井泥浆170的第一温度的值与钻井泥浆170的第二温度的值之间的差大于钻井泥浆170的阈值温差值时，则控制器158确定钻探组件100处于地下104的另一个区302中。
如图3所示，当钻井组件100钻进穿过另一个区302时，微波160加热井筒102周围的部分114中的水，并且所产生的热量可以传播回到钻井泥浆170。钻井泥浆170沿箭头118的方向在井下输送机116内流动。钻井泥浆170接着沿箭头120的方向流经钻头106，并流出到井筒102中，在井筒中，钻井泥浆170在冷却钻头106时获得一些热量。接着，钻井泥浆170经过感测钻井泥浆170的温度的第一温度传感器。此后，钻井泥浆170沿着井筒102的内表面126经过地下104的被加热的部分114，并且充当热交换物以获得更多的热量，直到钻井泥浆经过第二温度传感器156a以测量第二温度。温差，
方程1：ΔT＝T2-T1，
接着被计算，其中温差至少高于温差阈值。例如，温差阈值可以是1℃。温差阈值可以基于地层热特性、地层物理特性(比如孔隙度、渗透率、润湿性、流体类型和流体特性)、泥浆热特性、泥浆流量、磁控管144功率和微波160暴露时间来调整。
当钻井组件100如图2所示钻进穿过含油目标地层202时，微波160加热将非常缓慢，因为油分子不像水分子那样是极性的。由于含油地层中束缚水饱和度的存在，可能会发生一些加热，束缚水饱和度典型地是总孔隙体积的约20％或以下，这取决于岩石质量和自由水位以上的相对位置。因此，温差将低于温差阈值(比如1℃)，并且可能接近于零，这取决于前面讨论的地层特性和泥浆特性以及微波暴露时间。因此，当温差小于温差阈值时，钻井组件100处于目标区202(含油地层)中。
在一些情况下，由于束缚水饱和度的存在，长时间暴露可能将目标区202中的温差增大到温差阈值(比如1℃及以上)。假设地层/泥浆特性和泥浆流量没有改变，另一个区302中的类似暴露时间会相对较长。
图4是微波暴露时间相对于ROP和磁控管行长度的曲线图。多个磁控管144用于尽可能快和尽可能高地升高地层的部分114的温度，以在含水区中维持高地层温度，并具有更好的返回钻井泥浆170的热传递速率。温差(ΔT(＝T地层-T泥浆))越高，热传递速率就越高。参考图1A和图4，微波160暴露时间是磁控管144行长度168(如图1A所示)和穿过地下104的钻进速度(ROP)的函数。磁控管144行长度168越长，暴露时间就越长。ROP越慢，暴露时间就越长。磁控管144行长度168可以基于预期的平均ROP来选择，以实现足够的暴露时间来加热地下104的部分114。ROP可以由钻井组件的操作者从地球104的地表动态地调整。暴露时间越长，由地下104的部分114的微波加热产生的热温度就越高。此外，在地下104的部分114中产生的热量取决于地下104的岩性和物理特性，这些特性在下文关于图7至图14进行了说明和描述。
基于比较的结果(如参考图2和图3所述)，控制器158产生状态信号，该状态信号被发送到控制钻井组件100的另一个控制器(未示出)。控制钻井组件100的另一个控制器可以位于钻井组件100中或地球的地表上。例如，如参考图2所示，响应于确定第一温度的值与第二温度的值之间的差何时小于阈值差值，控制器158传输状态信号，该状态信号是钻井组件100处于目标区202(目标地层)中并且应维持在目标区202中。替代地，例如，如参考图3所示，控制器158响应于确定第一温度的值与第二温度的值之间的差大于阈值温差值，控制器158产生另一个状态信号，该另一状态信号被发送到另一个控制器，该另一状态信号是钻井组件100不再处于目标区202中并且将钻井组件100从另一个区302导向回到目标区202。对钻井组件100进行导向也可以称为地质导向。例如，另一个控制器可以命令钻井组件100维持或改变钻井组件100的钻压、每分钟转数、工具面取向、钻井方向或钻井方位。例如，另一个控制器可以命令改变钻井泥浆170的流量。
图5是在用图1A的钻井组件100钻进竖直井筒502时的钻井泥浆温差相对于穿过不同地层区的深度的曲线图500。参考图5，深度区“A”504是目标地层506。目标地层506可以是处于一定束缚水浓度的含油地层。深度区“C”512是目标地层506外部的第三地层514。目标地层506外部的第三地层514可以是含水地层。深度区“B”508是目标地层506和第三地层514外部的第二地层510。目标地层506和第三地层514外部的第二地层510可以是过渡地层。即，目标地层506和第三地层外部的第二地层510是含油流动地层与含水流动地层的混合体，其中随着竖直井筒502的深度穿过深度区“B”508过渡，水的量增加。
当钻井组件100钻进竖直井筒502时，第一温度传感器152a连续感测钻井泥浆170的第一温度，并将表示钻井泥浆170的第一温度的值的信号传输到控制器158(图1B所示)。控制器158存储钻井泥浆170在每个深度处的第一温度的值。加热器组件112在地层506、510和514中传输微波160，从而依序加热不同地层506、510和514。第二温度传感器156a连续感测钻井泥浆170的第二温度，并将表示钻井泥浆170的第二温度的值的信号传输到控制器158(图1B所示)。控制器158存储钻井泥浆170在每个深度处的第二温度的值。控制器158将钻井泥浆170的第一温度与钻井泥浆170的第二温度进行比较，以确定温差516。随着钻井组件100从目标地层506、穿过第二地层510并钻进到第三地层514中，温差516被绘制为从0℃增大到10℃。
图6是在用图1A的钻井组件100钻进水平井筒602时的温度、孔隙度和ROP的曲线图600。水平井筒602是在目标地层604中钻进出来的。目标地层604是处于一定束缚水浓度的含油地层。目标地层604分别在上方和下方被第二地层606a和606b限定，这基本上类似于前述第二(过渡)地层。在第二地层606b下的是另一个地层608，基本上类似于前述的其他地层。第二地层606a上方是第三地层610。第三地层610可以是盖层岩石地层。与相邻地层(例如第二地层606a)相比，第三地层610具有非常低的孔隙度，并且是大体上未破裂的。与相邻地层(例如第二地层606a)相比，第三(盖层岩石)地层610具有极低的渗透率，因此来自目标地层604的油和/或来自第二地层606a的水将不会流入或流经第三地层610。
示出了穿过不同地层的钻井路径612。钻井路径612是如前所述基于来自加热地下104的部分114的测量来对钻井组件100进行导向(地质导向操作)的结果。计划的(即，预先规划的或规划的)钻井路径(未示出)通常更直(更平顺)并且在目标地层604内。因为规划的钻井路径基于最佳地质估计，所以钻井路径612可能基于实际的地层变化偏离计划的钻井路径。
以英尺每分钟为单位的ROP的曲线图614显示ROP维持大体上恒定。沿着计划的钻井路径612的孔隙度的曲线图616显示目标地层604和第二地层606b的孔隙度是大体上恒定的。测量孔隙度的测井工具可能检测不到从目标地层604移动到第二地层606b中的钻井组件100的变化，即，钻井组件100不再处于目标区中。然而，当钻井组件100沿着计划的钻井路径612钻进水平井筒602时，加热器组件112沿着计划的钻井路径612将微波160(能量)传输到地层604和606b中。
当钻井组件100钻进水平井筒602时，第一温度传感器152a连续感测第一温度，并将表示第一温度的值的信号传输到控制器158(图1B所示)。控制器158存储每个深度处的第一温度的值。第二温度传感器156a连续感测第二温度，并将表示第二温度的值的信号传输到控制器158(图1B所示)。控制器158存储每个深度处的第二温度的值。控制器158将第一温度与第二温度进行比较，以确定温差，如曲线图618所示。随着钻井组件100从目标地层604钻进到第二地层606b中，温差被绘制为从0℃增大到10℃。在位置620，第一温度的值与第二温度的值之间的差等于或大于阈值温差值。例如，差为10℃。控制器158向钻井组件100产生命令信号，以将钻井组件100从第二地层606b导向回到目标地层604。例如，命令信号将钻井组件100的工具面取向朝向目标地层604重定向。
重定向后的钻井组件100继续沿着计划的钻井路径612往回朝向目标地层604(含油地层)钻进水平井筒602。加热器组件112继续加热相邻地层。如曲线图618所示，第一温度传感器152a与第二温度传感器156a之间的温差开始减小。当钻井组件100返回到位置622处的目标地层604时，温差为约0℃或小于1℃。
图7是用图5的钻井组件100使用定性测量来钻进竖直井筒502的示例方法700的流程图。参考图5和图7，使用了以下缩写：P-压力，T-温度，Φ-孔隙度，ROP-钻进速度，GR-伽马射线，t＝加热暴露时间，Qmud-泥浆流量以及Kf-泥浆滤液热导率。在702，钻井组件100钻进竖直井筒502。
在704，开启加热器组件112。钻井组件100包括测井工具(未示出)，以执行地层的密度、中子、电磁电阻率和伽马射线测井，用加热器组件112进行的钻井泥浆170温度测定，以及竖直井筒502流体的压力测井。步骤704的测井和测量的输出之一是孔隙度值706(来自密度和中子测井)。步骤704的测井和测量的其他输出包括温差值708。
在710，测量钻井组件100形成竖直井筒502的钻进速度。参考图4至图5和图7，在712，来自步骤702的测得的钻进速度与图4一起用于确定微波暴露时间。在714，测量泥浆流量和泥浆滤液热导率。
在716，使用预先建立的相关性，从第一温度传感器152a与第二温度传感器156a之间的温差的确定中去除非储层(例如，目标地层506-目标区)流体影响(来自706的孔隙度值、来自712的微波暴露时间以及来自714的泥浆流量和泥浆滤液热导率)。
图8是用图6的钻井组件100使用定性测量来钻进水平井筒602的示例方法800的流程图。参考图4至图8描述的定性方法和测量对于水平井筒602安置是足够的。当图6的水平井筒602从图5的竖直井筒502延伸时，方法800使用方法700的输出。参考图5至图8，在802，从竖直井筒502钻进水平井筒602。例如，钻井组件100可以从竖直井筒502侧钻或造斜，以钻进水平井筒602。这可以被称为导向或地质导向。
在804，接收示例方法700的输出。从方法700接收移除了非储层流体影响(来自706的孔隙度值、来自712的微波暴露时间以及来自714的泥浆流量和泥浆滤液热导率)的地层温差。
在806，开启加热器组件112，从而将能量传输到地层中。测井工具执行地层的密度、中子、电阻率和伽马射线测井。执行水平井筒602流体的温度和压力测井。
在808，输出之一是孔隙度值(来自密度和中子测井)。在810，步骤806的测井和测量的输出中的另一个是温差值。
在812，测量钻井组件100形成水平井筒602的钻进速度。参考图4至图8，在814，来自步骤812的测得的钻进速度与图4一起用于确定微波暴露时间。在816，测量泥浆流量和泥浆滤液热导率。
在818，(使用预先建立的相关性)从第一温度传感器152a与第二温度传感器156a之间的温差的确定去除或校正非储层(例如，目标地层604-目标区)流体影响(孔隙度值808、微波暴露时间814以及泥浆流量和泥浆滤液热导率816)。
图9是用图5的钻井组件100使用定量测量来钻进竖直井筒502的示例方法900的流程图。方法900包括方法700的步骤702至716。参考图4和图5、图7和图9，在702，钻井组件100钻进竖直井筒502。在704，开启加热器组件112。测井工具执行地层的密度、中子、电阻率和伽马射线测井、以及竖直井筒502流体的温度和压力测井。加热器组件112感测前的钻井泥浆170温度。步骤704的测井和测量的输出之一是孔隙度值706(来自密度和中子测井)。在708，步骤704的测井和测量的输出的输出中的另一个是温差值。
在710，测量钻井组件100形成竖直井筒502的钻进速度。来自步骤702的测得的钻进速度与图4一起用于确定微波暴露时间。在714，测量泥浆流量和泥浆滤液热导率。在716，使用预先建立的相关性，从第一温度传感器152a与第二温度传感器156a之间的温差的确定中去除非储层(例如，目标地层506-目标区)流体影响(来自706的孔隙度值、来自712的微波暴露时间以及来自714的泥浆流量和泥浆滤液热导率)。
参考图9，在902，将钻井组件100拉出竖直井筒502，并且将地层热导率测井工具(未示出)定位在竖直井筒502中。在904，地层热导率测井工具测量地层热导率Kres。可以基于温差曲线在所选择的深度处测量地层热导率，以覆盖所有的地层，并且针对跨地层和地层区(目标地层与其他地层之间的过渡部)的更多的测量点进行测量。
图11是不同地层中的热导率的曲线图1100。地层包括目标地层506、第二地层510和第三地层514，每一个地层均基本上类似于前述不同地层。热导率1102从目标地层506到第二地层510增大。接着，热导率从第二地层510到第三地层514再次增大。地层的含水量越高，地层的热导率就越高。
在906，从温差值去除泥浆流量和泥浆滤液热导率(来自714)的非储层流体影响。使用预先建立的相关性去除非储层流体影响。
在908，在温差与热导率点之间建立趋势线方程，以计算在任何温差下的热导率。图12是示例地层的热导率1202相对于钻井泥浆170的温差1204的曲线图1200。趋势线1206展示了热导率1202与温差1204之间的关系。
在910，根据岩心样本的热导率以及地层压力和温度下的流体饱和度预测竖直井筒502的不同地层的流体饱和度。图13是地层的岩心样本中的流体饱和度相对于热导率的曲线图。油饱和度趋势线1302显示流体饱和度相对于热导率的趋势。水饱和度趋势线1304显示流体饱和度相对于热导率的趋势。产生油饱和度曲线趋势线方程，以预测竖直井筒502的不同地层区的流体饱和度。例如，油饱和度方程1306是从油饱和度趋势线1302产生的。油饱和度多项式1308根据油饱和度方程1306绘制而成。例如，水饱和度方程1310是从水饱和度趋势线1304产生的。水饱和度多项式1312根据水饱和度方程1310绘制而成。
图10A和图10B是用图6的钻井组件100使用定量测量来钻进水平井筒602的示例方法1000的流程图。方法1000包括前述方法700至900。图14是钻井泥浆170温差相对于流体饱和度的曲线图1400。参考图9至图14描述的关于流体饱和度量化的定量测量和方法是用于评估地下104的附加方法。参考图6、图7和图9至图14，在1002，建立钻井泥浆170温差相对于流体饱和度曲线。方法900的步骤902至910和方法700的步骤716输入到1002。例如，建立了油饱和度趋势线1402和水饱和度趋势线1404。产生趋势线方程以预测任何温差下的流体饱和度。例如，油饱和度方程1406是从油饱和度趋势线1402产生的。油饱和度多项式1408根据油饱和度方程1406绘制而成。例如，水饱和度方程1410是从水饱和度趋势线1404产生的。水饱和度多项式1412根据水饱和度方程1410绘制而成。
在1004，将来自1002的温差相对于流体饱和度与方法800的步骤802至818的温差进行比较，以在对钻井组件100进行导向时预测实时流体饱和度。
在一些实施方式中，本文描述的技术和方法(尤其是参考图9至图10B描述的定性工序而描述的技术和方法)可以包括停止钻井，并且用钻井组件100的加热器组件112进行作为时间的函数的地层温度的站点测量。通过分析用于储层表征的温度和温度-时间导数来执行温度瞬态分析。如美国专利申请16/863，740中所述进行温度瞬态分析，该美国专利申请的全部内容通过援引并入本文。
图15是根据本披露的实施方式的、在地球的地层中钻进井筒时加热并评估地层的示例方法1500的流程图。在1502，当用钻井组件在地球的地层的目标区中钻进井筒时，通过控制器从第一传感器接收表示钻井组件的钻井端处的第一钻井泥浆温度的第一信号。钻井泥浆的第一温度是在井筒中的一定深度处。通过控制器从第一传感器接收表示井筒中的该深度处的第一钻井泥浆温度的第一信号可以包括第一传感器感测井筒中的该深度处的第一钻井泥浆温度。
在1504，在接收到第一信号之后，安装到钻井组件的热源在钻井组件钻进穿过地球的地层时将接近该深度的地层的部分加热到高于地层温度的温度。热源可以是多个磁控管。当热源是多个磁控管时，加热地层包括给磁控管通电。在给磁控管通电后，磁控管在地层中产生热量。
在一些情况下，用磁控管加热地层包括从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波。在一些情况下，磁控管位于安装到钻井组件的外表面的多个杆之间。当磁控管位于安装到钻井组件的外表面的多个杆之间时，从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波包括将杆接合到井筒的内表面。
在一些情况下，钻井组件包括套筒。套筒通过轴承组件机械联接到井下输送机。套筒与钻井组件的旋转可旋转地隔离。磁控管位于钻井组件的套筒上。从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波包括使钻井组件旋转并通过轴承组件维持磁控管的轴线平行于钻井组件的纵向轴线。
在一些情况下，套筒通过电滑环电联接到电源。当套筒通过电滑环电联接到电源时，从沿着平行于钻井组件的纵向轴线的轴线的磁控管中的每一个传输微波包括使电力从电源流动、在电滑环处接收电力、通过电滑环传递电力、以及使电力流动到磁控管。
在1506，在钻井组件钻进穿过地球的地层时加热地层的接近该深度的部分的同时，通过控制器从第二传感器接收表示第二钻井泥浆温度的第二信号。第二传感器相比第一传感器离钻井组件的钻井端更远。热源位于钻井组件中在第一传感器与第二传感器之间。在一些情况下，通过控制器从第二传感器接收表示井筒中的第二钻井泥浆温度的第二信号包括第二传感器感测井筒中的第二钻井泥浆温度。
在1508，控制器将第一温度的值与第二温度的值之间的差与阈值温差值进行比较。通过控制器将第一温度的值与第二温度的值之间的差与阈值温差值进行比较可以包括确定第一温度的值与第二温度的值之间的差何时小于阈值温差值，从而指示钻井组件处于地层的含油部分中，并且目标区是地层的含油部分。通过控制器将第一温度的值与第二温度的值之间的差与阈值温差值进行比较可以包括确定第一温度的值与第二温度的值之间的差何时大于阈值差值，从而指示钻井组件处于地层的含水部分中，并且目标区是地层的含油部分。
图16是设置在图1A的井筒102中的钻井组件100的另一个示意图，该钻井组件包括加热组件112。参考图16，钻井组件100正在沿箭头1602的方向在井筒102中钻进。长度1604将第一传感器152a与第二传感器156a分开。T1是在第一传感器152a处感测到的温度。T2是在第二传感器156a处感测到的温度。Tr是地下104的温度，即钻井组件100穿过其中钻进井筒102的储层的温度。T0是在钻井组件100加热地下104的部分114之前地下104的温度。下标图1606示出了当钻井组件处于地层的含油部分(油区)中的油基泥浆中时，加热之前、期间和之后的不同温度之间的关系的相对变化。下标图1608示出了当钻井组件处于地层的含水部分(水区)中的油基泥浆中时，加热之前、期间和之后的不同温度之间的关系的相对变化。
在1510，基于比较的结果，控制器在地层中控制钻井组件。通过控制器在地层中控制钻井组件可以包括：响应于确定第一温度的值与第二温度的值之间的差何时小于阈值差值，将钻井组件维持在目标区中。通过控制器在地层中控制钻井组件可以包括：响应于确定第一温度的值与第二温度的值之间的差何时大于阈值差值，将钻井组件从地层的含水部分导向到地层的目标含油部分。对钻井组件进行导向或维持钻井组件可以包括调整钻压、每分钟转数、工具面取向、钻井方向、钻井方位或钻井泥浆的流体流量中的至少一个。
虽然以下详细描述包含许多具体细节以进行说明，但是本领域的普通技术人员应理解的是，以下细节的许多示例、变化和改变都在本披露的范围和精神内。相应地，在不失任何一般性且不对所要求保护的实施方式进行限制的情况下阐述了本文中描述的并在附图中提供的示例实施方式。
虽然对本实施方式进行了详细描述，但是应理解的是，可以在不偏离本披露的原则和范围的情况下，对本实施方式进行各种变化、替换和改变。相应地，本披露的范围应由以下权利要求及其适当的法律等效物来确定。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
当用钻探组件在地球的地层的目标区中钻进井筒时，该井筒包括钻井泥浆：
通过控制器从第一传感器接收表示该钻井泥浆在该钻探组件的钻探端处的第一温度的第一信号，该钻井泥浆的第一温度是在该井筒中的一定深度处；
在接收到该第一信号之后，通过安装到该钻探组件的热源在该钻探组件钻进穿过地球的该地层时将该地层的接近该深度的部分加热到高于地层温度的温度；
在该钻探组件钻进穿过地球的该地层时加热该地层的接近该深度的部分并且该钻井泥浆通过该钻井泥浆的流动从该地层的部分往回接收热量的同时，通过该控制器从第二传感器接收表示该钻井泥浆的第二温度的第二信号，该第二传感器相比该第一传感器离该钻探组件的钻探端更远，该热源位于该钻探组件中在该第一传感器与该第二传感器之间；
通过该控制器将该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差与钻井泥浆阈值温差值进行比较；以及
基于该比较的结果，通过该控制器在该地层中控制该钻探组件。
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过该控制器从该第一传感器接收表示该钻井泥浆在该深度处的第一温度的该第一信号包括通过该第一传感器感测该井筒中该钻井泥浆的、与该井筒中的该深度处的地层接近的部分的第一温度，并且
通过该控制器从该第二传感器接收表示该钻井泥浆的第二温度的该第二信号包括通过该第二传感器感测该井筒中该钻井泥浆的、与该地层接近的部分的第二温度。
3.如权利要求1所述的方法，其中：
通过该控制器将该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差与该钻井泥浆阈值温差值进行比较包括确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于该钻井泥浆阈值温差值，从而指示该钻探组件处于该地层的含油部分中，并且该目标区是该地层的含油部分；以及
通过该控制器在该地层中控制该钻探组件包括响应于确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于该钻井泥浆阈值温差值，将该钻探组件维持在该目标区中。
4.如权利要求3所述的方法，其中，通过该控制器将该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差与该钻井泥浆阈值温差值进行比较包括确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于该钻井泥浆阈值温差值，从而指示该钻探组件处于该地层的含水部分中，并且该目标区是该地层的含油部分；并且
其中通过该控制器在该地层中控制该钻探组件包括：响应于确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于该钻井泥浆阈值温差值，将该钻探组件从该地层的含水部分导向到该地层的含油部分。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该热源是多个磁控管，并且其中，加热该地层包括：
给该多个磁控管通电；以及
将多个微波从该多个磁控管中的每一个传输到该地层。
6.如权利要求5所述的方法，其中，加热该地层进一步包括从沿着平行于该钻探组件的纵向轴线的轴线的该多个磁控管中的每一个传输该多个微波。
7.如权利要求5所述的方法，其中，该钻探组件包括套筒，该套筒通过轴承组件机械联接到井下输送机，该套筒与该钻探组件的旋转可旋转地隔开，该多个磁控管位于该套筒上，从沿着平行于该钻探组件的纵向轴线的轴线的该多个磁控管中的每一个传输该多个微波包括：
使该钻探组件旋转；以及
通过该轴承组件维持该多个磁控管的轴线平行于该钻探组件的纵向轴线。
8.如权利要求7所述的方法，其中，该套筒通过电滑环电联接到电源，从沿着平行于该钻探组件的纵向轴线的轴线的该多个磁控管中的每一个传输该多个微波包括：
使电力从该电源流动；
在该电滑环处接收电力；
将电力传递通过该电滑环；以及
使电力流动到该多个磁控管。
9.如权利要求1所述的方法，其中，对该钻探组件进行导向包括调整钻压、每分钟转数、工具面取向、钻井方向、钻井方位或钻井泥浆流量中的至少一个。
10.一种组件，包括：
套筒，该套筒被配置成联接到该钻探组件并设置在包括钻井泥浆的井筒中；
热源，该热源位于该套筒中，该热源被配置为加热地球的地层的一部分；
第一传感器，该第一传感器位于该套筒的第一端处，该第一传感器被配置为感测该钻井泥浆在一定深度处的第一条件，并且传输表示在该热源加热地球的该地层的部分之前该钻井泥浆在该深度处的第一条件的值的信号；
第二传感器，该第二传感器位于该套筒的第二端处，该第二传感器被配置为感测在该热源加热该地层的部分之后对该钻井泥浆通过该钻井泥浆的流动从该地层的部分往回接收热量做出反应后的该钻井泥浆的第二条件，并传输表示该钻井泥浆的第二条件的值的信号；以及
控制器，该控制器被配置为：
接收表示该第一条件的值的该信号；
接收表示该第二条件的值的该信号；
将该地层的第一条件的值与第二条件的值之间的差与阈值差值进行比较；以及
基于该比较的结果，产生命令信号以控制该钻探组件。
11.如权利要求10所述的组件，进一步包括：
第一连接件，该第一连接件机械联接到该套筒，该第一连接件被配置为机械联接到井下输送机；以及
第二连接件，该第二连接件机械联接到该套筒，该第二连接件被配置成机械联接到井下工具。
12.如权利要求10所述的组件，进一步包括轴承组件，该轴承组件位于该套筒内，该轴承组件被配置为将该套筒与井下输送机的旋转可旋转地隔开。
13.如权利要求10所述的组件，进一步包括多个杆，该多个杆机械联接到该套筒的外表面，该多个杆被配置为可滑动地接合该井筒的内表面。
14.如权利要求10所述的组件，进一步包括电滑环，该电滑环位于该套筒内，该电滑环被配置为将电力从电源传递到该热源。
15.如权利要求10所述的组件，其中，该热源包括多个磁控管。
16.如权利要求15所述的组件，其中，该多个磁控管的一部分相对于该套筒的纵向轴线线性地布置。
17.如权利要求10所述的组件，其中，该第一传感器是第一温度传感器，该第一条件是该钻井泥浆的第一温度，该第二传感器是第二温度传感器，该第二条件是该钻井泥浆的第二温度，并且该阈值差值是钻井泥浆阈值温差值，该控制器被进一步配置为：
将该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差与该钻井泥浆阈值温差值进行比较；
响应于该比较，确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于该钻井泥浆阈值温差值，从而指示该钻探组件处于该地层的含油部分中，并且目标区是该地层的含油部分；以及
响应于确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时小于该钻井泥浆阈值温差值，将该钻探组件维持在该目标区中。
18.如权利要求17所述的组件，其中，该控制器被进一步配置为：
将该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差与该钻井泥浆阈值温差值进行比较，方式是确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于该钻井泥浆阈值温差值，从而指示该钻探组件处于该地层的含水部分中，并且该目标区是该地层的含油部分；并且
响应于确定该钻井泥浆的第一温度的值与该钻井泥浆的第二温度的值之间的差何时大于该钻井泥浆阈值温差值，将该钻探组件从该地层的含水部分导向到该地层的含油部分。
19.一种方法，包括：
当用包括热源的钻探组件在地球的地层中钻进井筒时，通过该热源将该地层的一部分加热到高于地层温度的温度，该井筒填充有钻井泥浆；
通过该钻探组件的控制器响应于该钻井泥浆通过该钻井泥浆的流动从该地层的部分往回接收热量而测量该钻井泥浆的温度的变化；以及
基于测量该钻井泥浆的温度的变化的结果，调整该钻探组件的钻井参数。
20.如权利要求19所述的方法，其中，将该地层的部分加热到高于该地层温度的温度包括通过多个磁控管将微波传输到该地层的部分中。
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