用于对钻的岩屑进行“钻头处”测量的岩屑捕集器的制作方法

背景技术：

1、在钻井作业中，通常存在恶劣的钻井条件，如低机械钻速（rop）、振动、高压和高温，所有这些条件均会增大钻头承受的应力。在常规钻井作业中，无法获得实时钻头信息或数据。钻井顾问在作出优化钻井参数的决策时需要考虑钻头状况。此外，钻头状况会影响隐性损失时间（ilt）和非生产时间（npt），这两者都会增加总体钻井成本。例如，随着磨损加剧，rop下降（造成ilt），而显著磨损需要进行钻头更换作业（造成npt）。实时了解钻头状况能够延长钻头寿命，从而减少ilt和npt。

2、钻井作业期间产生的岩屑提供所钻地层的实时特征。例如，对钻井岩屑进行x射线荧光（xrf）实时元素分析可有助于识别可能导致钻头变质的岩石。可将通过xrf收集的数据发送给地质导向用户，以识别岩性非均质性。此外，可利用用于识别钻头变质的烯烃检测的实时应用，并结合用于识别含磨蚀性富硅层的xrf元素分析，以辅助地质导向并提供预警，从而防止钻头过度磨损。如有必要，可将井底钻具组合（bha）从井筒中起出，以防止钻头严重损坏，这可有助于避免井筒中出现落物。

3、目前，人工收集和识别岩屑是一项对于实时应用而言繁琐且不可行的任务。此外，由于钻机处理系统或固控系统中存在意外或非计划固体，所以目前用于识别设备性能欠佳的过程通常不可靠且不一致。

技术实现思路

1、提供本 技术实现要素： 是为了介绍在下文具体实施方式中进一步描述的若干构思。本发明内容既不旨在确定所要求保护主题的关键或必要特征，也不旨在用作辅助限制所要求保护主题的范围。

2、在一个方面，本文公开的实施例涉及一种岩屑收集系统。所述岩屑收集系统可包括：设置在工具串的端部的钻头；连接至所述钻头的稳定器；围绕所述稳定器布置的岩屑捕集器；以及安装在所述稳定器的本体中的一个或多个传感器。所述岩屑捕集器可包括尺寸小于所述钻头所产生的岩屑的平均尺寸的孔，并且可以是可缩回的。

3、在其他方面，本文公开的实施例涉及一种岩屑捕集器，所述岩屑捕集器包括具有一个或多个凹部的壳体以及安装在所述一个或多个凹部中的每一个中的可缩回网筛。

4、在其他方面，本文公开的实施例涉及一种操作钻头处岩屑捕集器系统的方法。所述方法可包括提供工具串，其中所述工具串包括钻头、稳定器、岩屑捕集器和随钻测量工具，其中所述岩屑捕集器包括具有一个或多个凹部的壳体以及安装在一个或多个凹部中的网筛。所述方法可包括：使用所述钻头钻进地层；产生所述地层的多个岩屑；使所述网筛从所述岩屑捕集器的壳体伸出；在所述岩屑捕集器中捕集多个岩屑；以及使用一个或多个传感器分析所述多个岩屑。

5、根据以下说明和所附权利要求，所要求保护主题的其他方面和优点将显而易见。

1.一种岩屑收集系统，包括：

2.根据权利要求1所述的岩屑收集系统，其中，所述岩屑捕集器包括具有一个或多个凹部的壳体以及安装在所述一个或多个凹部的每一个中的网筛，其中，所述孔穿过所述网筛形成。

3.根据权利要求1或2所述的岩屑收集系统，其中，所述岩屑捕集器包括一体形成在所述壳体的所述一个或多个凹部中的枢轴以及延伸穿过所述枢轴和所述网筛上的连接点的轴。

4.根据权利要求2或3所述的岩屑收集系统，其中，所述网筛被构造成围绕所述轴在0°与90°之间旋转，其中，0°表示缩回位置，并且90°表示伸出位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的岩屑收集系统，其中，所述岩屑捕集器包括具有u形横截面轮廓的凹部。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的岩屑收集系统，其中，所述网筛包括两个半部，每个半部被构造成独立缩回。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的岩屑收集系统，还包括通过有线连接设置在所述稳定器的井上侧的随钻测量（mwd）工具。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的岩屑收集系统，其中，所述一个或多个传感器被构造成分析多个岩屑。

9.一种岩屑捕集器，包括：

10.根据权利要求9所述的岩屑捕集器，还包括一体形成在所述壳体的所述一个或多个凹部中的枢轴以及延伸穿过所述枢轴和所述可缩回网筛上的连接点的轴。

11.根据权利要求9或10所述的岩屑捕集器，其中，所述可缩回网筛被构造成围绕所述轴在0°与90°之间旋转，其中，在0°时，所述网筛处于缩回位置，并且在90°时，所述网筛处于伸出位置。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的岩屑捕集器，其中，所述一个或多个凹部每一个具有u形横截面轮廓。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的岩屑捕集器，其中，所述可缩回网筛包括两个半部，每个半部被构造成独立缩回。

14.一种操作钻头处岩屑捕集器系统的方法，包括：

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，使所述网筛从所述岩屑捕集器的壳体伸出包括使所述网筛在连接点处围绕轴从缩回位置旋转至伸出位置。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，将所述网筛缩回到所述岩屑捕集器的壳体中包括使所述网筛在连接点处围绕轴从伸出位置旋转至缩回位置。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，还包括利用在地面位置处输入的用户命令控制所述网筛的伸出和缩回。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，还包括根据定时计划自动控制所述网筛的伸出和缩回。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，其中，分析所述多个岩屑包括：使用所述随钻测量（mwd）工具从所述一个或多个传感器收集数据；以及经由有线连接将所述数据传输给在地面位置处的用户。