專利名稱：用于分析在高泥流下被鉆地層的氣體的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及烴類鉆井作業(yè)，更具體地涉及在鉆井作業(yè)過程中，用于分析脫附(desorb)于鉆泥的氣體的方法和設備。
背景技術：
石油鉆探中使用泥漿測井已有很長時間，該泥漿測井用于在鉆井過程中確定含氣地層的大致位置。特別地，泥漿測井包含檢查從鉆泥中提取的鉆屑的過程，從而辨認氣體、碳氫化合物和存在于于鉆頭特定位置的其他組分。為此，通常在地面設立氣體檢測器，從而從鉆孔中抽取鉆泥流出物的樣品。該位置通常位于泥漿振動篩上方，但也可以安置在其他位置。采樣設備檢測與空氣一起從鉆泥被釋放的氣體，其中空氣由采樣設備吸入。本系統(tǒng)提供自鉆孔被釋放的氣體的定性分析。如果泥漿測井系統(tǒng)監(jiān)測鉆井作業(yè)過程以及鉆泥流速，那么該系統(tǒng)能夠計算鉆孔中釋放氣體的大致位置。本過程包含根據(jù)時間計算的上返速度及其與泥漿電阻儀輸出的相互關系。由于采樣過程的特性，傳統(tǒng)的泥漿測井系統(tǒng)缺少氣體釋放體積的定量評估，其中在采樣過程中，從振動篩腹腔或一些其他區(qū)域內(nèi)的泥漿上方獲取空氣。在儲集層的情況中，例如煤或頁巖，其中氣體貯存在巖石本身內(nèi)，能夠基于容積比率預計氣體釋放體積與被鉆的巖石體積直接相關，以及與煤的含氣量直接相關。這還適用于所有無大孔隙空間例如晶洞的含氣沉積層。在后一種情況中，預計氣體釋放將超出被鉆的孔體積。通常用于從煤層中獲得氣體組分的方法是將巖心鉆鉆入煤層，然后盡快地將巖心拉至地面。然后從巖心管中移除巖心，并將其放至濾毒罐內(nèi)，然后在濾毒罐(canister)內(nèi)監(jiān)測巖心樣品中的氣體脫附。不變地，在從煤層深處到地面的運送期過程中，氣體損失。該損失的氣體必須從巖心一旦被放入濾毒罐的初始脫附速率開始向后推測至認為煤開始脫附的時間計算。當從巖心釋放的氣體減慢時，習慣于打開濾毒罐并抽取巖心樣品，然后破碎樣品從而加速脫附過程。測量從破碎的巖心中釋放出的氣體，并且該氣體被用于分析巖心樣品中的含氣總量。通常該測量法被指定為煤每單位重量內(nèi)氣體體積。該技術的局限性包含為獲得巖心樣本需要實施取心過程，以及在分析過程中，對流失至大氣的初始氣體的不正確評估。由此可見，存在需要這樣的過程，其中能夠在傳統(tǒng)的地層鉆井過程中獲得氣體組分的分析，其中攜帶鉆屑(cuttings)的鉆泥未被暴露至大氣，而是被貯存直到完成氣體分析。另一方面，存在需要動態(tài)的氣體分析系統(tǒng)，這意味著氣體不斷地被地累積和分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的原理和概念特別適用于測量來自任何鉆孔的可量化的總氣體釋放(量)，但是在吸附過程中詳細參考測量來自例如煤或頁巖等地層的氣體釋放(量)，其中氣體貯存于地層中。本發(fā)明的原理和概念還適用于具有較小的空隙空間和較低的滲透性的孔隙性儲集層，其中釋放的氣體僅來自鉆探的巖石。根據(jù)本發(fā)明重要特征，通過實施鉆井作業(yè)可促進地下巖層中的氣體的勘探，其中，該鉆井作業(yè)捕集任何從巖層中脫附的，以及來自于鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的鉆屑的氣體。來自井下位置的鉆井流體、鉆屑和脫附的氣體耦合至地面設備，該設備用于處理氣體，從而確定其中所需的參數(shù)。通過封閉系統(tǒng)檢索從井下位置被運載至地面處理設備的所需氣體，其中該封閉系統(tǒng)防止脫附的氣體被稀釋或者被空氣和其他環(huán)境氣體污染。因此，由經(jīng)處理的脫附氣體產(chǎn)生的所需參數(shù)更為準確，且其提供更好地地層氣態(tài)特性評價。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，除了在添加鉆桿柱過程中的中斷之外，鉆井過程是連續(xù)的，由此借助地面設備對脫附氣體的分析和處理是不間斷的，并因此提供被鉆探地層的含 氣量的動態(tài)記錄。鉆孔的長度、環(huán)形空間中鉆井液向上運動的速率和其他因素被用于確定地層深度，從該地層深度釋放被分析的氣體。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在井筒套管頂部安置密封裝置，從而封閉其中的鉆桿柱。出入口(port)位于密封裝置的下方，以便從鉆孔底部返回的鉆井流體或泥漿(其中具有鉆屑)通過出入口被擠出。通常地，被鉆的鉆孔將通過開孔而不是取心技術鉆井。通常地，密封裝置具有回轉(zhuǎn)型性質(zhì)，從而允許通過鉆桿柱的旋轉(zhuǎn)打鉆。被運出出入口的鉆井流體含有鉆液、鉆屑和從地巖層和鉆屑脫附中釋放的氣體。如果鉆孔中的泥漿壓力超過地巖層壓力，那么將沒有巖層流體進入鉆孔。結果，唯一逸出的氣體將來自于被鉆的地層，并且或者來自于貯存在空隙空間內(nèi)氣體的直接釋放，或者來自于吸至地層并通過脫附釋放的氣體。根據(jù)被設計用于處理較高鉆液流速的本發(fā)明的實施例，從旋轉(zhuǎn)密封下方出入口通過的流體被導向初始分離器，其用于將氣體與液體和固體分離。該初始分離器的優(yōu)選實施例為大型旋風裝置(cyclonic device)，其中通過將旋風裝置基部浸至敞開式容器中，且有固定水平的溢流，比較穩(wěn)定的保持液體水平。來自分離器的液體和固體流橫穿泥漿振動篩(振動篩)或弧形篩，其中該弧形篩用于將較粗糙的鉆屑粒級與精細的鉆屑粒級和鉆液分離開。然后，這些較粗糙的鉆屑以傳統(tǒng)的方式被采集和脫附。這包含將其放入濾毒罐并測量氣體釋放率。當該過程顯著減慢時，鉆屑被移除、稱重、并且其中的小部分被研磨至小尺寸，以便允許能夠更快地釋放殘余氣體。然后，可測量鉆屑內(nèi)的粒級，以便允許確定被鉆的材料的擴散特性，以及以便更加準確地計算損失的氣體，該損失的氣體是在樣品被容納于脫附容器(desorption vessel)之前從分離器以及通過泥漿振動篩的運送中產(chǎn)生的。分離器的出氣口連接至氣流測量系統(tǒng)，并且優(yōu)選連接至氣體分析系統(tǒng)。該信息被供應至數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，該系統(tǒng)也記錄鉆速、鉆頭位置和流入孔和從孔流出的流體流。為了讓被分析的氣體樣品與鉆井深度精確相關，必須監(jiān)測鉆井過程，以便監(jiān)測鉆井深度和過程，以及鉆泥流入和流出速率。因此，能夠非常準確地確定含有鉆屑和氣泡的泥漿樣品的位置。該信息由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集。通過分析鉆井記錄，確定由裝置鉆取的地巖層的含氣量的過程是這樣的過程，其中測量釋放的氣體體積，且其與在鉆孔中被切割的位置相關。這包含在鉆井過程中，了解鉆頭的位置和鉆速，以及具有泥流將碎片運至地面的記錄。該信息用于推導碎片模型，其被切割然后在環(huán)形空間中以泵送液流的方式上升至地面。當未出現(xiàn)泵送時，考慮在環(huán)形空間中的碎片沉淀，和在鉆液中出現(xiàn)的上升氣泡。雖然該模型能夠變得簡單或變得復雜，但是來源于該模型的基本信息是將氣體釋放與被鉆的具體地層相關。本過程能夠被簡化一例如，通過鉆取一個鉆桿長度的一部分，以及在停止泵送前將所有碎片沖至地面并分析。這保證了在鉆井重新開始之前，獲得來自鉆區(qū)的所有信息。釋放的氣體體積能夠與被鉆的地層體積相關，其中通過鉆頭尺寸和切割直徑信息打鉆。通過在孔被鉆后，獲得其地球物理孔徑鉆探剖面(geophysical calliper log),該碎片體積信息應在可能的情況下被完善。因此,獲得的關于地層含氣量的基本信息作為關于被鉆的單位體積內(nèi)的含氣量信息。包括密度測井的孔的地球物理測井可被用于將該信息轉(zhuǎn)變成較習慣的地層單位重量內(nèi)的含氣量單位，其中氣體從地層中被釋放。


從如附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選及其他實施例的下列和更具體的描述中，進一步的特征和優(yōu)點將變得顯而易見。圖I示出鉆井系統(tǒng)的一個實施例，其被用于分析從鉆孔中釋放的氣體。
具體實施例方式圖I示出適合用于分析從地下煤層獲得的氣體的類型井井下鉆井作業(yè)。在很長一段時間內(nèi)，煤層吸收或產(chǎn)生包含在煤料和其孔隙中的氣體。應明白，本發(fā)明的原則和概念能夠被用于許多其他鉆井情形和應用中，包括含油和含氣頁巖、和其他地質(zhì)構造。圖I所示的氣體回收和處理系統(tǒng)示出井源，其提供了用于回收鉆井液、鉆屑和任何來自井下巖層的已脫附氣體的封閉系統(tǒng)。在封閉系統(tǒng)中，鉆井液、鉆屑和已脫附氣體自井源耦合，其中在封閉系統(tǒng)中，氣體與鉆井液和鉆屑分離。然后，已脫附的氣體耦合至氣體處理設備，從而確定預定義的參數(shù)，例如被鉆巖層中的氣體范圍和/或氣體組分。根據(jù)圖I示出的本發(fā)明的實施例，通過附著至鉆桿柱(3)端部的鉆頭⑵鉆取鉆孔(I)。通過鉆桿柱(3)下方的泥漿泵(未示出)的壓力，壓迫傳統(tǒng)的鉆泥。或者通過鉆桿柱(3)，或者通過泥驅(qū)動井下馬達(未示出)旋轉(zhuǎn)鉆頭(2)。如果未使用井下馬達，如果沒有泵送，通常的做法是在鉆頭⑵后面放置減壓/止回閥(未示出)，以便阻擋鉆桿⑶中的流體流。通過井筒環(huán)形空間(5)，泥漿將鉆屑從巖層運至地面。示出穿過煤層(4)被鉆的鉆孔(I)。鉆井作業(yè)產(chǎn)生煤鉆屑，其含有被吸附其中的氣體。懸浮在鉆泥中的鉆屑上升至鉆桿柱(3)和鉆孔(I)之間的環(huán)形空間(5)，然后進入套管出)。附著至套管￠)的是具有出入口⑶和(9)的分餾器(7)。在分餾器(7)上方是可選的防噴器(10)。密封裝置(11)位于防噴器(10)上方。通常，密封裝置(11)為其中具有鉆桿柱(3)通過的旋轉(zhuǎn)裝置。在從鉆孔(I)底部到地面設備的向上移動過程中，密封裝置(11)防止從鉆泥中脫附的氣體泄出。如在此使用的，術語鉆泥和鉆井流體可互換。示出分餾器(7)上的出入口(8)連接至閥門(12)和管(13)，其通常為用于井控的壓井管線。示出分餾器(7)的其他出入口(9)連接至閥門(14)，其通過導管(15)連接至阻流器(16)，如所示環(huán)形可調(diào)式減壓閥。導管(17)連接至阻流器(16)的出口，并且將鉆液排出至一種旋風形式的分離器(18)。在該分離器
(18)內(nèi)，鉆液表示為陰影面積(22)，其隨著僅貯存氣體的中心部分(23)，圍繞和在旋風分離器(18)壁內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這具有上出口(19)，從而吸取從流體(23)中分離出來的氣體，而旋風分離器(18)的下部分浸至具有出口(21)的敞開式容器(20)中。出口(21)在旋風分離器(18)內(nèi)維持比較恒定的流體水平。在旋風分離器(18)內(nèi)比較恒定的流體水平和體積意味著從出口
(19)發(fā)出的氣流不會因流體體積的改變受到顯著影響。從旋風分離器(18)發(fā)出的氣流從出口(19)流出至導管(24)，再到氣體流量計(25)。該氣體流量計(25)優(yōu)選正排量型，其能夠增加穿過其向前流動的流量同時減去穿過其向后流動的任何氣體值。這能夠使在旋風分離器(18)和敞開式容器(20)內(nèi)的液體體積變化的效應達到最小。經(jīng)過氣體流量計(25)后，氣體進入導管(26)然后到排氣裝置(27)。借助氣體分析儀(29)，導管(26)內(nèi)的氣體通過導管(28)被取樣。含有鉆屑(22)的液體在旋風分離器(18)內(nèi)向下流入敞開式容器
(20)，然后從其溢流口(21)流出進入固體移除系統(tǒng)，在此顯示為泥漿振動篩(36)。示出較大的被分離的顆粒(37)離開泥漿振動篩(36)，然后經(jīng)過篩子(38)，其中較小的粒級(39)穿過篩子(38)進入漏斗(40),然后進入濾毒罐(41)。當填滿材料時,每個濾毒罐被加蓋，為此要測量含氣量，并且通過監(jiān)測隨著時間氣體釋放的體積，含氣量通常被脫附。做此事的簡單系統(tǒng)顯示為濾毒罐(42)，其連接至水槽(44)中的倒置(inverted)量筒(43)。能夠采納其他更為自動化的系統(tǒng)。當減慢脫附時，打開濾毒罐(42)，然后確定碎片的質(zhì)量；其中一些該材料已被破碎，用于確定殘余含氣量。還應謹慎地確定碎片的顆粒粒徑分布，以便可確定碎片材料的擴散系數(shù)，并且以便對從鉆屑損失的氣體能夠做出來準確評估，同時鉆屑從旋風分離器的基部運送至脫附于濾毒罐中?？蓮倪\用顆粒尺寸和運送時間信息的擴散理論中獲得該計算。從泥漿振動篩(36)的底流(45)采集樣品也是明智的，以便通過與較粗糙材料類似的過程，獲得該較細材料的顆粒尺寸和含氣量，并且以便可做出對該較細材料和較粗糙材料中貯存的氣體的比較。確定產(chǎn)生氣體的巖層的過程包括監(jiān)測鉆井深度、鉆井泥漿流、無流速和機械鉆速次數(shù)，以及之后計算其可能來源。做此事的工具包括在附圖中顯示為來自來源(35)的不同鉆井監(jiān)測儀。示出來自鉆井源(35)、氣體流量計(25)和氣體分析儀(29)的信息通過傳輸系統(tǒng)(30)、(34)和(45)被傳遞至數(shù)據(jù)采集裝置(31)。由上述實施例應注意，優(yōu)選處于井下位置的動壓力比被鉆的巖層中的壓力要大。這樣做的原因是巖層中的任何液體被維持在巖層內(nèi)而不會流至鉆孔(I)與鉆泥混合。這能夠?qū)@泥成分更改至達到阻礙準確分析氣體的程度。這將通過下列方式被完成，即或者通過維持鉆泥密度，或者通過調(diào)節(jié)鉆泥壓力，其中該鉆泥在井下通過泥漿泵被壓迫，以便鉆孔
(I)中的壓力總是比巖層壓力要大。附著至井源的傳感器(未示出)能夠監(jiān)測不同壓力，從而調(diào)節(jié)壓力(通過壓力操作泥漿泵)或調(diào)節(jié)阻流器以維持井筒壓力。還應明白，當鉆屑尺寸較小時，加快了其中的氣體脫附。這減少了滯留時間，其中氣體從鉆屑中已脫附，因此允許更快地分析氣體。本領域技術人員應明白如何實施鉆井作業(yè)，從而獲得較小鉆屑，例如改變鉆頭(2)的旋轉(zhuǎn)運動、使用具有讓碎片更小的齒狀物的鉆頭，和其他技術。盡管通過鉆屑脫附的氣體的分析被認為是連續(xù)的，但應明白當鉆柱被添加至鉆桿柱⑶時，存在某些不連續(xù)。為了使由大氣空氣引起的任何鉆泥變化達到最小，或者優(yōu)選類似于止回閥的減壓閥(未示出)被安置在鉆柱的底部，鉆頭(2)的上方。借助于該閥門，當、泥漿泵被中斷以便將另一個鉆柱安置到鉆桿柱(3)時，鉆桿柱(3)內(nèi)減小的壓力允許閥門關閉，并且將井下參數(shù)維持于現(xiàn)狀。另外，鉆孔⑴底部的鉆泥在鉆桿柱⑶內(nèi)不會趨向于上升。當鉆柱被添加至鉆桿柱(3)并且泥漿泵開始作業(yè)時,鉆桿柱(3)內(nèi)的鉆泥壓力將打開閥門，以便能夠繼續(xù)正常鉆井。必須小心謹慎，以保證當鉆柱被添加至鉆桿柱(3)時，構成回轉(zhuǎn)連接件(swivel connection)的同時,空氣不會進入鉆桿柱(3)。以上說明了關于在煤層中鉆井的不同實施例。然而，這不是對本發(fā)明的限制，因為本發(fā)明的原理和概念能夠被應用于其他類型的巖層，例如油頁巖巖層、氣頁巖巖層和猜想出現(xiàn)氣體的其他巖層，并具有同等效力。另外，在不同實施例中描述了不同的井源配置，但是應明白能夠使用具有同等效力的許多不同配置中，其中只要井源系統(tǒng)提供封閉系統(tǒng)，以防止空氣污染來自鉆孔巖層的已脫附的氣體。不同實施例說明了泥漿池的使用，然而，能夠 使用具有同等效力的貯槽或其他容器類型儲存池。盡管已經(jīng)參考具體的鉆井裝置、分離器和氣體處理設備公開了本發(fā)明的優(yōu)選及其他實施例，但是應當理解，不偏離由權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍，可以按照設計選擇的主題作出細節(jié)上的變化。
權利要求
1.一種分析地下巖層釋放的氣體的方法，其包括以形成所述地層鉆屑的方式在所述地下巖層鉆井； 在所述鉆井過程中使用鉆井液，從而將所述地層的所述鉆屑運至地面； 允許氣體從所述鉆井液和從所述鉆屑及從兩者之間的所述孔隙空間中脫附； 從由所述鉆井流體運載的液體和鉆屑中分離所述脫附的氣體； 將所述已脫附的氣體單獨耦合至設備，以確定所述氣體的預定義參數(shù)，包括所述氣體的體積；以及 使用封閉系統(tǒng)，將所述鉆井液及所述地下巖層的所述鉆屑和已脫附氣體運至所述設備，以便所述氣體不被暴露至所述空氣。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，還包括封閉鉆桿柱周圍的井源，并在所述井源中提供出入口，其用于將所述鉆井流體、鉆屑和已脫附的氣體耦合至所述設備，以確定所述預定義參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括在封閉系統(tǒng)中將所述井源的所述鉆井流體、鉆屑和已脫附的氣體耦合至所述設備。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，還包括通過所述設備處理所述氣體，從而確定由所述地層產(chǎn)生的所述氣體的體積。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，還包括處理從所述鉆井液分離的所述碎片，從而確定所述碎片內(nèi)的含氣量。
6.一種用于分析鉆井過程中從鉆孔釋放的氣體的方法，其包括 在鉆柱和井源之間使用密封設備，以便提供密閉的井源，從而防止空氣進入其中； 將來自所述鉆孔環(huán)形空間的鉆井流體壓迫穿過所述井源內(nèi)的出入口到達分離器； 在所述分離器內(nèi)將所述氣體與液體和固體分離； 在鉆井作業(yè)過程中，在不受液體流速變化影響下，將來自所述分離器的所述氣體連續(xù)地耦合至流量測量設備；以及 為含氣量分析所述固體，這與所述已分離的氣體一起，提供所述鉆孔的所述含氣量的準確確定。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，還包括使用在所述鉆井過程中記錄的信息，其中所述信息包含測量鉆頭深度和鉆液流量，以便達到這樣的深度，其指示了在井下位置發(fā)生氣體釋放的位置。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述氣體釋放信息用于與含氣地層的所述體積的測量相結合，從而獲得所述含氣地層的單位體積內(nèi)的含氣量。
9.根據(jù)權利要求6和/或7，以及8所述的方法，其中被用于測量所述含氣地層的所述體積的所述方法為所述鉆孔的地球物理測井，其包括鉆孔直徑的測井記錄。
10.根據(jù)權利要求6和/或7，以及8所述的方法，其中所述氣體釋放信息被用于與所述含氣地層的所述體積和密度測量相結合，從而獲得所述含氣地層的單位質(zhì)量內(nèi)的含氣量。
11.根據(jù)權利要求6和/或7、8、9以及10所述的方法，其中被用于測量所述含氣地層的所述體積和密度的所述方法包括所述鉆孔的地球物理測井。
12.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中來自所述分離器的所述氣流的所述出口被采樣，從而沒有空氣污染地測量來自所述鉆孔的絕對氣體類型釋放。
13.根據(jù)權利要求6所述的方法，還包括測量煤層的所述含氣量。
14.一種用于分析從地下巖層釋放出的氣體的設備，其包括井源設備，其連接至套管和位于所述套管內(nèi)的鉆桿柱，在所述套管和所述鉆桿柱之間限定環(huán)形空間的空間； 所述井源設備中的出入口，其用于來自所述環(huán)形空間的鉆井流體、鉆屑和已脫附的氣體的流動； 用于從所述已脫附氣體分離出液體和固體的分離器，以便所述氣體存在于所述分離器中而沒有所述液體和固體； 導管，其將來自所述出入口的所述鉆井流體、鉆屑和已脫附的氣體耦合至所述分離器；所述環(huán)形空間、在所述井源設備內(nèi)的出入口、所述導管和所述分離器定義了封閉系統(tǒng)，其用于防止空氣與所述已脫附的氣體混合；以及 氣體處理設備，其用于連續(xù)地接收來自所述分離器的所述已脫附的氣體，并處理所述 已脫附的氣體，從而確定所述已脫附的氣體的預定義參數(shù)，以及確定所述氣體的體積。
15.一種用于在鉆井作業(yè)過程中測量和分析鉆孔中釋放的氣體的設備，其包括 井源和鉆柱； 導管; 用于從液體和鉆屑分離氣體的分離器； 氣體流量計系統(tǒng)； 在所述鉆柱和所述井源之間的密封裝置，以便通過所述導管，將所述鉆孔環(huán)形空間的鉆井液運至所述分離器； 所述分離器包括旋風分離器，其含有敞開式基部，所述基部浸至容納所述分離的鉆井液和鉆屑的頂部敞開式容器，從而允許控制來自所述容器中的鉆井液和鉆屑的釋放的同時，允許從所述液體和鉆屑中脫附的所述氣體逸出所述分離器，并通過所述氣體流量計系統(tǒng)測量流速；以及 在封閉的容器中捕集來自所述分離器的所述鉆屑碎片，以便能夠為含氣量分析所述鉆屑。
16.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中通過將所述鉆屑收集至容器內(nèi)并在測量其中含有的所述氣體，測量所述鉆屑中的所述殘留氣體，以便建立關于所述被鉆地層的所述氣體含量的完整信息。
17.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括用于測量鉆頭深度和用于測量鉆井液流的裝置，以便得到這樣的深度指示，在該深度處在所述鉆孔內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)氣體釋放。
18.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括這樣的裝置，其用于將氣體釋放信息與所述含氣地層的所述體積的測量相結合，從而獲得所述地層的單位體積內(nèi)的含氣量。
19.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中用于測量所述含氣地層的所述體積的方法為所述鉆孔的地球物理測井，其包含鉆孔直徑的測井記錄。
20.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括這樣的方法，使用所述氣體釋放信息連同所述含氣地層的所述體積和密度的測量，從而獲得所述含氣地層的單位質(zhì)量內(nèi)的含氣量。
21.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中用于測量所述含氣地層的體積和密度的方法為所述鉆孔的地球物理測井。
22.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括用于測量來自所述分離器的氣流的出口的裝置，從而測量來自所述鉆孔的絕對氣體類型釋放，而沒有空氣污染。
23.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括測量和分析煤層的釋放的氣體。
24.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括測量和分析來自頁巖的氣體釋放。
25.根據(jù)權利要求15所述的設備，還包括測量和分析來自所有含氣地層的氣體釋放。
全文摘要
一種用于確定地下巖層含氣量的氣體分析系統(tǒng)。開始鉆孔作業(yè)，從而進入或穿過例如煤或頁巖層等地下巖層形成鉆孔，以便確定其中的含氣量。在封閉系統(tǒng)中，鉆井流體、鉆屑和任何已脫附的氣體從井下位置被運至地面分析設備，以便已脫附的氣體不被暴露至空氣。在地面以及井筒環(huán)形空間處，鉆桿被覆蓋或封閉，從而有效地封閉鉆井流體、鉆屑和已脫附的氣體。通過封閉系統(tǒng)，來自巖層的已脫附氣體，鉆井流體和鉆屑從井源設備耦合至氣體處理設備，以便能夠確定氣體的組分和體積。
文檔編號E21B49/02GK102741504SQ201080052572
公開日2012年10月17日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2009年11月19日
發(fā)明者伊安·格雷 申請人:伊安·格雷