BR102012032901A2 - METHOD FOR OBSERVING AN UNDERGROUND HOLE, METHOD FOR OBSERVING AN ANNULAR SPACE, METHOD FOR ANALYZING ANNULAR SPACE AND METHOD FOR MONITORING AN UNDERGROUND FILL - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA AVERIGUAR UM FURO SUBTERRÂNEO, MÉTODO PARA AVERIGUAR UM ESPAÇO ANULAR, MÉTODO PARA ANALISAR UM ESPAÇO ANULAR E MÉTODO PARA MONITORAR UM ENCHIMENTO COM CASCALHO SUBTERRÂNEO. A presente invenção refere-se ao monitoramento de raios gama dispersos e é usada para identificar substâncias dispostas entre tubos coaxiais 412 dispostos em um furo subterrâneo 402. Os raios gama são direcionados estrategicamente a partir do interior de um tubo mais interno 412 para o interior do espaço anular 422 e alguns dos raios gama se dispersam a partir da substância entre o tubo 412s e são detectados com os detectores ajustados em uma distância axial designada a partir da fonte de raio gama 428. Os raios gama também se dispersam a partir do fluido no interior do tubo 412, uma razão dos raios gama detectados que se dispersam a partir do fluido no tubo 412 e a partir da substância pode ser usada para determinar a substância.METHOD FOR OBSERVING AN UNDERGROUND HOLE, METHOD FOR OBSERVING AN ANNULAR SPACE, METHOD FOR ANALYZING ANNULAR SPACE AND METHOD FOR MONITORING AN UNDERGROUND FILL. The present invention relates to dispersed gamma ray monitoring and is used to identify substances disposed between coaxial tubes 412 disposed in an underground bore 402. Gamma rays are strategically directed from the interior of an innermost tube 412 to the interior of the annular space 422 and some of the gamma rays scatter from the substance between the tube 412s and are detected with detectors set at a designated axial distance from the gamma ray source 428. Gamma rays also disperse from the fluid in the Inside tube 412, a ratio of the detected gamma rays scattering from the fluid in tube 412 and from the substance can be used to determine the substance.
Description
“MÉTODO PARA AVERIGUAR UM FURO SUBTERRÂNEO, MÉTODO PARA AVERIGUAR UM ESPAÇO ANULAR, MÉTODO PARA ANALISAR UM ESPAÇO ANULAR E MÉTODO PARA MONITORAR UM ENCHIMENTO COM“METHOD FOR OBSERVING AN UNDERGROUND HOLE, METHOD FOR OBSERVING AN ANNULAR SPACE, METHOD FOR ANALYZING ANNULAR SPACE AND METHOD FOR MONITORING A FILL WITH
CASCALHO SUBTERRÂNEO”UNDERGROUND GRAVEL ”
Referência Cruzada aos Pedidos RelacionadosCross Reference to Related Requests
O presente pedido de patente é uma continuação parcial e reivindica o benefício do pedido de patente copendente nfi US 12/496.163 depositado em 1 de julho de 2009, cuja apresentação completa é incorporada a título de referência no presente documento.This patent application is a partial continuation and claims the benefit of copending patent application No. US 12 / 496,163 filed July 1, 2009, the full disclosure of which is incorporated by reference herein.
AntecedentesBackground
1. Campo da Invenção A invenção refere-se geralmente à averiguação de um espaço anular entre os tubos disposto em um furo subterrâneo. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um dispositivo e um método que utilizam uma fonte de radiação para averiguar um espaço anular subterrâneo e um detector de radiação para identificar uma substância ou substâncias no espaço anular.1. Field of the Invention The invention generally relates to the discovery of an annular space between the pipes disposed in an underground bore. More specifically, the present invention relates to a device and method using a radiation source to ascertain an underground annular space and a radiation detector to identify a substance or substances in the annular space.
2. Descrição da Técnica Anterior Furos subterrâneos usados para produzir hidrocarbonetos tipicamente são alinhados com uma coluna do compartimento que é cimentada na formação cruzada pelo furo. Frequentemente uma coluna de alojamento interno é inserida no interior da coluna de compartimento cimentada na localização. O fluido produzido a partir do poço flui para a superfície no interior tubulação de produção que é inserida no interior da coluna de alojamento interno. Durante a vida de um poço típico a tubulação de produção pode ser removida de modo que o conserto, reparo, ou as operações de aprimoramento de fluxo podem ser iniciados no poço. Também pode existir uma necessidade em algum momento da remoção de uma porção ou para todo o compartimento.2. Description of the Prior Art Underground holes used to produce hydrocarbons are typically aligned with a compartment column that is cemented in cross-hole formation. Often an internal housing column is inserted into the cemented compartment column at the location. The fluid produced from the well flows to the surface inside the production pipe that is inserted inside the inner housing column. During the life of a typical well the production piping can be removed so that repair, repair, or flow enhancement operations can be initiated in the well. There may also be a need at some point for removal of a portion or for the entire compartment.
Geralmente os fluidos de perfuração preenchem o espaço anular entre os tubos concêntricos. Os particulados no interior dos fluidos de perfuração podem se assentar ou se precipitar ao longo do tempo e formar uma substância similar ao cimento que se acopla junto com os tubos concêntricos e previne a remoção do tubo interno a partir do furo. Embora 5 ferramentas de corte possam cortar os tubos para permitir a remoção da porção não obstruída, o tubo não pode ser removido se o corte for feito em uma profundidade abaixo em que os tubos são aderidos uns aos outros. Alternativamente, um corte muito raso pode deixar uma porção indesejavelmente longa do cano livre que se estende acima do ponto de 10 adesão.Generally drilling fluids fill the annular space between the concentric tubes. Particulate matter within drilling fluids may settle or precipitate over time to form a cement-like substance that mates with the concentric tubes and prevents removal of the inner tube from the hole. Although 5 cutting tools can cut the tubes to allow removal of the unobstructed portion, the tube cannot be removed if the cut is made to a depth below which the tubes are attached to each other. Alternatively, a very shallow cut may leave an undesirably long portion of the free barrel extending above the point of adhesion.
Descrição Resumida da InvençãoBrief Description of the Invention
É fornecido no presente documento um método para averiguar um furo subterrâneo. Em um exemplo o método inclui gerar radiação do interior de um tubo que é disposto no furo subterrâneo. A radiação é direcionada ao longo 15 de uma trajetória que é oblíqua a um eixo geométrico do tubo que permite que uma parte da radiação passe através do tubo para um interior de um espaço anular que circunda o tubo e se dispersa de volta para o interior do tubo. Uma parte da radiação que se dispersa de volta para o interior do tubo é detectado e uma contagem da radiação detectada é usada para identificar um material no 20 espaço anular. Alternativamente, a radiação é um primeiro conjunto de radiação e a trajetória é uma primeira trajetória. Nesse exemplo o método inclui adicionalmente direcionar um segundo conjunto de radiação ao longo de uma segunda trajetória que se afasta para longe da primeira trajetória. Uma parte do segundo conjunto de radiação se dispersa a partir do fluido disposto no tubo e 25 é detectada. Assim, em uma realização exemplificativa, identificar um material no espaço anular é baseado adicionalmente em uma taxa de detecção do segundo conjunto de radiação. A radiação pode ser um raio gama a partir de uma fonte de raio gama que tem uma energia de cerca de 250 keV a cerca de 700 keV. Nesse exemplo, a radiação dispersa quando detectada tem uma energia de cerca de 50 keV a cerca de 350 keV. Em uma realização alternativa o método também pode incluir detectar um material substancialmente sólido no espaço anular quando uma razão da taxa de detecção do primeiro conjunto de 5 radiação acima da taxa de detecção do segundo conjunto de radiação permanece substancialmente a mesma com alterações na espessura. Em um exemplo, o material no espaço anular é um cimento de peso leve.A method for finding an underground bore is provided herein. In one example the method includes generating radiation from inside a pipe that is disposed in the underground bore. The radiation is directed along a path that is oblique to a geometrical axis of the tube allowing a portion of the radiation to pass through the tube into an annular space surrounding the tube and dispersing back into the tube. pipe. A portion of the radiation dispersing back into the tube is detected and a detected radiation count is used to identify a material in the annular space. Alternatively, radiation is a first set of radiation and the trajectory is a first trajectory. In this example the method further includes directing a second set of radiation along a second path that moves away from the first path. A portion of the second radiation array disperses from the fluid disposed in the tube and is detected. Thus, in an exemplary embodiment, identifying a material in annular space is additionally based on a detection rate of the second set of radiation. The radiation may be a gamma ray from a gamma ray source having an energy of about 250 keV to about 700 keV. In this example, the scattered radiation when detected has an energy of about 50 keV to about 350 keV. In an alternative embodiment the method may also include detecting a substantially solid material in annular space when a ratio of the detection rate of the first set of radiation above the detection rate of the second set of radiation remains substantially the same with changes in thickness. In one example, the material in the annular space is a lightweight cement.
Também está incluído no presente documento um método para averiguar um espaço anular entre os tubos internos e externos dispostos de 10 maneira coaxial que incluem fornecer uma fonte de raio gama contra uma seção azimutal do tubo interno. O método também inclui direcionar os raios gama a partir da fonte de modo que alguns dos raios gama se movam para o interior do espaço anular e se dispersam a partir de um material no espaço anular de volta para o interior do tubo interno. Nesse exemplo, alguns dos raios 15 gama se movem para longe da seção azimutal e se dispersam a partir de um fluido no tubo interno. Os raios gama que se dispersam de volta podem ser detectados, o método também pode incluir classificar por faixa de energia os raios gama que se dispersam a partir do fluido no tubo interno e que se dispersam a partir do material no espaço anular e identificar o material no 20 espaço anular com base em uma taxa de detecção dos raios gama dispersos. Em uma alternativa, uma guia conformada conicamente é fornecida próximo à fonte de raio gama e posicionada de modo que um orifício da guia seja direcionado em direção à fonte e a guia tem um eixo geométrico que é substancialmente paralelo a um eixo geométrico do tubo interno. O detector 25 pode ser disposto de cerca de 5,08 cm (2 polegadas) a cerca de 10,16 cm (4 polegadas) a partir da fonte de raio gama e em que o detector é usado para detectar os raios gama dispersos. Em um exemplo, um colimador é usado para direcionar estrategicamente os raios gama para longe da fonte em um ângulo oblíquo a um eixo geométrico do tubo interno e ao longo de trajetórias distintas disposto de maneira azimutal ao redor da fonte de raio gama, de modo que os detectores localizados estrategicamente, respectivamente, detectam a dispersão a partir das áreas azimutais distintas espaçadas radialmente para 5 fora a partir da fonte de raio gama. Opcionalmente, uma taxa de detecção de raios gama dispersão a partir do fluido no furo é usada como uma referência para determinar o material no espaço anular. As etapas de gerar e detectar podem ser repetidas em diferentes profundidades em uma seção do furo. Um material substancialmente sólido no espaço anular pode ser identificado 10 quando uma razão de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do espaço anular acima de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do fluido no tubo interno, permanece substancialmente a mesma com alterações na espessura do espaço anular. Opcionalmente, um fluido pode ser identificado no espaço anular quando uma razão de detecção 15 de taxa de raio gama se reduz com uma redução na espessura do espaço anular.Also included herein is a method for ascertaining an annular space between coaxially disposed inner and outer tubes including providing a gamma ray source against an azimuthal section of the inner tube. The method also includes directing the gamma rays from the source so that some of the gamma rays move into the annular space and disperse from a material in the annular space back into the inner tube. In this example, some of the gamma rays move away from the azimuthal section and disperse from a fluid in the inner tube. Gamma rays that disperse back can be detected, the method may also include sorting by energy range gamma rays that disperse from the fluid in the inner tube and disperse from the material in the annular space and identify the material. in the annular space based on a scattered gamma ray detection rate. In an alternative, a conically shaped guide is provided near the gamma ray source and positioned so that a guide hole is directed toward the source and the guide has a geometry axis that is substantially parallel to a geometry axis of the inner tube. The detector 25 may be arranged from about 5.08 cm (2 inches) to about 10.16 cm (4 inches) from the gamma ray source and wherein the detector is used to detect scattered gamma rays. In one example, a collimator is used to strategically direct gamma rays away from the source at an oblique angle to a geometry axis of the inner tube and along distinct paths arranged azimutally around the gamma ray source, so that strategically located detectors, respectively, detect dispersion from distinct azimuthal areas spaced radially outward from the gamma ray source. Optionally, a gamma ray detection rate dispersion from the fluid in the hole is used as a reference for determining material in annular space. The generate and detect steps can be repeated at different depths in a section of the hole. A substantially solid material in the annular space can be identified when a ratio of a detected gamma ray rate that is dispersed from the annular space above a detected gamma ray rate that is dispersed from the fluid in the inner tube remains substantially same with changes in annular space thickness. Optionally, a fluid may be identified in the annular space when a gamma ray rate detection ratio 15 reduces with a reduction in annular space thickness.
Um método para analisar um espaço anular entre um tubo interno e um tubo externo que são dispostos de maneira coaxial em um furo subterrâneo é fornecido no presente documento que inclui fornecer uma fonte 20 de raio gama contra uma seção azimutal do tubo interno e direcionar os raios gama a partir da fonte de modo que alguns dos raios gama se movam através da parede lateral, para o interior do espaço anular e se dispersem a partir de um material no espaço anular de volta para o interior do tubo interno e de modo que alguns dos raios gama se movam para longe da seção azimutal e se 25 dispersem a partir de um fluido no tubo interno. Nesse exemplo, os raios gama dispersos são detectados e se dispersam a partir do fluido no tubo interno e que se dispersam a partir do material no espaço anular e são classificados. O material no espaço anular é identificado com base em uma taxa de detecção dos raios gama dispersos. As etapas desse método podem ser repetidas em diferentes profundidades em uma seção do furo e um material substancialmente sólido identificado no espaço anular quando uma razão de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do espaçoA method for analyzing an annular space between an inner tube and an outer tube that is coaxially arranged in an underground bore is provided herein which includes providing a gamma ray source 20 against an azimuthal section of the inner tube and directing the radii. from the source so that some of the gamma rays move through the sidewall into the annular space and disperse from a material in the annular space back into the inner tube and so that some of the Gamma rays move away from the azimuthal section and disperse from a fluid in the inner tube. In this example, dispersed gamma rays are detected and disperse from the fluid in the inner tube and which disperse from the material in the annular space and are classified. Material in annular space is identified based on a scattered gamma ray detection rate. The steps of this method can be repeated at different depths in a section of the hole and a substantially solid material identified in annular space when a ratio of a detected gamma ray rate is scattered from space.
anular acima de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do fluido no tubo interno permanece substancialmente a mesma com alterações na espessura do espaço anular. Um material substancialmente líquido é identificado no espaço anular quando uma razão de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do espaço anular, acima de uma 10 taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do fluido no tubo interno, é reduzida com uma redução na espessura do espaço anular. Em uma alternativa, a taxa de detecção de raios gama que são dispersos a partir do fluido no tubo é um valor de referência para o uso na identificação de um líquido no espaço anular.Annularity above a rate of detected gamma rays that are dispersed from the fluid in the inner tube remains substantially the same with changes in annular space thickness. A substantially liquid material is identified in the annular space when a ratio of a detected gamma ray rate that is scattered from the annular space above a detected gamma ray rate that is scattered from the fluid in the inner tube is reduced. with a reduction in annular space thickness. In an alternative, the rate of detection of gamma rays that are dispersed from the fluid in the tube is a reference value for use in identifying a liquid in annular space.
Breve Descrição das FigurasBrief Description of the Figures
Alguns dentre os recursos e benefícios da presente invenção foram declarados, outros se tornarão aparentes conforme a descrição procede quando tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:Some of the features and benefits of the present invention have been stated, others will become apparent as the description proceeds when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
A Figura 1 é um esquemático de uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento de fundo de poço que tem uma fonte de radiação de energia baixa e detectores dispostos em um furo de acordo com a presente invenção.Figure 1 is a schematic of an exemplary embodiment of a downhole imaging tool having a low energy radiation source and detectors disposed in a bore according to the present invention.
A Figura 2 é uma vista perspectiva de uma realização da ferramenta da Figura 1.Figure 2 is a perspective view of one embodiment of the tool of Figure 1.
As Figuras 3A e 3B são vistas seccionais de uma realizaçãoFigures 3A and 3B are sectional views of one embodiment.
exemplificativa da ferramenta da Figura 2.example of the tool in Figure 2.
A Figura 4 é um exemplo de um gráfico que representa uma resposta de fonte em um enchimento com cascalho para a detecção de curvatura de baritina.Figure 4 is an example of a graph representing a source response in a gravel fill for baritin curvature detection.
A Figura 5 é um gráfico de uma taxa de contagem versus a profundidade medida por uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento de acordo com a presente invenção.Figure 5 is a graph of a count rate versus depth measured by an exemplary embodiment of an imaging tool in accordance with the present invention.
A Figura 6 é uma vista seccional lateral de uma realizaçãoFigure 6 is a side sectional view of one embodiment
exemplificativa alternativa da ferramenta da Figura 1 disposta em um furo revestido de acordo com a presente invenção.Alternative example of the tool of Figure 1 disposed in a coated hole according to the present invention.
A Figura 7 é uma vista seccional lateral de uma porção da FiguraFigure 7 is a side sectional view of a portion of Figure
6 mostrada com detalhes adicionais.6 shown with additional details.
A Figura 8A é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furoFigure 8A is a side sectional view of the tool and hole.
da Figura 7.of Figure 7.
A Figura 8B é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 8A.Figure 8B is a side sectional view of the tool and hole of Figure 8A.
A Figura 9A é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 7 com a tubulação de produção disposta de maneira assimétrica no interior de uma coluna de compartimento.Figure 9A is a side sectional view of the tool and bore of Figure 7 with the production piping asymmetrically disposed within a housing column.
A Figura 9B é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 9A.Figure 9B is a side sectional view of the tool and hole of Figure 9A.
A Figura 10 é uma representação gráfica de alterações na espessura do espaço anular entre os tubos de fundo de poço concêntricos e as taxas de contagem de raios gama refletidos a partir dos materiais no espaço anular.Figure 10 is a graphical representation of changes in annular space thickness between concentric downhole tubes and gamma ray count rates reflected from materials in annular space.
A Figura 11 é uma representação gráfica de alterações na espessura do espaço anular entre os tubos de fundo de poço concêntricos e uma resposta medida dos raios gama desviados a partir dos materiais no espaço anular.Figure 11 is a graphical representation of changes in annular space thickness between concentric downhole tubes and a measured gamma ray response shifted from materials in annular space.
A Figura 12A é uma vista seccional parcial lateral de um exemplo de uma ferramenta de imageamento em um furo que obtém uma imagem de linha de base de um enchimento com cascalho de acordo com a presente invenção.Figure 12A is a partial partial sectional view of an example of a bore imaging tool that takes a baseline image of a gravel filler in accordance with the present invention.
A Figura 12B é uma vista seccional parcial lateral da ferramenta da Figura 12A que imageia o enchimento com cascalho em um momento após o da Figura 12A de acordo com a presente invenção.Figure 12B is a partial side sectional view of the tool of Figure 12A illustrating the gravel fill at a time after that of Figure 12A in accordance with the present invention.
A Figura 12C é uma vista seccional parcial lateral de um exemplo de uma ferramenta de imageamento que imageia um enchimento com cascalho após uma etapa de conserto do enchimento com cascalho de acordo com a presente invenção.Figure 12C is a partial side sectional view of an example of an imaging tool illustrating a gravel filler following a gravel filler repair step in accordance with the present invention.
A Figura 13 é uma vista seccional parcial lateral de umaFigure 13 is a partial side cross-sectional view of a
realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento que imageia uma ligação de compartimento de acordo com a presente invenção.An exemplary embodiment of an imaging tool that illustrates a housing connection according to the present invention.
A Figura 14 é uma vista seccional parcial lateral de uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento que imageia asfaltenos em um enchimento com cascalho de acordo com a presente invenção.Figure 14 is a partial partial sectional view of an exemplary embodiment of an asphaltenes imaging tool in a gravel filler in accordance with the present invention.
A Figura 15 é uma vista seccional parcial lateral de uma realização alternativa da ferramenta de imageamento da Figura 6 mostrado substancialmente centralizada em um furo.Figure 15 is a partial side sectional view of an alternative embodiment of the imaging tool of Figure 6 shown substantially centered in a hole.
Embora a invenção seja descrita em conexão com as realizaçõesAlthough the invention is described in connection with the embodiments
preferenciais, será entendido que esta descrição não é destinada a limitar a invenção à realização. Pelo contrário, é destinada a cobrir todas as alternativas, modificações, e equivalentes, conforme pode ser incluído dentro do espírito e do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexas.Preferred, it will be understood that this description is not intended to limit the invention to the embodiment. Rather, it is intended to cover all alternatives, modifications, and equivalents as may be included within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention
O método e o sistema da presente apresentação serão descrita agora mais completamente doravante no presente documento com referência aos desenhos anexos em que as realizações são mostradas. O método e o sistema da presente apresentação podem estar em muitas formas diferentes e não deveriam ser construídos como limitados às realizações ilustradas estabelecidas no presente documento; pelo contrário, essas realizações são 5 fornecidas de modo que essa apresentação será perfeita e completa e irá transportar totalmente seu escopo para os versados na técnica. Os números similares se referem aos elementos similares por todo o presente documento.The method and system of the present disclosure will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings in which embodiments are shown. The method and system of the present disclosure may be in many different forms and should not be construed as limited to the illustrated embodiments set forth herein; on the contrary, these achievements are provided so that this presentation will be perfect and complete and will fully carry its scope to those skilled in the art. Similar numbers refer to similar elements throughout this document.
Deve ser adicionalmente entendido que o escopo da presente apresentação não é limitado aos detalhes exatos da construção, operação, 10 materiais exatos, ou realizações mostradas e descritas, as modificações e equivalentes serão aparentes para alguém versado na técnica. Nos desenhos e no relatório descritivo, pode haver realizações ilustrativas apresentadas e embora termos específicos sejam empregados, os mesmos podem ser usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para o propósito de 15 limitação. Consequentemente, as melhorias descritas no presente documento devem, portanto, ser limitadas apenas pelo escopo das reivindicações anexas.It should further be understood that the scope of this presentation is not limited to the exact details of construction, operation, exact materials, or embodiments shown and described, modifications and equivalents will be apparent to one skilled in the art. In the drawings and descriptive report there may be illustrative embodiments presented and although specific terms are employed, they may be used in a generic and descriptive sense only and not for the purpose of limitation. Accordingly, the improvements described herein should therefore be limited only by the scope of the appended claims.
Referindo-se agora à Figura 1, uma ferramenta de imageamento de fundo de poço 100 é mostrada posicionada em um "cano de base" ou alojamento de aço interno 110 de um enchimento com cascalho. Reconhece-se 20 que um alojamento de ferramenta 130 pode ser construído a partir de qualquer metal leve em que o termo, "metal leve," conforme usado no presente documento, se refere a qualquer metal que tem um número atômico menor do que 23. A ferramenta de imageamento de fundo de poço 100 inclui no mínimo um alojamento ou um cano 130 que porta uma fonte de radiação de energia 25 baixa 120 e uma pluralidade de detectores 140. Em uma realização exemplificativa, a fonte de radiação gama 120 é localizada centralmente no alojamento 130. Opcionalmente, os detectores 140 são espaçados simetricamente uns dos outros de maneira azimutal em um raio constante, mas também posicionados no interior alojamento 130. Em outras palavras, em um exemplo, o raio em que os detectores 140 são espaçados uns dos outros é menor do que o raio do alojamento 130. A fonte de radiação 120 emite radiação, nesse caso, raios gama 124 no enchimento com cascalho 150.Referring now to Figure 1, a downhole imaging tool 100 is shown positioned on a "base pipe" or internal steel housing 110 of a gravel filler. It is recognized 20 that a tool housing 130 may be constructed from any light metal wherein the term "light metal" as used herein refers to any metal having an atomic number less than 23. The downhole imaging tool 100 includes at least one housing or barrel 130 carrying a low energy radiation source 120 and a plurality of detectors 140. In an exemplary embodiment, the gamma radiation source 120 is centrally located. optionally, detectors 140 are symmetrically spaced from each other azimuthally at a constant radius, but also positioned within housing 130. In other words, in one example, the radius at which detectors 140 are spaced from each other others is smaller than the radius of housing 130. Radiation source 120 emits radiation, in this case gamma rays 124 in the gravel filler 150.
A hachura alternada do enchimento com cascalho 150 indicaAlternate hatch of gravel filler 150 indicates
possíveis regiões de enchimento com cascalho que poderiam ser preenchidas com cascalho ou não. Por exemplo, a região central 151 pode constituir um vácuo no enchimento com cascalho 150 que foi preenchido com fluidos de finalização ou fluidos de produção através dos quais outras regiões 153 podem 10 constituir porções do enchimento com cascalho que são que são completadas ou preenchidas apropriadamente. Obviamente, os versados na técnica, com o benefício da presente apresentação, apreciarão que as regiões supracitadas são para propósitos ilustrativos apenas e que um vácuo ou uma bolsa podem ter qualquer formato e qualquer posição em relação à ferramenta 100.possible gravel filler regions that could be filled with gravel or not. For example, the central region 151 may constitute a vacuum in the gravel filler 150 that has been filled with finishing fluids or production fluids through which other regions 153 may constitute portions of the gravel filler which are which are completed or filled appropriately. Of course, those skilled in the art, for the benefit of the present disclosure, will appreciate that the above regions are for illustrative purposes only and that a vacuum or pocket can have any shape and any position relative to tool 100.
No exemplo da Figura 1, os raios gama 124 que se propagamIn the example in Figure 1, gamma rays 124 that propagate
para o interior do enchimento com cascalho 150 são dispersos por Compton (como no ponto 155), com perda de alguma energia, de volta em direção aos detectores 140 localizados no interior ferramenta de imageamento de fundo de poço 100. Mediante a dispersão dos raios gama, os mesmos se tornam raios 20 gama com energia mais baixa 126, que são detectados pelos detectores 140. A intensidade de taxa de contagem dos raios gama dispersos por Compton 126 depende de, entre outros fatores, a densidade do material de enchimento com cascalho. Então, taxas de contagem mais altas representam densidade mais elevada no enchimento com cascalho, em que taxas de contagem mais baixas 25 representam uma densidade mais baixa como um resultado de menos raios gama que são dispersos de volta em direção aos detectores.into the gravel filler 150 are dispersed by Compton (as in point 155), with some energy lost, back toward the detectors 140 located within the downhole imaging tool 100. By gamma ray scattering , they become lower energy gamma rays 126, which are detected by detectors 140. The intensity of the gamma ray count rate dispersed by Compton 126 depends on, among other factors, the density of the gravel filler. Thus, higher counting rates represent higher gravel fill density, where lower counting rates 25 represent lower density as a result of fewer gamma rays being scattered back toward the detectors.
Em um exemplo, a fonte de radiação 120 inclui bário, césio, alguma outra fonte de radiação de energia baixa, ou combinações dos mesmos. Mediante a utilização uma fonte de energia baixa tal como essa, a energia é propagada apenas a uma distância curta para o interior do enchimento com cascalho imediatamente adjacente a uma tela. Por essa mesma razão, em um exemplo, os detectores 140 são posicionados no 5 alojamento 130 próximo à fonte de radiação 120. Em uma realização exemplificativa, a fonte de radiação 120 e os detectores 140 estão no interior de cerca de 7,62 cm (3 polegadas) a cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) de distância ao longo do comprimento da ferramenta 100.In one example, radiation source 120 includes barium, cesium, some other low energy radiation source, or combinations thereof. By using such a low power source, the energy is propagated only a short distance into the gravel filler immediately adjacent to a screen. For the same reason, in one example, detectors 140 are positioned in housing 130 next to radiation source 120. In an exemplary embodiment, radiation source 120 and detectors 140 are within about 7.62 cm ( 3 inches) about 3.5 inches (8.89 cm) along the tool length 100.
A blindagem (não mostrada na Figura 1) pode ser aplicada ao 10 redor da fonte de radiação 120 para colimar ou de outro modo limitar a emissão de radiação a partir da fonte de radiação 120 para um segmento longitudinal limitado de enchimento com cascalho 150. Em uma realização, tal blindagem é um escudo de metal pesado, tal como tungstênio sinterizado, que colima o trajeto para os raios gama emitidos para o interior do enchimento com 15 cascalho. De modo similar, conforme descrito em mais detalhes abaixo, uma blindagem similar pode ser usada ao redor de cada detector para limitar o orifício visualizador de detector a apenas os raios gama que são principalmente dispersos de modo singular de volta para o detector a partir de uma seção azimutal específica do enchimento com cascalho.The shield (not shown in Figure 1) may be applied around radiation source 120 to collimate or otherwise limit radiation emission from radiation source 120 to a limited longitudinal gravel filler segment 150. In one embodiment, such a shield is a heavy metal shield, such as sintered tungsten, which collimates the pathway to the gamma rays emitted into the gravel filler. Similarly, as described in more detail below, similar shielding may be used around each detector to limit the detector viewer hole to only gamma rays that are mainly uniquely dispersed back to the detector from a specific azimuthal section of the gravel filler.
Ademais, os níveis de energia dos raios gama emitidos 124In addition, the energy levels of the gamma rays emitted 124
podem ser selecionados para avaliar a densidade de enchimento com cascalho em profundidades ou distâncias variáveis a partir da ferramenta de imageamento de fundo de poço 100. Como um exemplo, a radiação a partir de uma fonte de raio gama com energia baixa, tal como uma fonte 133Ba, pode 25 ser usada para emitir vários níveis de energia. Alternativamente, uma fonte de radiação de raio gama com uma energia próxima a da 137 Cs pode ser usada.can be selected to evaluate gravel fill density at varying depths or distances from wellbore imaging tool 100. As an example, radiation from a low energy gamma ray source such as a source 133Ba, can be used to emit various levels of energy. Alternatively, a gamma radiation source with energy close to 137 Cs may be used.
Técnicas para converter taxas de contagem de radiação em um mapa completo com perfil 2D da integridade do enchimento com cascalho inclui o método 3D de curva da tabela SYSTAT. Outras técnicas incluem, mas não estão limitadas a, MATLAB, IMAGEM, e registro avançado e técnicas para fabricar representações mosaicas a partir dos pontos dos dados podem ser usadas para mapear o cano de base e o ambiente do enchimento com 5 cascalho. Também, o software baseado em geostatística 3D pode ser adaptado para converter as taxas de contagem de raio gama básicas para gerar um mapa do ambiente do enchimento com cascalho. Dessa maneira, a integridade de um enchimento com cascalho ou a formação podem ser determinados.Techniques for converting radiation count rates to a full 2D profiled map of gravel fill integrity include the 3D method curve of the SYSTAT table. Other techniques include, but are not limited to, MATLAB, IMAGE, and advanced logging and techniques for fabricating mosaic representations from data points can be used to map the base pipe and the environment of the 5-gravel filler. Also, 3D geostatistics-based software can be adapted to convert basic gamma ray count rates to generate a map of the gravel fill environment. In this way, the integrity of a gravel filler or formation can be determined.
Para produzir os mapas orientados de maneira precisa, o ânguloTo produce precisely oriented maps, the angle
azimutal da ferramenta de perfilagem em relação ao lado elevado do furo de poço é determinado. Essa orientação pode ser determinada mediante o uso de qualquer dispositivo de orientação conhecido na técnica. Os dispositivos de orientação podem conter um ou mais sensores de orientação usados para 15 determinar a orientação da ferramenta de perfilagem em relação a um plano de referência. Exemplos de dispositivos de orientação adequados incluem, mas não estão limitadas aos dispositivos de orientação produzidos pela MicroTesIa de Houston, Tex. Cada conjunto de medições de raio gama pode estar associado com tal orientação de modo que um mapa com perfil 2D do 20 enchimento com cascalho pode ser gerado precisamente em termos da localização azimutal real do material no enchimento com cascalho.The azimuthal profile of the profiling tool in relation to the raised side of the wellbore is determined. This orientation may be determined using any guidance device known in the art. Guidance devices may contain one or more orientation sensors used to determine the orientation of the profiling tool relative to a reference plane. Examples of suitable guidance devices include, but are not limited to, guidance devices produced by MicroTesIa of Houston, Tex. Each set of gamma ray measurements can be associated with such orientation so that a 2D profile map of the gravel filler can be generated precisely in terms of the actual azimuth location of the material in the gravel filler.
A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de uma ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho. Conforme mostrado, a ferramenta de imageamento de fundo de poço 200 inclui um 25 alojamento 230 que porta a fonte de radiação 220, o colimador de fonte 225, e uma pluralidade de detectores de radiação 240 em um arranjo. O arranjo de detectores 240 pode ser posicionado em uma distância fixa a partir da fonte de radiação 220. Em determinadas realizações, os arranjos de detector pode ser posicionados em distâncias diferentes a partir da fonte de radiação 220. Adicionalmente, os arranjos de detector em ambos os lados da fonte de radiação 220 também são previstos em determinadas realizações. Os componentes eletrônicos 260 também podem ser localizados no alojamento 230 ou onde for conveniente.Figure 2 illustrates a perspective view of one embodiment of a gravel fill imaging tool. As shown, the wellbore imaging tool 200 includes a housing 230 carrying radiation source 220, source collimator 225, and a plurality of radiation detectors 240 in one arrangement. The detector array 240 may be positioned at a fixed distance from the radiation source 220. In certain embodiments, the detector arrangements may be positioned at different distances from the radiation source 220. Additionally, the detector arrangements on both The sides of radiation source 220 are also provided in certain embodiments. Electronics 260 may also be located in housing 230 or where convenient.
A fonte de radiação 220 pode ser uma ou mais fontes de radiação, que podem incluir qualquer fonte de raio gama adequada com energia baixa capaz de emitir radiação de raio gama de cerca de 250 keV a cerca de 700 keV. A fonte de raio gamas adequada para o uso com as 10 realizações da presente invenção pode incluir qualquer isótopo radioativo adequado que inclui, mas não está limitado a, isótopos radioativos de bário, césio, LINAC, raios x de energia elevada (por exemplo, cerca de 200+ keV), ou qualquer combinação dos mesmos. A radiação a partir da fonte de radiação 220 pode ser contínua, intermitente, periódica, ou em determinadas 15 realizações, amplitude, frequência, modulada por fase, ou qualquer combinação dos mesmos.Radiation source 220 may be one or more radiation sources, which may include any suitable low energy gamma ray source capable of emitting gamma radiation from about 250 keV to about 700 keV. The gamma ray source suitable for use with the embodiments of the present invention may include any suitable radioactive isotope that includes, but is not limited to, barium, cesium, LINAC radioactive isotopes, high energy x-rays (e.g., about 200+ keV), or any combination thereof. Radiation from radiation source 220 may be continuous, intermittent, periodic, or in certain embodiments, amplitude, frequency, phase modulated, or any combination thereof.
Em uma realização exemplificativa, a fonte de radiação 220 é localizada centralmente no alojamento 230. Na realização ilustrada, a fonte 220 é posicionada ao longo do eixo geométrico do alojamento 230.In an exemplary embodiment, the radiation source 220 is centrally located in the housing 230. In the illustrated embodiment, the source 220 is positioned along the geometric axis of the housing 230.
O colimador de raio gama 225, que é opcional em determinadasThe 225 gamma ray collimator, which is optional in certain
realizações, pode ser configurado adjacente à fonte 220 com a finalidade de restringir de modo direcional a radiação a partir da fonte de radiação 220 para um segmento de radiação azimutal do enchimento com cascalho. Por exemplo, o colimador 225 pode incluir aletas ou paredes 226 adjacentes à fonte 220 para 25 direcionar a propagação de raio gama. Através do direcionamento, focalização ou de outro modo, orientação da radiação a partir da fonte de radiação 220, a radiação pode ser guiada para uma região mais específica do enchimento com cascalho. É apreciado que em determinadas realizações, um mecanismo de fechamento de metal pesado poderia ser empregado adicionalmente para direcionar a radiação a partir da fonte de radiação 220. Adicionalmente, a energia de radiação pode ser selecionada, mediante a escolha de fontes isotópicas diferentes, de modo a fornecer alguma discriminação de profundidade litológica ou espacial.In these embodiments, it may be configured adjacent to source 220 for the purpose of directionally restricting radiation from radiation source 220 to a gravel fill azimuthal radiation segment. For example, collimator 225 may include fins or walls 226 adjacent source 220 to direct gamma ray propagation. By directing, focusing or otherwise directing radiation from radiation source 220, radiation can be guided to a more specific region of the gravel filler. It is appreciated that in certain embodiments, a heavy metal closure mechanism could additionally be employed to direct radiation from radiation source 220. In addition, radiation energy may be selected by choosing different isotopic sources so as to provide some discrimination of lithological or spatial depth.
Na realização ilustrada, o colimador 225 restringe a radiação a partir da fonte 220. Nessa realização, o colimador 225 também é conformado conicamente como em 228, na direção dos detectores 240 para colimar os raios gama a partir da fonte 220. Obviamente, os versados na técnica 10 apreciarão que o colimador 225 pode ser configurado em qualquer geometria adequada para direcionar, focalizar, guiar ou de outo modo, orientar a radiação a partir da fonte de radiação 220 para uma região mais específica do enchimento com cascalho.In the illustrated embodiment collimator 225 restricts radiation from source 220. In that embodiment collimator 225 is also conically shaped as at 228 towards detectors 240 to collimate gamma rays from source 220. Obviously, those versed It will be appreciated in the art 10 that collimator 225 may be configured in any geometry suitable for directing, focusing, guiding or otherwise directing radiation from radiation source 220 to a more specific region of the gravel filler.
Em um exemplo não limitante, a radiação transmitida a partir da fonte 220 para o interior de um enchimento com cascalho (tal como cascalho 150 da Figura 1) é dispersa por Compton de volta do enchimento com cascalho para a ferramenta 200 em que a radiação dispersa de volta pode ser medida pelos detectores de radiação 240. Os detectores de radiação 240 podem ser qualquer pluralidade de sensores adequada para detectar radiação, que inclui detectores de raio gama. Na realização ilustrada, quatro detectores são descritos, embora vários detectores possam ser utilizados. Em outra realização exemplificativa, três detectores ou seis detectores são utilizados; sendo que, opcionalmente, cada detector é disposto para "visualizar" um segmento diferente do enchimento com cascalho. Com o emprego de detectores múltiplos, a ferramenta pode imagear toda a circunferência do enchimento com cascalho em segmentos identificáveis separadamente. A resolução da imagem da circunferência total pode depender de vários detectores, a energia dos raios gama e os graus de blindagem fornecido ao redor de cada detector. Em determinadas realizações, os detectores de raio gama podem incluir um cristal cintilante que emite Iuz proporcional à energia depositada no cristal por cada raio gama. Um tubo fotomultiplicador pode ser acoplado ao cristal para converter a Iuz a partir do cristal de cintilação para a corrente de 5 elétron mensurável ou pulso de tensão, que é, então, usado para quantificar a energia de cada raio gama detectado. Em outras palavras, os raios gama são quantificados, contados, e usados para estimar a densidade do enchimento com cascalho adjacente à tela. Os tubos fotomultiplicadores podem ser substituídos com dispositivo acoplado com carga de temperatura elevada 10 (CCD) ou fotoamplificadores de microcanal. Exemplos de cristais cintilantes adequados que podem ser usados incluem, mas não estão limitadas a, cristais Nal, NaI(TI), BGO, e lantânio-brometo, ou qualquer combinação dos mesmos. Dessa maneira, taxas de contagem podem ser medidas a partir da radiação retornada, nesse caso, os raios gama retornados. A intensidade dos raios 15 gama dispersos por Compton depende de, dentre outros fatores, a densidade do material de enchimento com cascalho. Assim, a densidade mais baixa representa os vãos no enchimento com cascalho e as taxas de contagem mais baixas representam a densidade mais baixa como um resultado de menos raios gama sendo dispersos de volta em direção aos detectores.In a non-limiting example, radiation transmitted from source 220 into a gravel filler (such as gravel 150 of Figure 1) is dispersed by Compton back from the gravel filler to tool 200 wherein the scattered radiation back can be measured by radiation detectors 240. Radiation detectors 240 can be any plurality of sensors suitable for detecting radiation including gamma ray detectors. In the illustrated embodiment, four detectors are described, although several detectors may be used. In another exemplary embodiment, three detectors or six detectors are used; optionally each detector is arranged to "visualize" a different segment of the gravel filler. Using multiple detectors, the tool can imagine the entire circumference of the gravel fill in separately identifiable segments. The overall circumference image resolution may depend on multiple detectors, the gamma ray energy and the degrees of shielding provided around each detector. In certain embodiments, gamma ray detectors may include a scintillating crystal that emits light proportional to the energy deposited on the crystal by each gamma ray. A photomultiplier tube may be coupled to the crystal to convert the light from the scintillation crystal to the measurable 5-electron current or voltage pulse, which is then used to quantify the energy of each detected gamma ray. In other words, gamma rays are quantified, counted, and used to estimate the density of the gravel filler adjacent to the screen. Photomultiplier tubes can be replaced with a high temperature charge coupled device 10 (CCD) or microchannel photo amplifiers. Examples of suitable scintillating crystals that may be used include, but are not limited to, Nal, NaI (TI), BGO, and lanthanum-bromide crystals, or any combination thereof. Thus, counting rates can be measured from the returned radiation, in this case the returned gamma rays. The intensity of the 15 gamma rays scattered by Compton depends on, among other factors, the density of the gravel filler material. Thus, the lower density represents the gravel fill gaps and the lower counting rates represent the lower density as a result of fewer gamma rays being scattered back toward the detectors.
Em uma realização exemplificativa, os detectores 240 sãoIn an exemplary embodiment, detectors 240 are
montados no interior de um alojamento em um raio menor do que o raio de alojamento 230 inserido a partir da superfície de alojamento 230. De modo similar, embora os mesmos não precisem ser espaçados igualmente, na realização ilustrada, os detectores 240 são espaçados igualmente no raio 25 selecionado. Embora o exemplo ilustrado mostre quatro detectores 240 espaçados 90 graus um do outro, os versados na técnica apreciarão que vários detectores múltiplos podem ser utilizados na invenção. Ademais, embora a realização ilustre todos os detectores 240 posicionados na mesma distância a partir da fonte 220, os mesmos não precisam ser espaçados igualmente. Assim, por exemplo, um detector (ou um arranjo de detectores múltiplos) pode ser espaçado 12 centímetros a partir da fonte, embora outro detector (ou um arranjo de detector) seja espaçado 20 centímetros a partir da fonte ou qualquer outra distância no interior da ferramenta.mounted within a housing within a radius smaller than the housing radius 230 inserted from the housing surface 230. Similarly, although they need not be equally spaced, in the illustrated embodiment, detectors 240 are equally spaced in the housing. radius 25 selected. While the illustrated example shows four detectors 240 spaced 90 degrees apart, those skilled in the art will appreciate that multiple multiple detectors may be used in the invention. Moreover, while the embodiment illustrates all detectors 240 positioned at the same distance from source 220, they need not be spaced equally. Thus, for example, one detector (or multiple detector array) may be spaced 12 centimeters from the source, although another detector (or a detector array) is spaced 20 centimeters from the source or any other distance within the source. tool.
De modo similar, em outra realização, os detectores 240 podem ser posicionados tanto acima quanto abaixo da fonte 220. Em tal caso, o colimador 225 seria apropriadamente conformado para guiar os raios gama na direção dos detectores desejados. Em tais realizações com múltiplos 10 detectores dispostos em ambos os lados da fonte de radiação, blindagem adicional pode ser fornecida entre os colimadores para prevenir a dispersão de radiação (isto é, contaminação cruzada da radiação) do segmento diferentes do enchimento com cascalho.Similarly, in another embodiment, detectors 240 may be positioned both above and below source 220. In such a case, collimator 225 would be appropriately shaped to guide gamma rays in the direction of the desired detectors. In such embodiments with multiple detectors disposed on either side of the radiation source, additional shielding may be provided between the collimators to prevent radiation scattering (i.e. radiation cross contamination) of the different segment of the gravel filler.
Cada detector 240 pode ser montado de modo a ser blindado dos 15 outros detectores 240. Embora qualquer tipo de configuração de blindagem possa ser utilizado para os detectores 240, na realização ilustrada, o colimador 248 é fornecido com uma pluralidade de aberturas ou fendas 245 espaçadas entre si ao redor do perímetro de colimador 248. Embora as aberturas 245 possam ter qualquer formato, tal como redondo, oval, quadrado ou qualquer 20 outro formato, em uma realização exemplificativa, as aberturas 245 são conformadas como fendas alongadas e serão denominadas como tal no presente documento.Each detector 240 may be shielded from the other 15 detectors 240. Although any type of shielding configuration may be used for detectors 240, in the illustrated embodiment, collimator 248 is provided with a plurality of spaced openings or slots 245 each other around the perimeter of collimator 248. While openings 245 may be of any shape, such as round, oval, square or any other shape, in one exemplary embodiment, openings 245 are shaped as elongated slits and will be referred to as such. in this document.
Um detector 240 é montado em cada fenda 245, de modo a encerrar detector 240 no escudo. A largura e a profundidade da fenda 245 25 podem ser ajustadas conforme desejado para alcançar a faixa azimutal desejada. Em determinadas realizações o comprimento das fendas 245 pode ser tão longo quanto à região sensível do detector de raio gama (por exemplo, a altura do cristal). Será apreciado que visto que um detector é disposto no interior da fenda, o detector não está na superfície do colimador em que o mesmo poderia detectar de outro modo os raios gama a partir de uma faixa azimutal maior. Em uma realização exemplificativa, a fenda 245 é 360/(vários detectores) graus de largura e o detector estão voltados para o diâmetro 5 interno do alojamento de pressão que é de poucos milímetros de profundidade (por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 5 mm). No entanto, colimação mais estreita é possível. Opcionalmente, a faixa azimutal de cada fenda é limitada a 360/(vários detectores) graus. Dessa maneira, a vista de cada detector de radiação 240 pode ser mais focalizada em uma região particular do enchimento 10 com cascalho. Adicionalmente, tal blindagem elimina ou pelo menos suaviza a radiação dispersa de um detector para outro detector. Como pode ser visto, cada detector é separado um do outro pelo material absorvente de radiação. Através da eliminação são alcançadas leituras azimutais mais precisas da dispersão de radiação de detector a detector.A detector 240 is mounted on each slot 245 to enclose detector 240 in the shield. The width and depth of slot 245 25 may be adjusted as desired to achieve the desired azimuth range. In certain embodiments, the length of the slots 245 may be as long as the sensitive region of the gamma ray detector (e.g., the height of the crystal). It will be appreciated that since a detector is disposed within the slot, the detector is not on the surface of the collimator where it could otherwise detect gamma rays from a larger azimuthal band. In an exemplary embodiment, slot 245 is 360 ° (several detectors) degrees wide and the detector faces the inside diameter 5 of the pressure housing which is a few millimeters deep (for example, from about 2 to about 5 mm). However, closer collimation is possible. Optionally, the azimuth range of each slot is limited to 360 / (multiple detectors) degrees. In this way, the view of each radiation detector 240 may be more focused on a particular region of the gravel filler 10. Additionally, such shielding eliminates or at least softens scattered radiation from one detector to another detector. As can be seen, each detector is separated from each other by the radiation absorbing material. By eliminating more accurate azimuthal readings of detector-to-detector radiation dispersion are achieved.
Embora o colimador de fonte 225 seja mostrado como um corpoAlthough the 225 source collimator is shown as a body
único e formado integralmente, que tem aletas 226, superfície cônica 228, o mesmo não precisa ser e poderia ser formado de componentes estruturais separados, tal como um colimador de fonte combinado com um colimador de detector 248, enquanto a blindagem conforme descrito no presente documento é alcançada.and integrally formed having fins 226, conical surface 228, it need not be and could be formed of separate structural components, such as a source collimator combined with a detector collimator 248, while the shield as described herein is achieved.
Na realização ilustrada, a região de alojamento 230 ao redor da abertura no colimador de fonte e detectores 240 pode ser fabricada de berílio, alumínio, titânio, ou outro metal ou material com número atômico baixo, o propósito é o de permitir que mais raios gama entrem nos detectores 240. Esse 25 projeto é especialmente importante para raios gama com energia mais baixa, que são preferencialmente absorvidos por qualquer metal denso no alojamento de pressão.In the illustrated embodiment, the housing region 230 around the aperture in the source collimator and detectors 240 may be made of beryllium, aluminum, titanium, or other low atomic number metal or material, the purpose is to allow more gamma rays enter detectors 240. This design is especially important for lower energy gamma rays, which are preferably absorbed by any dense metal in the pressure housing.
Alternativa ou adicionalmente à blindagem de detector ou AO colimador 248, um algoritmo anticoincidência pode ser implantado em componentes eletrônicos 260 para compensar a dispersão de radiação de detector a detector. Dessa maneira, um processador pode aliviar os efeitos de raios gama múltiplos detectados através de um algoritmo anticoincidência. Em 5 determinadas realizações, os componentes eletrônicos 260, 262, e 264 são localizados acima dos detectores 240 ou abaixo da fonte 220.Alternatively or in addition to detector shield or AO collimator 248, an anti-coincidence algorithm may be implanted in electronics 260 to compensate for detector-to-detector radiation scattering. In this way, a processor can alleviate the effects of multiple gamma rays detected by an anti-coincidence algorithm. In certain embodiments, electronics 260, 262, and 264 are located above detectors 240 or below source 220.
Os componentes eletrônicos 260 podem incluir o processador 262, a memória 263, e a fonte de alimentação 264 para abastecer potência para a ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho 200. A fonte 10 de alimentação 264 pode ser uma bateria ou pode receber potência a partir de uma fonte externa tal como uma fiação (não mostrado). O processador 262 é adaptado para receber os dados medidos a partir dos detectores de radiação 240. Os dados medidos, que em determinadas realizações incluem as taxas de contagem, podem, então, ser armazenados na memória 263 ou processados 15 adicionalmente antes de serem armazenados na memória 263. O processador 262 também pode controlar o ganho do fotomultiplicador ou outro dispositivo para converter as cintilações em pulsos elétricos. Os componentes eletrônicos 260 podem ser localizados abaixo da fonte 220 e acima dos detectores 240 ou removidos dos mesmos.Electronics 260 may include processor 262, memory 263, and power supply 264 for powering the gravel filler imaging tool 200. Power supply 10 may be a battery or may be powered from from an external source such as a wiring (not shown). Processor 262 is adapted to receive measured data from radiation detectors 240. Measured data, which in certain embodiments include counting rates, may then be stored in memory 263 or further processed 15 before being stored in memory. memory 263. Processor 262 may also control the gain of the photomultiplier or other device for converting scintillations into electrical pulses. The electronics 260 may be located below or above the source 220 and above the detectors 240.
Em uma realização, a ferramenta inclui adicionalmente umIn one embodiment, the tool further includes a
acelerômetro, um inclinômetro de eixo geométrico 3 ou um sensor de atitude para determinar de forma não ambígua a posição de um segmento azimutal. Em determinadas realizações, um dispositivo de bússola pode ser incorporado para determinar adicionalmente a orientação da ferramenta.accelerometer, a 3-axis inclinometer, or an attitude sensor to unambiguously determine the position of an azimuthal segment. In certain embodiments, a compass device may be incorporated to further determine the orientation of the tool.
A ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho 200The Gravel Filling Imaging Tool 200
pode ser construída a partir de qualquer material adequado para o ambiente de fundo de poço no qual se espera que seja exposto, levando em consideração em particular, as temperaturas, pressões, forças, e produtos químicos esperados aos quais a ferramenta será exposta. Em determinadas realizações, os materiais de construção adequados para o colimador de fonte 225 e o colimador de detector 248 incluem, mas não estão limitadas a, metal pesado, chumbo, materiais com número atômico denso e muito alto (Z), ou qualquer combinação dos mesmos.It may be constructed from any material suitable for the downhole environment in which it is expected to be exposed, taking into account in particular the expected temperatures, pressures, forces, and chemicals to which the tool will be exposed. In certain embodiments, suitable building materials for source collimator 225 and detector collimator 248 include, but are not limited to, heavy metal, lead, very high dense atomic number (Z) materials, or any combination of the above. same.
Ademais, embora uma ferramenta de configuração com diâmetro de 1 11/16 polegadas seja ilustrada, a ferramenta 100 pode ser dimensionada conforme desejado para uma aplicação particular. Os versados na técnica apreciarão que a ferramenta com diâmetro maior permitiria mais detectores e 10 blindagem para fornecer segmentação adicional da vista do enchimento com cascalho.In addition, although a 11/16 inch diameter configuration tool is illustrated, the tool 100 may be sized as desired for a particular application. Those skilled in the art will appreciate that the larger diameter tool would allow more detectors and shielding to provide additional segmentation of the gravel fill view.
Esta ferramenta pode ser disposta para medir a integridade do enchimento com cascalho em novas instalações e para diagnosticar danos ao enchimento com cascalho a partir da produção contínua a partir do poço. Uma 15 pessoa com habilidade comum na técnica com o benefício da presente apresentação apreciará como relacionar os resultados do perfil das taxas de contagem e das densidades deduzidas do material de enchimento com cascalho às estruturas do enchimento e para considerar a partir dos resultados a uma condição do enchimento.This tool can be arranged to measure gravel fill integrity in new installations and to diagnose gravel fill damage from continuous production from the well. One person of ordinary skill in the art for the benefit of the present presentation will appreciate how to relate the results of the count rate and deduced density profile of the gravel filler to the filler structures and to consider from the results a condition of the gravel filler. filling.
Como uma ilustração adicional de uma geometria exemplificativaAs an additional illustration of an example geometry
da realização ilustrada na Figura 2, as Figuras 3A e 3B mostram vistas em seção transversal de outra realização da ferramenta disposta no cano de base ou na tela 330, que é disposta adicionalmente no compartimento 310, que é disposta adicionalmente no enchimento com cascalho 350, em que a Figura 3A 25 mostra uma seção transversal tomada a partir do plano X-Y e em que a Figura 3B mostra uma seção transversal tomada a partir do plano X-Z. Conforme mostrado na realização ilustrada, o colimador de fonte 328 é conformado de maneira cônica no plano X-Z ou plano Y-Z. O detector 340 é mostrado na Figura 3A em aberturas ou fendas 345, em que a fonte de radiação 320 é mostrada ilustrada na Figura 3B. Conforme mostrado na Figura 3A, os colimadores de detector 348 são conformados por ventilador no plano X-Y e retangular nos planos X-Z ou Y-Z. Em determinadas realizações, um colimador 5 cônico de fonte 328 é desejável visto que o mesmo reduz múltiplos eventos de dispersão no enchimento com cascalho.From the embodiment illustrated in Figure 2, Figures 3A and 3B show cross-sectional views of another embodiment of the tool disposed in the base barrel or web 330, which is additionally disposed in the housing 310, which is additionally disposed in the gravel filler 350, wherein Figure 3A 25 shows a cross section taken from the XY plane and wherein Figure 3B shows a cross section taken from the XZ plane. As shown in the illustrated embodiment, the source collimator 328 is conically shaped in the X-Z plane or Y-Z plane. Detector 340 is shown in Figure 3A in openings or slots 345, wherein radiation source 320 is shown illustrated in Figure 3B. As shown in Figure 3A, detector collimators 348 are fan-shaped in the X-Y plane and rectangular in the X-Z or Y-Z planes. In certain embodiments, a source tapered collimator 328 is desirable as it reduces multiple scatter events in the gravel filler.
Métodos para usar a presente invenção podem incluir o uso de diferentes janelas de energia para discriminar o enchimento com cascalho em fluidos de finalização com densidade de baixa a alta. Em determinadas realizações, pelo menos três janelas de energia são usadas em que cada janela depende da energia da fonte. Por exemplo, para uma fonte Cs (662 keV), a janela com energia baixa (LE) (tipicamente de cerca de 50 keV a cerca de 200 keV) é sensível aos raios gama de fonte dispersos de modo múltiplo, sendo que a janela com energia elevada (HE) (tipicamente de cerca de 200 keV a cerca de 350 keV) é sensível aos raios gama de fonte dispersos de modo único. Uma janela ampla (BW) tipicamente pode incluir raios gama na faixa de cerca de 50 keV a cerca de 350 keV. A taxa de contagem de BW tem a precisão estatística mais alta e é usada para o imageamento base de enchimento com cascalho. As janelas LE e HE podem ser usadas para aplicações específicas, tal como leitura em profundidade e as capacidades de imageamento de faixa dinâmica máxima. As combinações desses diferentes perfis de janela de energia podem ser combinadas através do uso de métodos especiais (por exemplo, adaptivo ad-hoc ou algoritmos de processamento tipo Kalman) para a precisão e a resolução aprimoradas. É reconhecido que as fontes de energia com intensidade múltipla podem ser utilizadas na mesma ferramenta, ou simultânea ou seqüencialmente.Methods for using the present invention may include the use of different energy windows to discriminate gravel filling in low to high density finishing fluids. In certain embodiments, at least three power windows are used wherein each window is dependent on the power source. For example, for a Cs (662 keV) source, the low energy (LE) window (typically from about 50 keV to about 200 keV) is sensitive to multi-dispersed source gamma rays, the window with high energy (HE) (typically from about 200 keV to about 350 keV) is sensitive to uniquely dispersed source gamma rays. A wide window (BW) can typically include gamma rays in the range of about 50 keV to about 350 keV. The BW count rate has the highest statistical accuracy and is used for gravel fill base imaging. LE and HE windows can be used for specific applications such as depth reading and maximum dynamic range imaging capabilities. Combinations of these different power window profiles can be combined using special methods (eg, adaptive ad-hoc or Kalman-type processing algorithms) for improved accuracy and resolution. It is recognized that multiple intensity power sources may be used in the same tool, either simultaneously or sequentially.
Adicionalmente aos níveis de energia da fonte de radiação, outros fatores que podem ser ajustados para discriminar vistas segmentadas do enchimento com cascalho incluem, mas não estão limitadas ao ângulo dos colimadores e a fonte para o detector para o espaçamento. Exemplos de ângulos adequados do colimador de fonte incluem, mas não estão limitados a, ângulos de cerca de 15 graus a cerca de 85 graus e de cerca de 65 graus a 5 cerca de 85 graus em outras realizações. Exemplos de fonte adequada do espaçamento para o detector incluem, mas não estão limitadas a, de cerca de 2,54 cm (1 polegadas) a cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) a cerca de 20,32 cm (8 polegadas), e em outras realizações, de cerca de 15,24 cm (6 polegadas) a cerca de 25,4 cm (10 polegadas), e em ainda outras realizações a cerca de 10 30,48 cm (12 polegadas).In addition to the radiation source energy levels, other factors that can be adjusted to discriminate segmented views of the gravel fill include, but are not limited to the angle of the collimators and the detector source for spacing. Examples of suitable source collimator angles include, but are not limited to, angles of about 15 degrees to about 85 degrees and from about 65 degrees to about 85 degrees in other embodiments. Examples of suitable source spacing for the detector include, but are not limited to, from about 2.54 cm (1 inch) to about 8.89 cm (3.5 inch) to about 20.32 cm (8 inches). inches), and in other embodiments, from about 15.24 cm (6 inches) to about 25.4 cm (10 inches), and in still other embodiments about 10 30.48 cm (12 inches).
Os rastreadores radioativos podem ser usados em conjunto com determinadas realizações para produzir imagens aprimoradas do enchimento com cascalho. A introdução de rastreadores radioativos permite a produção de uma imagem do material distribuído de maneira azimutal de rastreador 15 radioativo. Os rastreadores radioativos podem ser fixados ao enchimento com cascalho antes de construir o enchimento com cascalho ou conforme o enchimento com cascalho é disposto. Alternativamente, os rastreadores radioativos podem ser injetados ou de outro modo introduzidos para o interior do enchimento com cascalho após a instalação do enchimento com cascalho 20 (por exemplo, como fluido ou como uma pasta). Mais geralmente, os rastreadores radioativos podem ser introduzidos no interior de qualquer porção da formação, como o poço.Radioactive trackers can be used in conjunction with certain embodiments to produce enhanced gravel filler images. The introduction of radioactive trackers allows the production of an azimuthally distributed image of radioactive tracker 15. Radioactive trackers can be attached to the gravel filler before constructing the gravel filler or as the gravel filler is arranged. Alternatively, radioactive trackers may be injected or otherwise introduced into the gravel filler after installation of the gravel filler 20 (e.g. as a fluid or as a paste). More generally, radioactive trackers may be introduced into any portion of the formation, such as the well.
Quando o material de rastreador radioativo é fixado ao cascalho em si antes da disposição, áreas de vácuo aparecem nas imagens como 25 regiões com contagem baixa (ou “escuras”), em que o material de rastreador radioativo é injetado como fluido ou como uma pasta, as áreas de vácuo de áreas de vácuo aparecem nas imagens como regiões com contagem elevada (ou “claras”) no interior do enchimento com cascalho. O aprimoramento adicional de imagem pode ser alcançado mediante o uso de uma variedade de rastreadores para criar um perfil com múltiplos isótopos. Quando usada para esse propósito, a fonte 320 na Figura 3, 220 na Figura 2, ou 120 na Figura 1 pode ser omitida a partir da ferramenta. Alternativamente, a radioatividade do 5 rastreador pode ser determinada na presença da fonte de radiação ou rastreadores múltiplos podem ser identificados mediante o uso da capacidade de discriminação de energia dos componentes eletrônicos 260.When radioactive tracker material is attached to the gravel itself prior to disposal, vacuum areas appear in the images as 25 regions with low (or “dark”) counts, where radioactive tracker material is injected as fluid or as a paste. , vacuum areas of vacuum areas appear in the images as high-count (or “light”) regions within the gravel filler. Additional image enhancement can be achieved by using a variety of trackers to create a multiple isotope profile. When used for this purpose, font 320 in Figure 3, 220 in Figure 2, or 120 in Figure 1 may be omitted from the tool. Alternatively, the tracker radioactivity may be determined in the presence of the radiation source or multiple trackers may be identified using the energy discriminating capability of the electronics 260.
Ademais, é reconhecido que a ferramenta de fundo de poço é capaz de medir as taxas de contagem embora seja rebaixada ou elevada no 10 furo. Em determinadas realizações, a ferramenta de fundo de poço pode executar medições embora a ferramenta esteja imóvel no furo. As taxas exemplificativas de elevação de rebaixamento include taxas de deslocamento de até cerca de 54.864,000000001 centímetros/hora (1800 pés/hora).In addition, it is recognized that the downhole tool is capable of measuring counting rates even though it is lowered or raised in the 10 hole. In certain embodiments, the downhole tool can perform measurements even though the tool is motionless in the hole. Exemplary lowering elevation rates include travel rates of up to about 54,864.000000001 centimeters / hour (1800 feet / hour).
Para facilitar um entendimento melhor da presente invenção, os seguintes exemplos de determinados aspectos de algumas realizações são fornecidos. De nenhuma forma os seguintes exemplos deveriam ser lidos para limitar, ou definir, o escopo da invenção.To facilitate a better understanding of the present invention, the following examples of certain aspects of some embodiments are provided. In no way should the following examples be read to limit or define the scope of the invention.
ExemplosExamples
Em um exemplo não Iimitante de uso, a Figura 4 ilustra um gráfico 20 de um espectro de raios gama incidentes em um dos detectores como uma resposta por ser disperso em um enchimento com cascalho. Neste, a intensidade típica de raio gama é mostrada plotada versus a energia de raio gama (MeV). Esse gráfico mostra uma simulação de espectro de energia de detector modelada por MCNP de uma ferramenta real que resulta do raio gama 25 com 356 keV 133Ba Compton disperso de volta em vários cenários de enchimento com cascalho. Esse gráfico significa uma vantagem para escolher uma fonte gama de energia baixa. Mediante o uso de uma fonte de energia que seja baixa o suficiente, pode-se garantir que a ferramenta de enchimento com cascalho seja sensível principalmente às variações de regiões próximas ao enchimento com cascalho e não seja significativamente afetada pela dispersão em regiões mais profundas do cimento ao redor do compartimento ou da formação e as variações de densidade de formação subsequentes. No entanto, 5 nos casos de canos de base espessos e telas de metal entre o enchimento com cascalho e a detectores de ferramenta de enchimento com cascalho, a energia da fonte precisa ser suficientemente elevada para penetrar para o interior da tela de enchimento com cascalho. Dessa maneira, as ferramentas de imageamento de enchimento com cascalho podem ser projetadas "focalizar" 10 em profundidades ou porções de um enchimento com cascalho particulares.In a nonlimiting example of use, Figure 4 illustrates a graph 20 of a gamma ray spectrum incident on one of the detectors as a response to being dispersed in a gravel filler. In this the typical gamma ray intensity is shown plotted versus the gamma energy (MeV). This graph shows an MCNP modeled detector energy spectrum simulation of a real tool that results from the 356 keV 133Ba Compton gamma ray 25 scattered back in various gravel fill scenarios. This chart is an advantage for choosing a low power range source. By using a power source that is low enough, it can be ensured that the gravel filler tool is sensitive mainly to variations in regions close to gravel filler and is not significantly affected by dispersion in deeper cement regions. around the compartment or formation and the subsequent formation density variations. However, in the case of thick base pipes and wire mesh between the gravel filler and gravel filler tool detectors, the source energy needs to be high enough to penetrate into the gravel filler screen. In this way, gravel filler imaging tools can be designed to "focus" 10 on depths or portions of a particular gravel filler.
Em um exemplo não Iimitante de uso, a Figura 5 mostra um gráfico de uma taxa de contagem versus a profundidade em centímetros conforme medida por uma ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho com 8,89 cm (3,5 polegadas) em um enchimento com cascalho de 15 17,78 cm (7 polegadas). Esses perfis foram produzidos mediante o processamento de taxas de contagem de raio gama de detector individual. A plotagem na Figura 5 é um exemplo modelado por MCNP da sensibilidade da taxa de contagem para um solapamento de espaço anular com 2,54 cm (1 polegadas) em um enchimento com cascalho centralizado em um índice de 20 profundidade de 4 centímetros. A mesma mostra sensibilidade significativa às alterações na densidade de enchimento com cascalho. Os perfis de imagem qualitativos serão produzidos mediante a exibição em relação às taxas de contagem de cada setor de detector em cada profundidade. Outro meio de analisar a contagem pode ser usado para computar um perfil de densidade de 25 setores múltiplos mais quantitativos (isto é, em gramas/cc). Tal perfil de densidade pode ser derivado das taxas de contagem mediante o uso um algoritmo de taxa de contagem para densidade de perfilagem calibrada.In a non-limiting example of use, Figure 5 shows a graph of a counting rate versus depth in centimeters as measured by an 8.89 cm (3.5 inch) gravel filler in a filler. 7 inches (17,78 cm) gravel. These profiles were produced by processing individual detector gamma ray count rates. The plot in Figure 5 is an MCNP-modeled example of the counting rate sensitivity for a 2.54 cm (1 inch) annular space undermining in a centered gravel filler at a depth of 4 centimeters. It shows significant sensitivity to changes in gravel fill density. Qualitative image profiles will be produced by displaying the count rates of each detector sector at each depth. Another means of analyzing the count can be used to compute a more quantitative multiple sector density profile (ie, in grams / cc). Such a density profile can be derived from counting rates by using a counting rate algorithm for calibrated profiling density.
De forma notável, a ferramenta de densidade tradicional da técnica anterior usada para medir o enchimento com cascalho geralmente tem um espaçamento relativamente grande entre a fonte e o detector. A razão para isso é que a ferramenta é fornecida para avaliar todo o enchimento com cascalho. A fonte e o detector são ambos tipicamente localizados de modo 5 central na ferramenta ao longo do eixo geométrico da ferramenta. A blindagem pode ser fornecida ao longo do eixo geométrico entre a fonte e o detector para prevenir acoplamento de energia entre os dois, isto é, energia que passa diretamente a partir da fonte para o detector sem dispersão no interior do enchimento com cascalho. Na técnica anterior, por causa do espaçamento 10 relativamente grande entre a fonte e o detector, a radiação de raio gama passa por dispersão e absorção múltiplas significativas antes que a mesma seja detectada e contada. Quanto mais denso o enchimento com cascalho, menor é a contagem registrada. Em outras palavras, nas ferramentas da técnica anterior, a taxa de contagem diminui com a densidade de enchimento com 15 cascalho pelo fato de que a dispersão e absorção múltiplas atenua a quantidade total de radiação medida pelos detectores.Notably, the traditional prior art density tool used to measure gravel fill generally has a relatively large spacing between the source and the detector. The reason for this is that the tool is provided to evaluate all gravel filler. The source and detector are both typically centrally located in the tool along the tool axis. The shield may be provided along the geometry axis between the source and the detector to prevent energy coupling between the two, i.e. energy passing directly from the source to the detector without dispersion within the gravel filler. In the prior art, because of the relatively large spacing between source and detector, gamma ray radiation undergoes significant multiple scattering and absorption before it is detected and counted. The denser the gravel filling, the lower the recorded count. In other words, in the prior art tools, the counting rate decreases with the gravel fill density because multiple dispersion and absorption attenuates the total amount of radiation measured by the detectors.
Em uma realização exemplificativa do dispositivo e do método da presente apresentação, a fonte e os detectores são posicionados em proximidade entre si, tal como a cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) de distância. 20 Por causa dessa relação física próxima, a energia propagada para o interior do enchimento com cascalho e dispersa de volta para o detector passa por muito menos difusão, isto é, tipicamente apenas uma difusão única (de volta para o detector) de modo oposto à dispersão múltipla. Na verdade, as taxas de contagem aumentam com a densidade do enchimento com cascalho mediante 25 a utilização da ferramenta da invenção. Isso é significativo pelo fato de que significa que a radiação não passa pela atenuação associada às ferramentas da técnica anterior.In an exemplary embodiment of the device and method of the present disclosure, the source and detectors are positioned in close proximity to each other, such as about 8.89 cm (3.5 inches) apart. Because of this close physical relationship, the energy propagated into the gravel fill and dispersed back to the detector goes through much less diffusion, that is, typically just a single diffusion (back to the detector) as opposed to multiple dispersion. In fact, the counting rates increase with the density of the gravel filler by using the tool of the invention. This is significant because it means that radiation does not go through the attenuation associated with prior art tools.
Ademais, a técnica anterior não utiliza um colimador conformado conicamente para direcionar a energia propagada para o interior do enchimento com cascalho. Novamente, mediante a utilização de tal colimador na ferramenta da técnica anterior, a dispersão múltipla pode ser minimizada e melhorada mediante o imageamento das ferramentas da técnica anterior.Furthermore, the prior art does not use a conically shaped collimator to direct the propagated energy into the gravel filler. Again, by using such a collimator in the prior art tool, multiple dispersion can be minimized and improved by imaging the prior art tools.
Referindo-se agora à Figura 6, uma vista seccional lateral parcialReferring now to Figure 6, a partial side sectional view
é fornecida para ilustrar uma realização exempIificativa da ferramenta 400 disposta em um furo 402 que cruza uma formação 404. A ferramenta 400 é suspensa em uma fiação 406, que pode ser rosqueada através de um conjunto de cabeça de poço 408 mostrado estabelecido na superfície e na abertura para 10 o furo 402. Opcionalmente, a ferramenta 400 poderia ser disposta na tubulação, corda de piano, cabo, ou qualquer meio de disposição conhecido ou desenvolvido posteriormente. Um compartimento externo 410 que pode ser cimentado na formação 404 delineia o furo 402 e um compartimento interno 412 é mostrado inserido de modo coaxial no interior do compartimento externo 15 410. A ferramenta 400 é suspensa no interior tubulação de produção 414 que insere no interior do compartimento interno 412; um descentralizador 416 mostrado montado em um lado lateral da ferramenta 400 para impelir a ferramenta 400 para cima contra a superfície interna da tubulação de produção 414. Em um exemplo, e conforme descrito em mais detalhes abaixo, 20 descentralizar a ferramenta 400 aprimora o imageamento dos espaços anulares entre os tubos concêntricos.is provided to illustrate an exemplary embodiment of tool 400 disposed in a hole 402 that crosses a formation 404. Tool 400 is suspended in a wiring 406, which may be threaded through a wellhead assembly 408 shown surface and bore 402. Optionally, the tool 400 could be disposed in the piping, piano string, cable, or any known or further developed arrangement. An outer housing 410 that can be cemented in the formation 404 delineates the hole 402 and an inner housing 412 is shown coaxially inserted into the outer housing 15 410. Tool 400 is suspended within the production pipe 414 that inserts into the housing. inner compartment 412; a decentralizer 416 shown mounted on a side side of tool 400 to propel tool 400 upwardly against the inner surface of production line 414. In one example, and as described in more detail below, decentralizing tool 400 enhances the imaging of annular spaces between the concentric tubes.
Referindo-se agora à Figura 7, mostrado em maiores detalhes é uma vista seccional lateral de uma porção da realização da Figura 6. O fluido 418 é mostrado no exemplo da Figura 7 na tubulação de produção 414. O 25 fluido 418 também ocupa o comprimento mais elevado de um espaço anular 420 entre as colunas internas e externas do compartimento 410, 412 e uma porção de um espaço anular 422 entre o compartimento interno 412 e a tubulação de produção 414. Abaixo do fluido 418 e do espaço anular 422 existe um precipitado substancialmente sólido 424 que se estende entre a tubulação 414 e o compartimento interno 412. No exemplo da Figura 7, o precipitado 424 adere à tubulação 414 ao compartimento interno 412. Em um exemplo, o precipitado 424, que pode cair ou se precipitar a partir do fluido 418, pode ser substancialmente fabricado de baritina.Referring now to Figure 7, shown in more detail is a side sectional view of a portion of the embodiment of Figure 6. Fluid 418 is shown in the example of Figure 7 in production line 414. Fluid 418 also occupies the length. of an annular space 420 between the inner and outer columns of compartment 410, 412 and a portion of an annular space 422 between internal compartment 412 and production pipe 414. Below the fluid 418 and annular space 422 there is a precipitate substantially solid 424 extending between line 414 and inner compartment 412. In the example of Figure 7, precipitate 424 adheres to line 414 to internal compartment 412. In one example, precipitate 424, which may fall or precipitate from of fluid 418, may be substantially made of baritine.
A Figura 8A é uma vista seccional da ferramenta 400 no furo 402 tomada ao longo das linhas 8A-8A da Figura 7. No exemplo da Figura 8A, a tubulação de produção 414 é substancialmente concêntrica no interior do compartimento interno 412. Assim, no exemplo da Figura 8A a espessura Ar é 10 substancialmente a mesma ao redor de toda a circunferência do espaço anular 422. Também estão ilustrados na Figura 8A os detectores 4261-6 que são fornecidos no interior do corpo da ferramenta 400. No exemplo da Figura 8A, a ferramenta 400 é posicionada contra a superfície interna da tubulação 414 de modo que o detector 4261 é o detector mais próximo à parede lateral da 15 tubulação 414. Em contraste, o detector 4264, que é ilustrado como sendo de cerca de 180° a partir do detector 4261, é o detector mais distante da parede lateral da tubulação 414 contra a qual a ferramenta 400 é impelida contra.Figure 8A is a sectional view of tool 400 in hole 402 taken along lines 8A-8A of Figure 7. In the example of Figure 8A, production line 414 is substantially concentric within inner housing 412. Thus, in example Figure 8A the thickness Ar is substantially the same around the entire circumference of annular space 422. Also shown in Figure 8A are detectors 4261-6 which are provided within the tool body 400. In the example of Figure 8A, tool 400 is positioned against the inner surface of tubing 414 so that detector 4261 is the detector closest to the sidewall of tubing 414. In contrast, detector 4264, which is illustrated to be about 180 ° from of detector 4261, is the farthest detector from the side wall of pipe 414 against which tool 400 is thrust against.
Referindo-se agora à Figura 8B, a vista seccional parcial lateral da realização da Figura 8A é mostrada tomada ao longo das linhas 8B-8B e ilustra 20 uma relação espacial dos detectores 4261, 4264 e uma fonte de radiação 428. No exemplo da Figura 8B e conforme descrito acima, a fonte de radiação 428 emite radiação que é direcionada ao longo das trajetórias dedicadas para aprimorar a detecção dos raios gama dispersos. Ainda referindo-se à Figura 8B, as trajetórias P1, P4 são mostradas e que ilustram uma direção 25 exemplificativa da radiação direcionada para a detecção respectivamente pelos detectores 4261, 4264. Mediante a disposição assimétrica da ferramenta 400 no interior da tubulação 414, a radiação direcionada ao longo trajetória P1 sai da ferramenta 400 e passa através da tubulação 414 e para o interior do espaço anular 422. Pelo menos uma parte da radiação ao longo P1 que percorre seu trajeto para o interior do espaço anular 422 se dispersa de volta e é detectada pelo detector 4261. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, analisar a radiação detectada a partir do detector 4261 pode fornecer 5 informações sobre o material disposto no interior do espaço anular 422. Em contraste, a radiação direcionada ao longo da trajetória P4 percorre seu trajeto a partir da ferramenta 400 e é direcionada para o interior do fluido 418 no interior da tubulação 414. A localização estratégica da fonte 428 e detector 4264 fornece detecção da radiação que principalmente se dispersa a partir do 10 fluido 418. Assim, em uma realização exemplificativa, um estudo da radiação dispersa monitorada pelo detector 4264 pode fornecer uma referência ou uma base para a análise dos raios gama dispersos detectados pelo detector 4261.Referring now to Figure 8B, the partial side sectional view of the embodiment of Figure 8A is shown taken along lines 8B-8B and illustrates a spatial relationship of detectors 4261, 4264 and a radiation source 428. In the example of Figure 8B and as described above, radiation source 428 emits radiation that is directed along dedicated paths to improve detection of scattered gamma rays. Still referring to Figure 8B, the paths P1, P4 are shown and illustrate an exemplary radiation direction 25 directed to the detection by detectors 4261, 4264 respectively. By the asymmetric arrangement of the tool 400 within the pipe 414, the radiation directed along path P1 exits tool 400 and passes through tubing 414 and into annular space 422. At least a portion of the radiation along P1 that travels into annular space 422 disperses back and is detected by detector 4261. As will be described in more detail below, analyzing the radiation detected from detector 4261 can provide 5 information about the material disposed within annular space 422. In contrast, radiation directed along path P4 travels its path. from tool 400 and is directed into fluid 418 within tubing 414. The strategic location of source 428 and detector 4264 provides detection of radiation that mainly disperses from fluid 418. Thus, in an exemplary embodiment, a study of scattered radiation monitored by detector 4264 may provide a reference or basis for analysis. of the scattered gamma rays detected by detector 4261.
A Figura 9A, como a Figura 8A, é uma vista seccional de um exemplo da ferramenta 400 disposta no furo 402 tomada de forma lateral ao 15 eixo geométrico AX do furo 402 (Figura 8B). No exemplo da Figura 9A, a tubulação 414 é disposta de maneira assimétrica no interior do compartimento interno 412 de modo que a espessura Ar1 do espaço anular 422 adjacente em que a ferramenta 400 está localizada é menor do que outras porções azimutais do espaço anular 422. O posicionamento assimétrico da tubulação 414 é 20 mostrado em uma vista seccional longitudinal na Figura 9B, ao longo com de suas trajetórias direcionais representativas P1, P4 que ilustram direções exemplificativas da radiação que é emitida a partir da fonte 428.Figure 9A, like Figure 8A, is a sectional view of an example of tool 400 disposed in hole 402 taken sideways to the axis 15 AX of hole 402 (Figure 8B). In the example of Figure 9A, the tubing 414 is arranged asymmetrically within the inner housing 412 so that the thickness Ar1 of the adjacent annular space 422 where the tool 400 is located is smaller than other azimuthal portions of the annular space 422. The asymmetric positioning of the pipe 414 is shown in a longitudinal sectional view in Figure 9B along its representative directional paths P1, P4 illustrating exemplary directions of radiation emitted from source 428.
Referindo-se agora à Figura 10, uma taxa de contagem simulada conforme registrada pelos detectores 4261, 4264 é fornecida graficamente. 25 Mais especificamente, as curvas C1, C2 respectivamente ilustram situações em que as taxas de contagem obtidas pelos detectores 4261, 4264 podem variar com as alterações na espessura do espaço anular 418. A curva C1 ilustra uma resposta simulada em que um líquido está presente no espaço anular 422. A abscissa da Figura 10 representa uma alteração na espessura do espaço anular, em que a ordenada representa uma razão da taxa de contagem do detector 4261 sobre a taxa de contagem de detector 4264. Conforme mostrado, a razão das taxas de contagem dos detectores 4261, 4264 diminui com a 5 diminuição na espessura do espaço anular 422. A diminuição nas taxas de contagem pode ser atribuída a mais radiação que passa inteiramente através do espaço anular com largura menor 422 e em contato com a superfície interna do compartimento interno 412. A densidade mais elevada do material que compõe o compartimento 412 sobre a densidade do líquido que pode atenuar a 10 radiação de modo que a dispersão não pode ser observada no do nível de energia que é detectado pelo detector 4261.Referring now to Figure 10, a simulated counting rate as recorded by detectors 4261, 4264 is graphically provided. More specifically, curves C1, C2 respectively illustrate situations in which the counting rates obtained by detectors 4261, 4264 may vary with changes in annular space thickness 418. Curve C1 illustrates a simulated response in which a liquid is present in the annular space 422. The abscissa of Figure 10 represents a change in annular space thickness, where the ordinate represents a ratio of detector count rate 4261 to detector count rate 4264. As shown, the ratio of count rates of detectors 4261, 4264 decreases with 5 decrease in annular space thickness 422. The decrease in counting rates can be attributed to more radiation passing entirely through the smaller annular space 422 and in contact with the inner surface of the inner compartment 412. The highest density of the material in compartment 412 over the density of the liquid which can attenuate 10 radiation. o so that dispersion cannot be observed at the energy level that is detected by detector 4261.
A curva C2 da Figura 10 representa um exemplo simulado em que o espaço anular 422 é substancialmente preenchido com uma matéria particulada tal como a baritina. Nesse exemplo, a razão de resposta 15 permanece consistente o bastante apesar das alterações na espessura do espaço anular 422. Uma conclusão plausível é que a taxa de dispersão da radiação da baritina é substancialmente a mesma que a de outro material que compõe o compartimento interno 412. Equipado com esse conhecimento, a ferramenta 400 pode ser disposta com sucesso no interior dos tubos 20 concêntricos e usada para determinar o material no interior do espaço anular de separação dos tubos. Ademais, as alterações na orientação coaxial dos tubos não deveria afetar a capacidade da ferramenta de identificar material no interior do espaço anular.Curve C2 of Figure 10 represents a simulated example where annular space 422 is substantially filled with a particulate matter such as baritin. In this example, the response ratio 15 remains consistent enough despite changes in annular space thickness 422. One plausible conclusion is that the baritin radiation scatter rate is substantially the same as that of another material that makes up the inner compartment 412. Equipped with this knowledge, tool 400 can be successfully disposed within the concentric tubes 20 and used to determine material within the annular spacing space of the tubes. In addition, changes in tube coaxial orientation should not affect the tool's ability to identify material within the annular space.
A Figura 11 ilustra uma série de plotagens C3-C15 que representa uma resposta de contagem detectada por um detector de radiação dispersa no interior de vários materiais que tem densidades diferentes. Mais especificamente, a densidade do material representada pela plotagem C3 é de cerca de 1,1982642681 gramas por ml (10 libras por galão), a densidade do material representada por cada linha sucessiva aumenta por cerca deFigure 11 illustrates a series of C3-C15 plots representing a counting response detected by a scattered radiation detector within various materials having different densities. More specifically, the material density represented by the C3 plot is about 1.1982642681 grams per ml (10 pounds per gallon), the material density represented by each successive line increases by about
0,23965285362 gramas por ml (duas libras por galão). Assim, a densidade do material representado pela plotagem C4 é de cerca de 1,43791712172 gramas por ml (12 libras por galão) e assim por diante com a densidade do material representada pela plotagem Ci4 para estar em cerca de 3,83444565792 gramas por ml (32 libras por galão). A linha C15 representa a baritina. Nesse exemplo, a abscissa representa a espessura do espaço anular e a ordenada representa a resposta detectada. Como pode ser visto a partir da Figura 11, a resposta permanece mais consistente com as alterações na espessura do espaço anular para substâncias com densidade mais elevada opostas àquelas com densidade mais baixa. Como no caso da resposta da Figura 10, a espessura reduzida do espaço anular permite que a radiação entre em contato com a superfície interna do compartimento, que atenua dessa forma a radiação. Um MCMP de código de modelagem Monte Carlo foi usado como o software de modelagem que produziu os dados a partir dos quais a Figura 11 foi gerada.0.23965285362 grams per ml (two pounds per gallon). Thus, the material density represented by the C4 plot is about 1.43791712172 grams per ml (12 pounds per gallon) and so on with the material density represented by the C4 plot to be about 3.83444565792 grams per ml (32 pounds per gallon). Line C15 represents baritin. In this example, the abscissa represents the thickness of the annular space and the ordinate represents the detected response. As can be seen from Figure 11, the response remains more consistent with changes in annular space thickness for higher density substances as opposed to those with lower density. As with the response of Figure 10, the reduced thickness of the annular space allows radiation to contact the inner surface of the housing, thereby attenuating the radiation. A Monte Carlo modeling code MCMP was used as the modeling software that produced the data from which Figure 11 was generated.
Referindo-se agora à Figura 12A, um exemplo de uma ferramenta 400A que imageia um furo 402A é mostrado em uma vista seccional parcial lateral. Nesse exemplo um centralizador 430 é fornecido em um corpo 431 da 20 ferramenta 400A e mantém a ferramenta 400A próxima à porção mediana do furo 402A. Uma porção do furo 402A adjacente à ferramenta 400A é mostrada e tem um enchimento com cascalho 432 que é composto por vários péletes 434, tal como um material de sustentação. Parte do enchimento com cascalho 432 é disposta no espaço anular 420 e outra parte se estende radialmente para 25 fora para o interior da formação circundante 404A através de perfurações 436 no compartimento 437 mostrado como delineando 0 furo 402A. No exemplo das Figuras 12A e 12B uma coluna única do compartimento está no furo 402A. Em uma realização alternativa, a porção do compartimento 437 que tem as perfurações 436 pode ser uma luva acoplada à coluna restante do compartimento 437. Ademais, uma tela (não mostrada) pode ser incorporada no interior da tubulação de produção 414 para filtrar areia e outros particulados que possam entrar na tubulação de produção 414. Conforme descrito em mais 5 detalhes acima, o enchimento com cascalho 432 pode ser imageado mediante a radiação direcionada a partir da fonte 428 ao longo das trajetórias Pi-Pn1 em que a dispersão da radiação é detectada com o detector 426. Embora um único detector 426 seja ilustrado na realização da Figura 12A, detectores múltiplos 426 podem ser incluídos. Em um exemplo de uso, o imageamento do 10 enchimento com cascalho 432 obtido pela ferramenta 400A, inclui outras porções do furo 402A ou da formação 404A, pode fornecer uma imagem do enchimento de "linha de base" com cascalho 432.Referring now to Figure 12A, an example of a tool 400A illustrating a hole 402A is shown in a partial side sectional view. In this example a centralizer 430 is provided on a body 431 of tool 400A and holds tool 400A near the median portion of hole 402A. A portion of hole 402A adjacent tool 400A is shown and has a gravel filler 432 that is comprised of several pellets 434, such as a holding material. Part of the gravel filler 432 is disposed in annular space 420 and another part extends radially outwardly into the surrounding formation 404A through perforations 436 in the housing 437 shown as delineating hole 402A. In the example of Figures 12A and 12B a single housing column is in hole 402A. In an alternate embodiment, the portion of housing 437 having perforations 436 may be a glove coupled to the remaining column of housing 437. In addition, a screen (not shown) may be incorporated within the production pipe 414 to filter sand and other materials. particles that may enter production piping 414. As described in 5 more details above, gravel filler 432 can be imaged by directional radiation from source 428 along Pi-Pn1 paths where radiation dispersion is detected. with detector 426. Although a single detector 426 is illustrated in the embodiment of Figure 12A, multiple detectors 426 may be included. In one use example, the gravel filler 432 imaging obtained by tool 400A, including other portions of hole 402A or 404A, may provide an image of the "baseline" gravel filler 432.
Em um exemplo, a imagem de linha de base pode ser obtida antes que qualquer produção de fluido através do enchimento com cascalho 15 432 tenha ocorrido. Referindo-se agora à Figura 12B, a vista seccional parcial lateral de um exemplo de como flui o fluido durante um período de tempo através do enchimento com cascalho 432B a partir da formação 404B pode introduzir uma quantidade de detrito 438 para o interior do enchimento com cascalho 432B. Em um exemplo, o detrito 438 inclui partículas finas ou outras 20 sólidas que ocupam os interstícios entre os péletes 434B que compõe o enchimento com cascalho 432B que restringe, assim, o fluxo do fluido a partir da formação 404B através do enchimento com cascalho 432B e para o interior do furo 402B. Mediante a disposição da ferramenta 400A no interior do furo 402B e do direcionamento da radiação a partir da fonte 428 ao longo das 25 trajetórias Pi-Pn e para o detector 426, conforme mostrado na Figura 12B, uma imagem do detrito 438 no enchimento com cascalho 432B pode ser obtida. Assim, a presença do detrito 438 pode ser identificada ou confirmada mediante a comparação de uma imagem de linha de base do enchimento com cascalho 432 com a imagem obtida posteriormente.In one example, the baseline image may be obtained before any fluid production through the gravel filler 15 432 has occurred. Referring now to Figure 12B, the partial partial sectional view of an example of how fluid flows over a period of time through the gravel filler 432B from formation 404B may introduce a quantity of debris 438 into the filler with gravel. gravel 432B. In one example, the debris 438 includes fine or other solid particles that occupy the interstices between the pellets 434B that make up the gravel filler 432B, thereby restricting the flow of fluid from the 404B formation through the gravel filler 432B and into hole 402B. By arranging tool 400A within hole 402B and directing radiation from source 428 along 25 Pi-Pn paths and to detector 426, as shown in Figure 12B, an image of debris 438 in the gravel filler 432B can be obtained. Thus, the presence of debris 438 can be identified or confirmed by comparing a baseline image of the gravel filler 432 with the image obtained later.
Em um exemplo, a imagem de linha de base pode ser obtida antes de consertar ou de reparar o enchimento com cascalho 432, em que um exemplo de conserto/reparo é um procedimento de acidificação. Referindo-se 5 agora à Figura 12C, o furo 402C é imageado com a ferramenta 400A após as operações para reparar ou consertar o enchimento com cascalho 432C terem ocorrido. No exemplo da Figura 12C, o enchimento com cascalho 432C continua a conter detrito 438C que não foi removido durante a tentativa de reparo. Então, mediante o imageamento do enchimento com cascalho 432C 10 com a ferramenta 400A conforme mostrado, a radiação a partir da fonte 428 se dispersa no interior do enchimento com cascalho 438C e detectado pelo detector 426. Assim, a análise da difusão detectada pode revelar a presença de e uma localização do detrito restante 438C. O imageamento do furo 402C com a ferramenta 400A após um reparo ou um conserto do enchimento com 15 cascalho 432C pode verificar o procedimento de reparo teve sucesso, e se não, pode revelar em qual profundidade e um detrito azimutal 438C permanece no enchimento com cascalho 432C. Com base nessa informação, as decisões para reparos/consertos futuros ou adicionais podem ser feitas.In one example, the baseline image may be obtained prior to repairing or repairing the gravel filler 432, where an example repair / repair is an acidification procedure. Referring now to Figure 12C, hole 402C is imaged with tool 400A after operations to repair or repair gravel filler 432C have taken place. In the example of Figure 12C, the 432C gravel filler still contains 438C debris that was not removed during the repair attempt. Then, by imaging the gravel filler 432C 10 with tool 400A as shown, radiation from source 428 disperses within the gravel filler 438C and detected by detector 426. Thus, the diffusion analysis detected can reveal the presence of and a location of the remaining debris 438C. Imaging hole 402C with tool 400A after a repair or repair of the 432C gravel filler can verify the successful repair procedure, and if not, can reveal how deep and azimuthal debris 438C remains in the 432C gravel filler . Based on this information, decisions for future or additional repairs / repairs can be made.
Na Figura 13, a vista seccional lateral de uma realização 20 exemplificativa de 400A é mostrado disposto em um furo 402 em que diferentes tipos de e/ou densidades de peso de cimento estão dispostos entre o compartimento 437 e a formação circundante 404. Mais especificamente, uma porção da ligação de cimento é composta de um cimento de peso leve 440 mostrado disposto no espaço anular 420. Em um exemplo, o cimento de peso 25 leve descreve o cimento entre um compartimento e uma formação que tem uma densidade de até cerca de 1,43791712172 gramas/ml (12 libras/galão). Também é ilustrado no exemplo da Figura 13 um cimento com peso normal 442 disposto no espaço anular 420 acima do cimento de peso leve 440. Para os propósitos da discussão no presente documento, o cimento com peso normal pode incluir cimentos entre um compartimento e uma formação que tem uma densidade maior do que cerca de 1,43791712172 gramas/ml (12 libras/galão). A ferramenta 400A da Figura 13 é configurada de modo que a 5 radiação de sua fonte 428 seja direcionada ao longo das trajetórias Pi-Pn e que a dispersão da radiação que ocorre no interior do espaço anular 420 que tem o cimento 440, 442 são detectadas pelo detector 426. Por causa da sensibilidade e da resolução da ferramenta 400A, a radiação irá se dispersar a partir do cimento de peso leve 440 diferente de como a mesma irá se dispersar a partir 10 do cimento com peso normal 442. Ademais, uma análise das diferenças na detecção do detector 426 quando a ferramenta 400A é disposta adjacente aos cimentos diferentes 440, 442, pode identificar as localizações específicas desses cimentos diferentes 440, 442.In Figure 13, the side sectional view of an exemplary embodiment 400A is shown disposed in a bore 402 wherein different types of and / or cement weight densities are disposed between the housing 437 and the surrounding formation 404. More specifically, a portion of the cement bond is composed of a lightweight cement 440 shown disposed in annular space 420. In one example, lightweight cement 25 describes the cement between a housing and a formation having a density of up to about 1 , 43791712172 grams / ml (12 pounds / gallon). Also illustrated in the example of Figure 13 is a normal weight cement 442 disposed in annular space 420 above light weight cement 440. For purposes of discussion herein, normal weight cement may include cements between a housing and a formation which has a density greater than about 1.43791712172 grams / ml (12 pounds / gallon). The tool 400A of Figure 13 is configured so that radiation from its source 428 is directed along the paths Pi-Pn and that radiation dispersion occurring within annular space 420 having cement 440, 442 is detected. detector 426. Because of the sensitivity and resolution of tool 400A, radiation will disperse from light weight cement 440 unlike how it will disperse from 10 light weight cement 442. In addition, an analysis From differences in detection of detector 426 when tool 400A is disposed adjacent to different cements 440, 442, it can identify the specific locations of these different cements 440, 442.
Referindo-se agora à Figura 14, um exemplo da ferramenta 400A é ilustrado em uma vista seccional parcial lateral disposta em um furo 402 em que os asfaltenos 444 são produzidos a partir da formação 404. Nesse exemplo, os asfaltenos 444 podem se tornar alojados no enchimento com cascalho 432 no poço conforme acontece a perfuração 436 no compartimento 437. Similar ao exemplo da operação da Figura 13, a radiação a partir da fonte 428 na ferramenta 400A é direcionada para fora de maneira radial a partir da ferramenta 400A de modo que uma parte da radiação se dispersa a partir dos asfaltenos 444 no enchimento com cascalho 432 ou na tela 436. Detectar a difusão de radiação com o detector 426 e a análise dos resultados da detecção pode indicar a presença e/ou a localização dos asfaltenos 444 no enchimento com cascalho 432 ou na tela 436. Em um exemplo, a presença dos asfaltenos é detectada mediante a detecção do(s) nível (is) de energia da radiação detectada com o detector 426 para ser consistente com o(s) nível (is) de energia da radiação conhecida por se difundir a partir dos asfaltenos 444. Na Figura 15, uma realização exemplificativa da ferramenta 400A é mostrada em uma vista seccional parcial lateral. Nesse exemplo a ferramenta 400A é equipada com um centralizador 430 que posiciona a ferramenta 400A em direção à porção mediana do furo 402. A radiação é direcionada a partir da 5 fonte 428 ao longo das trajetórias P, -Pn de modo que a radiação que se dispersa a partir do espaço anular 420 pode ser detectada pelo(s) receptor(es) 426. Em um exemplo, formar de maneira estratégica o colimador 328 (Figura 3B) e localizar espacialmente a fonte 428 e o(s) detector(s) 426 permite a detecção da difusão de radiação desejada pelo(s) detector(s) 426. Também 10 opcionalmente, monitorar a dispersão em uma faixa de energia seletiva pode indicar o material disposto no espaço anular 420. No exemplo da Figura 15, o precipitado 424 é detectado no espaço anular 420 mediante a análise a contagem da radiação dispersa detectada pelo(s) sensor(s) 426, em que o precipitado 424 pode incluir baritina.Referring now to Figure 14, an example of tool 400A is illustrated in a partial side sectional view disposed in a bore 402 where asphaltenes 444 are produced from formation 404. In that example, asphaltenes 444 may become housed in the gravel filling 432 in the well as drilling 436 occurs in housing 437. Similar to the example of the operation of Figure 13, radiation from source 428 in tool 400A is directed radially outwardly from tool 400A so that a part of the radiation disperses from asphaltenes 444 in gravel filler 432 or screen 436. Detecting radiation diffusion with detector 426 and analysis of detection results may indicate the presence and / or location of asphaltenes 444 in filler gravel 432 or screen 436. In one example, the presence of asphaltenes is detected by detecting the radiation energy level (s) detected with detector 426 to be consistent with the radiation energy level (s) known to diffuse from asphaltenes 444. In Figure 15, an exemplary embodiment of tool 400A is shown in a side partial sectional view. In this example the tool 400A is equipped with a centralizer 430 which positions the tool 400A toward the median portion of hole 402. Radiation is directed from source 428 along the paths P, -Pn so that the radiation that is dispersed from annular space 420 can be detected by receiver (s) 426. In one example, strategically forming collimator 328 (Figure 3B) and spatially locating source 428 and detector (s) 426 allows detection of the desired radiation diffusion by detector (s) 426. Also optionally, monitoring dispersion in a selective energy range may indicate material disposed in annular space 420. In the example of Figure 15, the precipitate 424 is detected in annular space 420 by analyzing the scattered radiation count detected by sensor (s) 426, wherein the precipitate 424 may include baritin.
A presente invenção descrita no presente documento, portanto, éThe present invention described herein is therefore
bem adaptada para executar os objetivos e alcança as finalidades e vantagens mencionadas, assim como outras inerentes a mesma. Embora uma realização da invenção atualmente preferencial tenha sido fornecida para os propósitos de apresentação, numerosas alterações existem nos detalhes dos procedimentos 20 para realizar os resultados desejados. Essas e outras modificações similares irão prontamente surgir por si mesmas para os versados na técnica e são destinadas a estarem abrangidas dentro do espírito da presente invenção apresentada no presente documento e no escopo das reivindicações anexas.It is well adapted to achieve the objectives and achieves the purposes and advantages mentioned, as well as others inherent to it. While a presently preferred embodiment of the invention has been provided for presentation purposes, numerous changes exist in the details of the procedures for achieving the desired results. These and other similar modifications will readily appear by themselves to those skilled in the art and are intended to be encompassed within the spirit of the present invention set forth herein and within the scope of the appended claims.
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