BR112017007413B1 - Método para gerar um perfil de aderência de cimento e sistema para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração - Google Patents

Método para gerar um perfil de aderência de cimento e sistema para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração Download PDF

Info

Publication number
BR112017007413B1
BR112017007413B1 BR112017007413-3A BR112017007413A BR112017007413B1 BR 112017007413 B1 BR112017007413 B1 BR 112017007413B1 BR 112017007413 A BR112017007413 A BR 112017007413A BR 112017007413 B1 BR112017007413 B1 BR 112017007413B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
cement
absolute value
amplitudes
zone
waveforms
Prior art date
Application number
BR112017007413-3A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112017007413A2 (pt
Inventor
Gary James Frisch
Philip Edmund Fox
Original Assignee
Halliburton Energy Services, Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services, Inc filed Critical Halliburton Energy Services, Inc
Publication of BR112017007413A2 publication Critical patent/BR112017007413A2/pt
Publication of BR112017007413B1 publication Critical patent/BR112017007413B1/pt

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/005Monitoring or checking of cementation quality or level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/44Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
    • G01V1/48Processing data
    • G01V1/50Analysing data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)

Abstract

MÉTODO PARA GERAR UM PERFIL DE ADERÊNCIA DE CIMENTO E SISTEMA PARA AVALIAR A ADERÊNCIA DE CIMENTO EM UM POÇO DE EXPLORAÇÃO. Um método para gerar um perfil de aderência de cimento, em algumas modalidades, compreende transmitir ondas sônicas ou ultrassônicas em várias direções a partir de uma ferramenta de perfilagem disposta em um poço de exploração, receber ondas refletidas na ferramenta de perfilagem e registrar formas de onda com base nas ondas recebidas, processar as formas de onda para determinar os valores numéricos que indicam um grau de aderência associado a várias porções de um invólucro de cimento disposto no poço de exploração, agregar os valores numéricos e gerar uma imagem composta com base nos valores numéricos agregados.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0001] Um poço de exploração revestido normalmente possui um espaço anular entre o revestimento e a parede de formação que é permanentemente vedada ao ser preenchido com cimento. Esta camada de cimento é normalmente referida como um "invólucro de cimento." Um invólucro de cimento adequadamente formado deve preencher todo ou quase todo o espaço anular e deve ligar-se firmemente ao revestimento e à formação.
[0002] Tanto formas de onda sônicas quanto ultrassônicas foram usadas para avaliar a qualidade dessa aderência de cimento a partir de uma ferramenta de perfilagem no interior do revestimento. A ferramenta de perfilagem, a qual pode ter um ou mais receptores sônicos ou ultrassônicos e um ou mais transmissores sônicos ou ultrassônicos, é baixada em um poço de exploração e as medições são efetuadas em várias profundidades. Ondas sônicas ou ultrassônicas são transmitidas a partir da ferramenta de perfilagem no poço de exploração, e ondas refletidas a partir do revestimento, do cimento e da formação são recebidas, registradas, processadas e interpretadas para avaliar a presença e a qualidade do invólucro de cimento e a aderência no espaço anular entre o revestimento e a parede de formação.
[0003] Processamento de formas de onda recebidas para produzir perfis de aderência de cimento, entretanto, é uma habilidade altamente subjetiva que está propensa a erro substancial e variação entre os diferentes intérpretes. Além disso, os perfis de aderência de cimento que são produzidos apenas proveem informações pertencentes a porções limitadas do invólucro de cimento — isto é, eles proveem uma figura incompleta e frequentemente enganosa do verdadeiro estado de aderência de cimento do invólucro como um todo. Além disso, é um desafio produzir perfis de aderência de cimento precisos em poços de exploração com várias colunas de revestimento concêntricas onde o invólucro de cimento a ser avaliado é disposto no exterior da coluna de revestimento externa, uma vez que as colunas de revestimento concêntricas podem interferir com as ondas sônicas ou ultrassônicas transmitidas ao invólucro de cimento e refletidas novamente a partir do invólucro de cimento. Deste modo, métodos e sistemas para gerar perfis de aderência de cimento precisos e consistentemente reproduzíveis que visualizam a maior parte ou todo o invólucro de cimento incluindo, em ambientes de várias colunas, são desejados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0004] Por conseguinte, são divulgados nos desenhos e na descrição a seguir vários métodos e sistemas que empregam análise de pico de formas de onda sônicas e ultrassônicas multidirecionais para perfilagem de aderência de cimento. Nos desenhos: A Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de perfilagem de poço em conformidade com modalidades. A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento de acordo com as modalidades. A Figura 3 é um fluxograma de um método para avaliar a aderência de um invólucro de cimento em um poço de exploração e criar um perfil de aderência de cimento em conformidade com as modalidades. A Figura 4A é um gráfico de quatro formas de onda registradas em quatro profundidades diferentes tomadas em uma seção mais superficial de um poço de exploração caracterizado por um tubo livre ("não ligado"), em conformidade com as modalidades. A Figura 4B é um gráfico de quatro formas de onda registradas em quatro profundidades diferentes tomadas em uma seção mais profunda de um poço de exploração caracterizado por tubo ligado, em conformidade com as modalidades. A Figura 5 é um gráfico que mostra as representações de derivadas matemáticas de cada forma de onda da Figura 4A para determinar mínimos e máximos, em conformidade com as modalidades A Figura 6A é uma representação gráfica das magnitudes dos altos e baixos das quatro formas de onda registradas da Figura 4A, em conformidade com as modalidades. A Figura 6B é uma representação gráfica das magnitudes dos altos e baixos das quatro formas de onda registradas da Figura 4B, em conformidade com as modalidades. A Figura 7A é uma representação gráfica dos valores absolutos das magnitudes dos altos e baixos das quatro formas de onda registradas da Figura 4A, em conformidade com modalidades. A Figura 7B é uma representação gráfica dos valores absolutos das magnitudes dos altos e baixos das quatro formas de onda registradas da Figura 4B, em conformidade com as modalidades. A Figura 8A é uma representação gráfica de pontos sobrepostos dos pontos de valor absoluto da Figura 7A, em conformidade com as modalidades. A Figura 8B é uma representação gráfica de pontos sobrepostos dos pontos de valor absoluto da Figura 7B, em conformidade com as modalidades. A Figura 9 é uma representação gráfica combinada de todas as oito séries de magnitudes de valor absoluto sobrepostas das Figuras 8A e 8B mostrando os dados divididos de acordo com as zonas de ocorrência natural, em conformidade com as modalidades. A Figura 10A é uma representação gráfica das magnitudes de valor absoluto da Figura 8A, em média, de acordo com as zonas da Figura 9, mostradas tanto como curvas de amplitude versus profundidade quanto como perfis em escala de cinza versus profundidade, em conformidade com as modalidades. A Figura 10B é uma representação gráfica das magnitudes de valor absoluto da Figura 8B, em média, de acordo com as zonas da Figura 9, mostradas tanto como curvas de amplitude versus profundidade quanto em escala de cinza versus profundidade, em conformidade com as modalidades. A Figura 11A é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento, em conformidade com as modalidades. A Figura 11B é uma vista em corte transversal de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento multidirecional disposta no interior de um poço de exploração, em conformidade com as modalidades. A Figura 12 é um fluxograma de um método utilizável para produzir perfis em escala de cinza para zonas diferentes, em conformidade com as modalidades. A Figura 13 é uma representação gráfica das formas de onda registradas por cada segmento de uma antena multidirecional depois de terem sido processadas como descrito com relação às Figuras 1-10B, mostradas como perfis em escala de cinza versus profundidade, em conformidade com as modalidades. A Figura 14 mostra os perfis em escala de cinza da Figura 13 rearranjados para facilitar a interpretação, em conformidade com as modalidades. A Figura 15 mostra vários perfis em escala de cinza versus profundidade, cada perfil representando a amplitude de formas de onda recebida através de uma cobertura diferente, em conformidade com as modalidades. A Figura 16 é um fluxograma de um método utilizável para produzir representações gráficas de razão ou de diferença para facilitar a identificação de locais de forte aderência de cimento e locais de fraca aderência de cimento, em conformidade com as modalidades. A Figura 17 é um conjunto de representações gráficas de amplitude e de razão produzido ao se executar o método da Figura 16, em conformidade com as modalidades. A Figura 18 é outro conjunto de representações gráficas de amplitude e de razão produzido ao se executar o método da Figura 16, em conformidade com as modalidades.
[0005] Deve ser entendido, entretanto, que as modalidades específicas fornecidas nos desenhos e na descrição detalhada para os mesmos não limitam a divulgação. Pelo contrário, elas proveem a base para aquele versado na técnica discernir as formas alternativas, equivalentes e modificações que estão englobadas com uma ou mais das modalidades fornecidas no escopo das reivindicações anexas.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0006] São divulgadas neste documento técnicas para gerar perfis de aderência de cimento precisos e consistentemente reproduzíveis que visualizam a maior parte ou todo o invólucro de cimento no espaço anular de um poço de exploração em ambientes de várias colunas. As técnicas incluem o uso de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento multidirecional que transmite ondas sônicas ou ultrassônicas ou em uma forma radial para longe a partir da ferramenta. As ondas encontram vários objetos à medida que se propagam através das áreas que circundam a ferramenta, tal como espaço aberto contendo fluido, o(s) revestimento(s), o invólucro de cimento (ou outro material) no espaço anular entre um revestimento e a formação, e a formação em si. Cada uma destas áreas reflete alguma porção das ondas de volta para a ferramenta de perfilagem multidirecional, a qual captura os sinais refletidos a partir de várias direções e registrá-las como formas de onda de domínio de tempo.
[0007] Cada forma de onda recebida é processada (como descrito neste documento), resultando em valores de amplitude de onda que indicam — entre outras coisas — se o espaço anular entre um revestimento e a formação contém uma aderência de cimento apropriada. Isto é possível em função de as formas de onda terem diferentes assinaturas quando o espaço anular é preenchido com fluido (tubo livre) ou sólido (cimento). A assinatura de tubo livre inclui amplitudes superiores, uma baixa taxa de atenuação e uma forma de onda consistente. Quando o espaço anular é preenchido com um material sólido a amplitude da forma de onda é reduzida, a atenuação da mesma forma de onda é aumentada, e as formas de onda não são consistentes.
[0008] As técnicas envolvem atribuir cada um dos valores de amplitude processados a uma cor diferente, tonalidade em tons de cinza ou intensidade. As cores, tonalidades ou intensidades para todos os valores de amplitude de formas de onda recebidos a partir de todas as direções são usadas para formar uma imagem composta que indica o grau de aderência de cimento em várias áreas do espaço anular. A imagem composta é adicionalmente desenvolvida ao se repetir o processo em várias profundidades do poço de exploração. Desta forma, uma imagem composta codificada por cores, em tons de cinza ou por intensidade pode ser formada que provê uma representação em 360 graus do grau de aderência de cimento em toda a profundidade por todo o poço de exploração, desse modo, facilitando a identificação de fracas aderências de cimento em áreas que podem ter, de outra forma, passado sem ser detectadas.
[0009] A seguinte descrição é dividida em várias partes. A primeira parte, intitulada "Processamento de Forma de Onda Unidirecional", descreve principalmente a forma em que os sinais recebidos pela ferramenta a partir de uma única direção em várias profundidades do poço de exploração são processados. O resultado deste processamento da forma de onda unidirecional é uma imagem codificada por cores, em tons de cinza ou por intensidade que indica o grau de aderência de cimento em uma porção limitada do espaço anular. A segunda parte, intitulada "Processamento de Forma de Onda Multidirecional", expande os conceitos descritos na primeira parte ao se descrever como sinais recebidos a partir de várias direções em várias profundidades de poço de exploração são processados em conjunto. O resultado de processamento de forma de onda multidirecional é uma imagem codificada por cores, em tons de cinza ou por intensidade que indica o grau de aderência de cimento ao longo do espaço anular em algumas ou todas as profundidades de poço de exploração — essencialmente, uma visualização da aderência de cimento para quase todo o poço de exploração. Finalmente, a terceira parte — intitulada "Razões de Uso e Diferenças em Ambientes de várias Colunas" — apresenta uma técnica que pode ser usada sozinha ou em conjunto com outras técnicas aqui descritas para avaliar a aderência de cimento em ambientes com várias colunas de revestimento concêntricas. Processamento de Forma de Onda Unidirecional
[0010] A Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema perfilagem de poço 10. Um cabo de perfilagem 11 suspende uma sonda 12 em um poço de exploração 13. O poço de exploração 13 é perfurado por uma broca em uma coluna de perfuração e é, subsequentemente, revestido com revestimento 19 e um espaço anular 20 que contém, por exemplo, cimento (conhecido na técnica como uma "aderência de cimento"). O poço de exploração 13 pode ser de qualquer profundidade, e o comprimento do cabo de perfilagem 11 é suficiente para a profundidade de poço de exploração 13. Para fins ilustrativos, e como descrito mais detalhadamente abaixo, uma porção superficial 13a de poço de exploração 13 carece de uma aderência de cimento apropriada no espaço anular 20, enquanto uma porção mais profunda 13b do poço de exploração 13 tem uma boa aderência de cimento no espaço anular 20.
[0011] Em geral, a sonda 12 compreende uma cobertura ou alojamento protetor que é estanque e resistente à pressão e que possibilita que os equipamentos no interior da sonda sejam suportados e protegidos durante a implantação. A sonda 12 envolve uma ou mais ferramentas de perfilagem que geram dados úteis ao analisar o poço de exploração 13 ou ao determinar várias propriedades de material da formação 21 na qual o poço de exploração 13 está disposto.
[0012] Em algumas modalidades, uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento 14 (por exemplo, uma ferramenta de perfilagem multidirecional, tal como uma antena radial, um transdutor de campo e captura ou um transdutor de pulso-eco) é provida, como descrito abaixo com relação à Figura 2, para determinar o quão bem o invólucro de cimento dentro do espaço anular 20 adere com o revestimento 19 e a parede da formação 21. Outros tipos de ferramentas também podem ser incluídas na sonda 12, tais como uma ferramenta de raios gama 18. A sonda 12 também pode envolver uma fonte de alimentação 15. Fluxos de dados de saída a partir da ferramenta de perfilagem de aderência de cimento 14 e da ferramenta de raios gama 18 podem ser providos a um multiplexador 16 alojado no interior da sonda 12. A sonda 12 pode incluir um módulo de comunicação 17 com um dispositivo de comunicação de ligação ascendente, um dispositivo de comunicação de ligação descendente, um transmissor de dados e um receptor de dados.
[0013] Sistema de perfilagem 10 inclui uma roldana 22 que é usada para guiar o cabo de perfilagem 11 no poço de exploração 13. O cabo 11 é enrolado em uma bobina de cabo 23 ou tambor para armazenamento. O cabo 11 acopla com a sonda 12 e é enrolado ou recolhido para levantar e abaixar a sonda 12 em poço de exploração 13. Condutores no cabo 11 se conectam com o equipamento localizado à superfície, que pode incluir uma fonte de energia DC 24 para prover energia à fonte de alimentação de ferramenta 15, um módulo de comunicação de superfície 25 com um dispositivo de comunicação de ligação ascendente, um dispositivo de comunicação de ligação descendente, um transmissor de dados e também um receptor de dados, um computador de superfície 26 (ou, de modo mais geral, qualquer tipo adequado de lógica de processamento), um visor de perfilagem 27 e um ou mais dispositivos de registro 28. A roldana 22 pode ser acoplada por um meio adequado a uma entrada ao computador de superfície 26 para prover informação de medição de profundidade de sonda. O computador de superfície 26 compreende lógica de processamento (por exemplo, um ou mais processadores) e tem acesso ao software (por exemplo, armazenado em qualquer meio de leitura por computador apropriado alojado dentro ou acoplado ao computador 26) e/ou interfaces de entrada que possibilitam que o computador 26 execute, assistido ou não assistido, um ou mais dos métodos e técnicas descritos neste documento. O computador 26 pode prover uma saída para um visor de perfilagem 27 e um dispositivo de registro 28. O sistema de perfilagem de superfície 10 pode coletar dados em função da profundidade. O dispositivo de registro 28 é incorporado para fazer um registro dos dados coletados em função da profundidade no poço de exploração 13.
[0014] Em algumas modalidades, a lógica de processamento (por exemplo, um ou mais processadores) e o armazenamento (por exemplo, qualquer meio legível por computador adequado) podem ser dispostos no fundo de poço dentro da sonda 12 e podem ser usados em vez do computador de superfície 26 ou além do computador 26. Em tais modalidades, o armazenamento alojado no interior da sonda 12 armazena dados (tais como aqueles obtidos a partir de operações de perfilagem descritas neste documento), que podem ser baixados e processados usando o computador de superfície 26 ou outra lógica de processamento adequada uma vez que a sonda 12 foi elevada à superfície (por exemplo, em aplicações de "içamento" (SLICKLINE)). Em algumas modalidades, a lógica de processamento alojada no interior da sonda 12 pode processar pelo menos alguns dos dados armazenados no armazenamento no interior da sonda 12, antes de a sonda 12 ser elevada à superfície.
[0015] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento 14 de acordo com uma ou mais modalidades. A ferramenta de aderência de medição 14 pode incluir um transmissor de fonte 40 e dois ou mais receptores 41, 42, que podem ser dispostos em uma configuração de campo e captura. Isto é, o transmissor de fonte 40 pode ser um transdutor de campo, e receptores 41, 42 podem ser transdutores de captura próximos e distantes espaçados a distâncias axiais próximas e distantes adequadas do transmissor de fonte 40, respectivamente. Em tal configuração, o transdutor de campo de fonte 40 emite ondas sônicas ou ultrassônicas enquanto transdutores de captura próximos e distantes 41, 42 recebem as ondas sônicas ou ultrassônicas depois de reflexo do fluido de poço de exploração, revestimento, cimento e formação e registrar as ondas recebidas como formas de onda de domínio de tempo. Em função de a distância entre o transdutor de captura próximo 41 e transdutor de captura distante 42 ser conhecida, as diferenças entre as formas de onda refletidas recebidas em cada transdutor de captura 41, 42 proveem informações sobre a atenuação que pode ser correlacionada ao material na região de poço de exploração anelar e permitem uma profundidade circunferencial de investigação em torno do furo de poço.
[0016] O emparelhamento de transdutor de campo-captura pode ter frequência diferente, espaçamento e/ou orientações angulares com base em efeitos ambientais e/ou projeto de ferramenta. Por exemplo, se transdutores 40-42 operam na faixa sônica, espaçamento variando de três a quinze pés pode ser apropriado, com espaçamento de três e cinco pés sendo comum. Se os transdutores 40-42 operam na faixa ultrassônica, o espaçamento pode ser menor.
[0017] A ferramenta de aderência de cimento 14 pode incluir, além disso ou como uma alternativa para transdutores 40-42, um transdutor ultrassônico de eco pulsado 43. O transdutor ultrassônico de eco pulsado 43 pode, por exemplo, operar a uma frequência de 80 kHz até 800 kHz. A frequência de transdutor ideal é uma função do tamanho de revestimento, do peso, do ambiente de lama e outras condições. O transdutor ultrassônico de eco pulsado 43 transmite ondas, recebe as mesmas ondas depois que elas refletem do revestimento, do espaço anular e da formação e registra as ondas como formas de onda no domínio de tempo.
[0018] A Figura 3 é um fluxograma de um método de análise de pico 50 para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração e criar um perfil de aderência de cimento de acordo com uma ou mais modalidades da invenção. O método de análise de pico 50 pode ser aplicado a qualquer forma de onda refletida recebida a partir das estruturas no poço de exploração que são adjacentes à ferramenta de perfilagem de aderência de cimento 14. Ou seja, o método de análise de pico 50 pode usar — sem limitação — formas de onda sônicas padrão, ultrassônicas de pulso-eco e/ou ultrassônicas de campo e captura e processar tais formas de onda, independentemente do tipo de forma de onda ou método de geração, usando altos e baixos identificados para determinar o tipo e a característica do material no espaço anular do poço de exploração. O método de análise de pico 50 é um método visual para determinar a colocação de cimento no espaço anular de poço de exploração, não apenas perto da parede de revestimento, mas também nas áreas distantes da parede de revestimento, que têm sido historicamente difíceis de avaliar.
[0019] A título de ilustração do método de análise de pico 50, oito formas de onda refletidas ilustrativas e registradas são apresentadas. Referindo-se às Figuras 1, 3, 4A e 4B, na etapa 51, uma pluralidade de formas de onda refletidas 60 em variáveis profundidades de poço é registrada, tal como ao se usar a ferramenta de perfilagem de aderência de cimento 14. A Figura 4A é um gráfico de quatro formas de onda registradas 60a em quatro diferentes profundidades recolhidas em uma seção mais superficial 13a do poço de exploração 13 caracterizada por tubo livre, ou não ligado, e a Figura 4B é um gráfico de quatro formas de onda registradas 60b em quatro diferentes profundidades recolhidas em uma seção mais profunda 13b do poço de exploração 13 caracterizada por tubo ligado. Pode ser visto que há uma resposta de forma de onda diferente na zona de tubo livre e na zona de tubo ligado. Na zona de tubo livre 13a, as amplitudes de formas de onda 60a são relativamente altas. Em função de o cimento no espaço anular 20 atenuar as ondas na seção ligada 13b, formas de onda 60b caracterizam-se por uma amplitude inferior. A amplitude aumentada de formas de onda 60b à direita do gráfico é atribuível à resposta de formação 21.
[0020] Na etapa 52, para cada uma das formas de onda 60 registradas, o local de máximos e mínimos de amplitude, ou altos e baixos, é identificado. Em alguns casos, máximos e mínimos podem ser prontamente identificados por inspeção visual das formas de onda 60, mas tal identificação é difícil e imprecisa com formas de onda complexas. Por conseguinte, em modalidades, máximos e mínimos são identificados ao se tomar a derivada matemática de cada forma de onda 60. A Figura 5 é um gráfico que mostra as representações gráficas de derivada matemática 63 de cada forma de onda 60a da Figura 4A. Cada caso onde representação gráfica de inclinação de derivada 63 muda de sinal (indo de positivo para negativo ou de negativo para positivo) corresponde a um alto ou baixo da forma de onda correspondente 60a. Dois desses pontos 64, 65 estão marcados na Figura 5 para ilustração, os quais correspondem aos altos 61 e baixos 62 das formas de onda 60a. Embora não ilustrado diretamente, o mesmo procedimento é executado com cada forma de onda 60b da Figura 4B.
[0021] Na etapa 53, para cada máximo e mínimo identificado na etapa 52, os valores absolutos das amplitudes das formas de onda 60 são identificados. A etapa 53 é ilustrada em dois estágios. As Figuras 6A e 6B são representações gráficas das magnitudes 66 dos altos e baixos de formas de onda 60a, 60b das Figuras 4A, 4B, respectivamente. O valor de tempo correspondente para cada máximo e mínimo identificado (por exemplo, os pontos 64, 65 da Figura 5) é usado para extrair os valores de magnitude de formas de onda 60 nos mesmos tempos. Entretanto, magnitudes são representadas graficamente como uma série de pontos numerados (E1, E2...EN) em vez de com base na escala de tempo onde E1 corresponde à amplitude da primeira chegada. Por exemplo, valores de magnitude 67, 68 correspondem a altos 61 e baixos 62 de formas de onda 60a. Como mostrado, os pontos de magnitude 66 podem ser conectados por linhas retas para auxiliar a visualização. O segundo estágio da etapa 53 é ilustrado pelas Figuras 7A e 7B, que são representações gráficas dos valores absolutos 69 dos valores de magnitude 66. Por exemplo, pontos de valor absoluto 72 e 74 correspondem a valores de magnitude 67, 68 da Figura 6A. Novamente, os pontos de valor absoluto 69 podem ser conectados por linhas retas para auxiliar a visualização. Ao se usar valores absolutos, tanto os picos positivos quanto negativos de toda a forma de onda 66 são considerados em conjunto de forma simplificada.
[0022] A partir das Figuras 7A e 7B, é possível identificar algumas tendências gerais nos dados de cada forma de onda, e vários agrupamentos ou seções naturais aparecem. Empilhar, ou sobrepor, os pontos de valor absoluto 69 destaca ainda mais esses agrupamentos. As Figuras 8A e 8B ilustram esta etapa. As Figuras 8A e 8B são representações gráficas de pontos sobrepostos 76 dos pontos de valor absoluto 69 das Figuras 7A e 7B. Por exemplo, uma primeira série 77 de magnitudes de valor absoluto 76a da Figura 8A é a mesma que a série 70 da Figura 7A. Uma segunda série 78 de magnitudes de valor absoluto 76a da Figura 8A é o somatório das magnitudes de valor absoluto correspondentes 69A da série 70 e 71 da Figura 7A. A terceira série 79 de magnitudes de valor absoluto 76a da Figura 8A é o somatório das magnitudes de valor absoluto correspondentes 69A da série de 70, 71 e 73 da Figura 7A. Da mesma forma, a quarta série 80 de magnitudes de valor absoluto 76a da Figura 8A é o somatório das magnitudes de valor absoluto correspondentes 69A da série 70, 71, 73 e 75 da Figura 7A. A Figura 8B é gerada a partir da Figura 7B da mesma forma. A ordem em que as magnitudes de valor absoluto são empilhadas não é crítica, uma vez que serve meramente para destacar as tendências naturais nos dados.
[0023] Usando a sequência de etapas 51-53 acima, vários padrões começam a emergir tanto de seções livres quanto ligadas 13a, 13b do poço de exploração 13. Uma pessoa com competência comum na técnica reconhecerá que há quatro ou mais áreas, quebras ou zonas distintas na resposta de forma de onda. Por conseguinte, na etapa 54 (e tal como descrito abaixo com relação à Figura 9), a série de pontos (E1, E2...EN) é analisada e classificada de acordo com essas divisões de ocorrência natural. Cada zona pode ser ajustada ou alterada com base na resposta da forma de onda, no tamanho da revestimento, no peso de revestimento, nas propriedades de cimento e outras condições ambientais do poço. No exemplo da presente divulgação, cinco zonas são evidentes, mas um número maior ou menor de zonas pode ser apropriado para um dado conjunto de formas de onda.
[0024] A Figura 9 é uma representação gráfica combinada de todas as oito séries de magnitudes de valor absoluto 76 empilhadas das Figuras 8A e 8B. As linhas verticais mostram onde um analista pode examinar os dados de resposta de forma de onda e dividir a série de pontos em quatro ou mais zonas de acordo com a etapa 54. A Zona 1 corresponde a chegadas de sinal revestimento e a Zona 5 corresponde a chegadas sinal formação. As Zonas 2-4, portanto, englobam a área anelar entre o revestimento e a formação, com as Zonas 2 e 4 sendo um pouco influenciadas pelo revestimento e pela formação, respectivamente.
[0025] Em algumas modalidades, o grupo de zonas baseia-se no formato das formas de onda empilhadas como mostrado na Figura 9. Em tais modalidades, as zonas são agrupadas de acordo com as mudanças na inclinação das formas de onda empilhadas. Por exemplo, como mostrado na Figura 9, as mudanças de inclinação drásticas podem ser observadas em E3, E6, E8 e E10, que são os pontos que dividem as Zonas 1-5. O limite que uma mudança de inclinação particular deve exceder para se qualificar como um ponto de divisão de zona pode ser definido como adequado e desejado. Em outras modalidades, os próprios valores de pico podem ser usados para dividir as formas de onda em zonas, por exemplo, os picos de baixa e de alta podem ser projetados como os pontos em que as zonas estão divididas. Referindo-se à Figura 9, por exemplo, o ponto E3 é o pico mais alto que ocorre antes do próximo pico de baixa (ou seja, E6), assim, E3 pode ser designado como a linha divisória entre as Zonas 1-2. O pico E4 é de um valor similar àquele E3, assim, E4 pode ser designado como a linha divisória entre as Zonas 1-2 em vez de E3. Da mesma forma, o pico E6 é o valor mais baixo que ocorre antes do próximo ponto alto (ou seja, E8), assim, E6 pode ser projetado como a linha divisória entre as Zonas 23.
[0026] Em modalidades preferenciais, cada zona tem um mínimo de dois picos, embora isso não seja necessário. Em algumas modalidades, formas de onda com as amplitudes mais altas — as quais geralmente correspondem às áreas de tubo livre — podem ter zonas que são projetadas separadamente dessas formas de onda com as amplitudes mais baixas, as quais geralmente correspondem às áreas de aderência de cimento. Deste modo, por exemplo, referindo-se à Figura 9, nestas modalidades, a determinação de zonas para as quatro formas de onda de topo — as quais têm as maiores amplitudes — pode ser executada separadamente da determinação das zonas para as quatro formas de onda de fundo, as quais têm as menores amplitudes. Em algumas modalidades, as zonas podem ser selecionadas de tal modo que cada zona corresponda a uma "onda" separada nas formas de onda. Por exemplo, em tais modalidades, as Zonas 1-2 seriam separadas em E6; as Zonas 2-3 seriam separadas em E9, e assim por diante. Quaisquer destas técnicas podem ser usadas, ou técnicas alternativas adequadas podem ser usadas em vez disso. Independentemente das técnicas usadas, em modalidades preferenciais, as zonas que devem ser representadas graficamente (como descrito abaixo) são selecionadas de tal modo que não incluam sinais de formação, os quais são normalmente sinais amplitude muito alta em relação a outras chegadas de sinal a partir da coluna de revestimento e do espaço anular (por exemplo, na Figura 9, as chegadas de sinal de formação provavelmente correspondem a picos de E16 e subsequentes).
[0027] Uma vez que as zonas são selecionadas na etapa 54, a amplitude média para cada forma de onda dentro de cada zona é determinada na etapa 55. Isto é conseguido ao se calcular, para cada zona, o valor médio de cada pico da forma de onda. Deste modo, por exemplo, referindo-se à Figura 9, cada uma das formas de onda presentes na Zona 1 pode ser avaliada usando os picos de E1, E2 e E3 presentes na Zona 1. Isto resulta em vários valores médios para a Zona 1, cada valor médio correspondente a uma forma de onda diferente. Da mesma forma, os picos E4, E5 e E6 são usados para calcular o valor médio para a Zona 2. Em algumas modalidades, os picos que transpõem duas zonas (por exemplo, picos E3, E6) podem ser usados para calcular os valores médios de ambas as zonas que são transpostas. Alternativamente, em algumas modalidades, tal pico — como o pico E3 — é usado para calcular o valor médio para a Zona 2 e não para a Zona 1. Em algumas modalidades, a amplitude média de picos de Zona 1 é calculada duas vezes, uma vez com o primeiro pico (E1) e uma vez sem. Em função de os valores de E1 serem inerentemente menores do que os valores de E3, remover o primeiro conjunto de valores do cálculo da média aritmética facilita a comparação da Zona 1 para as outras zonas.
[0028] Nos métodos existentes, amplitude de tubo é calculada a partir da amplitude da chegada de E1 e, então, normalizada a certo valor com base no tamanho e peso de revestimento. Com o método de análise de pico 50, entretanto, os dados de chegada de E1 não são usados em pelo menos algumas modalidades. Por conseguinte, os dados de forma de onda não são normalizados a certo valor para o tamanho e peso de tubo, mas, em vez disso, são opcionalmente normalizados para o valor de tubo livre para o revestimento em questão. Deste modo, a maior amplitude da Zona 1 é determinada para ser 100% livre (assumindo que não há uma seção de tubo livre), e todas as outras amplitudes para as outras zonas são normalizadas por conseguinte. Dito de outra forma, o resultado final das etapas descritas acima é um número de diferentes curvas de amplitude determinadas pela quebra natural na resposta de forma de onda e normalizadas a um valor de unidade de tubo livre. Embora não seja necessária, tal normalização permite a comparação das respostas de forma de onda a um ponto de referência conhecido.
[0029] As amplitudes médias para cada zona, se normalizadas ou não, indicam uma qualidade de aderência de cimento. Entretanto, para facilitar a interpretação de tais dados de amplitude, uma representação gráfica com mapeamento de cor, tons de cinza ou intensidade pode ser usada para mostrar visualmente os valores de amplitude de cada zona em cada profundidade no poço de exploração. Por exemplo, as cores podem ser usadas variando de um preto para classificação de baixas amplitudes a cores mais claras, então, finalmente a um azul-claro que muda gradativamente a um azul-escuro em 100 por cento de amplitude de tubo livre. Um esquema de tons de cinza com várias tonalidades pode ser usado no lugar de tais cores, como pode um esquema que emprega um mapa de intensidade.
[0030] As Figuras 10A e 10B ilustram tal representação gráfica (ou "perfil de aderência de cimento"). As Figuras 10A e 10B são perfis das amplitudes de valor absoluto da Figura 8A e 8B, respectivamente, avaliados de acordo com as zonas da Figura 9. As Figuras 10A e 10B mostram os dados de amplitude de valor absoluto médio de zonal, ambos como curvas de amplitude versus profundidade quanto como mapas de cores, tons de cinza ou intensidade versus profundidade. Um gráfico à esquerda 80 inclui quatro curvas de amplitude 82 (rotuladas AV1PICOW, AV2PICO, AV3PICO, AV4PICO) dos dados de amplitude de valor absoluto médio de zonal versus profundidade. Imediatamente à direita do gráfico 80, curvas 82 são novamente representadas graficamente como perfis em tons de cinza 81a- 81d, que mostram a codificação em tons de cinza das curvas acima na mesma ordem, com uma escala de 0 a 100 e com a profundidade mostrada no eixo vertical. O perfil 81a corresponde à Zona 1; o perfil 81b corresponde à Zona 2; o perfil 81c corresponde à Zona 3; e o perfil 81D corresponde à Zona 4. Deste modo, o perfil 81a representa as amplitudes de ondas recebidas a partir do revestimento, o perfil 81d representa as amplitudes de ondas recebidas a partir da formação, e os perfis 81b e 81c representam as amplitudes de ondas recebidas a partir do espaço anular entre o revestimento e a formação. As tonalidades mais escuras indicam boa aderência de cimento (tal como mostrado na Figura 10B, que corresponde à parte inferior 13b do poço de exploração), e as tonalidades mais claras indicam fraca aderência de cimento (como mostrado na Figura 10A, que corresponde à parte superior 13a do poço de exploração). Outros esquemas, incluindo mapeamento de cores e intensidade, podem ser usados de forma apropriada.
[0031] A técnica anterior é útil para mapear toda a profundidade de um poço ao longo de uma coluna vertical simples. Isto é, a técnica é capaz de criar uma representação visual das amplitudes de forma de onda recebidas do fluido, do revestimento, do espaço anular e da formação para toda a profundidade do poço — mas apenas para formas de onda unidirecionais. Deste modo, embora o mapeamento possa indicar precisamente a qualidade de aderência de cimento na direção em que a antena de ferramenta é orientada, ele não provê informações sobre a aderência de cimento em direções onde a antena de ferramenta não é orientada. Processamento de Forma de Onda Multidirecional
[0032] Por conseguinte, em algumas modalidades, uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento multidirecional pode ser usada para transmitir ondas sônicas e/ou ultrassônicas e receber ondas sônicas e/ou ultrassônicas a partir de várias direções em cada profundidade, desse modo, provendo imagens compostas que visualizam uma porção substancial do espaço anular em cada profundidade. A Figura 11A provê uma vista em perspectiva de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento multidirecional 14. A ferramenta 14 compreende um transmissor multidirecional 89 e vários receptores direcionais 87, 88. Em algumas modalidades, um transceptor multidirecional pode ser usado em vez de transmissores e receptores separados. O restante desta discussão pressupõe o uso de modalidades de transceptor, embora técnicas descritas neste documento possam ser adaptadas para uso com qualquer configuração de ferramenta de perfilagem. A Figura 11B provê uma vista em corte transversal de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento multidirecional (por exemplo, antena radial) 14 disposta dentro de um poço de exploração 13. A ferramenta 14 está disposta dentro de uma porção 99 do poço de exploração que contém fluido ou outro material conhecido. Concentricamente adjacente à porção 99 está a coluna de revestimento 100. Concentricamente adjacente à coluna de revestimento 100 está o espaço anular 101 — uma área de interesse particular em função de conter uma camada de cimento, cuja qualidade a ferramenta 14 se destina a determinar. Concentricamente adjacente à coluna de revestimento 100 está a formação 102.
[0033] A ferramenta de perfilagem 14 compreende vários transceptores (ou "segmentos") 90a-90h dispostos de forma radial em torno da circunferência da ferramenta 14, embora o escopo desta divulgação não seja limitado a qualquer número específico de segmentos ou qualquer posicionamento radial particular dos segmentos. Usar mais segmentos irá prover dados adicionais a partir de partes adicionais do espaço anular e da camada de cimento, desse modo, produzindo uma imagem do espaço anular e da camada de aderência de cimento que possui uma resolução maior. Por outro lado, usar menos segmentos provê menos pontos de dados e, deste modo, produz uma imagem do espaço anular e da camada de cimento que possui resolução mais fraca. Cada um dos segmentos 90a- 90h é capaz de transmitir ondas sônicas e/ou ultrassônicas na direção geral indicada pelas linhas tracejadas 91-98, respectivamente. Da mesma forma, cada um dos segmentos 90a-90h está adaptado para receber ondas sônicas e/ou ultrassônicas a partir da direção geral indicada pelas linhas tracejadas 91-98, respectivamente. Novamente, tal como explicado, qualquer configuração de ferramenta adequada pode ser usada.
[0034] Na prática, cada um dos segmentos 90a-90h transmite sinais nas direções das linhas 91-98, respectivamente, e, posteriormente, recebe ondas refletidas e formas de onda registradas por conseguinte. As formas de onda registradas por segmento 90a são processadas como descrito detalhadamente acima com relação às Figuras 3-10B, desse modo, produzindo uma representação visual das amplitudes de forma de onda para várias zonas na direção geral da linha tracejada 91. Dito de outra maneira, processar as formas de onda registradas pelo segmento 90a produz uma imagem (por exemplo, codificada usando cores, tons de cinza, intensidade) que indica a qualidade de aderência de cimento na porção do espaço anular que coincide com a linha tracejada 91. A ferramenta 14, entretanto, também compreende os segmentos 90b-90h, cada um dos quais registra suas próprias formas de onda, assim como o segmento 90a. Estas formas de onda, quando processadas tal como descrito acima, produzem imagens que indicam a qualidade de aderência de cimento nas porções do espaço anular que coincidem com as linhas tracejadas 92-98. O resultado líquido deste processo usando segmentos 90a-90h é um conjunto de oito imagens que indica a qualidade de aderência de cimento nas porções do espaço anular coincidindo com as oito linhas tracejadas 91-98. Dito de outra maneira, a(s) zona(s) que corresponde(m) ao espaço anular (por exemplo, a Zona 3) é(são) visualizada(s) nos pontos indicados por linhas tracejadas 91-98. Os dados nestas várias imagens da(s) zona(s) de espaço anular podem ser agregados para produzir um conjunto composto de dados (geralmente referidos neste documento como uma "cobertura", em função de os dados serem obtidos a partir de vários pontos em torno da circunferência da(s) zona (s)) que indicam a qualidade de aderência de cimento ao longo do espaço anular 101 para a profundidade a que as formas de onda foram registradas. Os dados de cobertura podem ser modificados ao se usar qualquer técnica de interpolação adequada (por exemplo, uma técnica de média linear) para determinar dados de amplitude de valor absoluto médio apropriados para as porções da(s) zona(s) que estão localizadas entre as linhas tracejadas 91-98. Ao se repetir este processo em várias profundidades por todo o poço de exploração, uma imagem de cobertura composta é formada para produzir uma indicação da qualidade de aderência de cimento para a totalidade do espaço anular em todas as profundidades do poço de exploração — essencialmente, uma representação visual da qualidade de aderência de cimento para todo o espaço anular 101.
[0035] A Figura 12 mostra um fluxograma de um método 105 utilizável para produzir perfis para coberturas diferentes. O método 105 primeiro compreende transmitir sinais sônicos e/ou ultrassônicos e receber sinais sônicos e/ou ultrassônicos a partir de várias direções (etapa 106). Como explicado com relação à Figura 11, esta etapa pode ser executada por uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento multidirecional 14, tal como uma antena multidirecional. Depois de a ferramenta 14 registrar formas de onda de tempo-domínio com base na entrada de sinais sônicos e/ou ultrassônicos, o método 105 compreende processar cada forma de onda recebida usando as técnicas descritas acima com relação às Figuras 3-10B (etapa 107). Executar a etapa 107 resulta em dados de amplitude de valor absoluto médio em cada zona para cada forma de onda recebida. A Figura 13 mostra oito perfis em tons de cinza 115-122, embora outros esquemas, tais como mapeamento de cores ou intensidade, também possam ser usados. Os perfis 115-122 na Figura 13 correspondem a formas de onda registradas pelos segmentos 90a-90H, respectivamente. Além disso, cada um dos perfis 115-122 contém vários sub-perfis a-d. Os sub-perfis a-d correspondem aos dados de forma de onda de Zonas 1-4, respectivamente. Deste modo, por exemplo, o perfil 115a indica os dados de amplitude de valor absoluto médio na Zona 1 (por exemplo, a área geral da coluna de revestimento 100) para a forma de onda recebida do segmento 90a. Da mesma forma, por exemplo, o perfil 121c indica os dados de amplitude de valor absoluto médio na Zona 3 (por exemplo, a área externa do espaço anular 101 no interior do qual a camada de cimento é disposta) para a forma de onda recebida a partir do segmento 90g. Embora cada iteração através do método 105 processe formas de onda em uma única profundidade do poço de exploração, os perfis 115-122 na Figura 13 representam graficamente a profundidade no eixo y para demonstrar como um conjunto completo de perfis pode aparecer por toda a profundidade do poço de exploração.
[0036] Como explicado acima, cada uma das linhas tracejadas 91-98 na Figura 11B indica as áreas gerais a partir das quais se obtém os dados de forma de onda da Figura 13. A linha tracejada 91 corresponde aos dados mostrados no perfil 115, enquanto a linha tracejada 92 corresponde aos dados mostrados no perfil 116, e assim por diante. Por esta razão, é possível reorganizar os perfis da Figura 13, de tal maneira que eles proveem vistas em corte transversal dos dados de amplitude do poço de exploração. Dito de outra forma, e referindo-se à Figura 11B, os dados para a linha tracejada 91 — que corresponde ao perfil 115 — podem ser agrupados com os dados para linha tracejada 95 — que corresponde ao perfil 119. O agrupamento dos perfis de linhas tracejadas que são separados em 180 graus desta maneira proveem uma vista em corte transversal dos perfis 115-122, desse modo, tornando os perfis mais fáceis de entender e interpretar.
[0037] A Figura 14 mostra tal rearranjo de perfis 115-122. Especificamente, os perfis 115 e 119 são agrupados (mostrado como o perfil 125) em função de corresponderem a linhas tracejadas 91 e 95. Da mesma forma, os perfis 116 e 120 são agrupados (mostrado como o perfil 126) em função de corresponderem a linhas tracejadas 92 e 96. Os perfis 117 e 121 são agrupados (mostrado como o perfil 127) em função de corresponderem a linhas tracejadas 93 e 97, e os perfis 118 e 122 são agrupados (mostrado como o perfil 128) em função de corresponderem a linhas tracejadas 94 e 98. Como mostrado na Figura 14, os perfis 115 e 119 são orientados de tal maneira que o espaço de poço de exploração aberto 99 está no meio, os dados da Zona 1 (ou seja, os perfis 115a e 119a) são imediatamente adjacentes ao espaço aberto 99, os dados de Zona 2 (ou seja, os perfis 115b e 119b) são imediatamente adjacentes aos dados de Zona 1, os dados de Zona 3 (ou seja, os perfis 115c e 119c) são imediatamente adjacentes aos dados de Zona 2 e dados de Zona 4 (ou seja, os perfis 115d e 119d) são imediatamente adjacentes aos dados de Zona 3. Desta forma, a faixa 1 mostra o que uma vista em corte transversal dos dados de amplitude de valor absoluto médio tomados em linhas tracejadas 91 e 95 seria semelhante por todo o poço de exploração em todas as profundidades, começando com o espaço aberto 99 e movendo-se para fora com perfis 115a e 119a representando os dados que correspondem aproximadamente à coluna de revestimento 100, perfis 116a e 120a representando dados que correspondem aproximadamente à porção interna do espaço anular 101, os perfis 117a e 121a representando dados que correspondem aproximadamente à porção externa do espaço anular 101, e os registros 118a e 122a representando dados que correspondem aproximadamente à área do espaço anular 101 imediatamente adjacente à formação 102. Os perfis 126-128 são igualmente arranjados.
[0038] Referindo-se novamente à Figura 12, em seguida, o método 105 compreende agregar dos dados de amplitude de valor absoluto médio para cada zona através de todas as formas de onda recebidas nas coberturas (etapa 108), que foram brevemente descritas acima. Por exemplo, os dados de Zona 1 em todas as formas de onda — isto é, dados representados por perfis 115a, 116a, 117a, 118a, 119a, 120a, 121a e 122a — são agregados em uma cobertura. Estes dados foram coletados a partir da coluna de revestimento 100 nos pontos coincidentes com linhas tracejadas 91-98. As áreas de coluna 100 não coincidentes com linhas tracejadas 91-98, entretanto, são ignoradas e não estão representadas na cobertura. Por conseguinte, qualquer técnica de interpolação adequada (por exemplo, uma técnica de média linear) é usada para determinar os valores de dados para as áreas da coluna 100 entre as linhas tracejadas 91-98. Desta forma, a cobertura apresenta uma figura mais completa dos dados para toda a coluna 100. Um processo similar é executado para os dados de Zona 2 em todas as formas de onda — isto é, dados correspondentes à porção interna do espaço anular 101; para os dados de Zona 3 em todas as formas de onda, as quais correspondem à porção externa do espaço anular 101; e para os dados de Zona 4 em todas as formas de onda, que correspondem à área do espaço anular 101 que é imediatamente adjacente à formação 102. Os dados agregados são então usados para criar uma imagem composta da qualidade de aderência de cimento para cada cobertura (etapa 109). Especificamente, as imagens são geradas usando os dados de perfis 115-122 e qualquer uma dentre uma variedade de técnicas de interpolação adequadas; cada imagem corresponde a uma cobertura diferente e representa os dados de amplitude de valor absoluto médio para essa cobertura. As etapas 106-109 são então repetidas em várias profundidades dentro do poço de exploração 13 (etapa 110), e dados adicionais obtidos a partir de cada profundidade são adicionados às imagens de cobertura composta geradas na etapa 109 para visualizar todo o poço de exploração. O número de profundidades em que o processo 105 é executado pode variar, mas no caso que os dados de amplitude de valor absoluto médio entre quaisquer duas profundidades em falta, qualquer técnica de interpolação adequada pode ser usada para determinar esses dados, e os dados podem ser adicionados à imagem de cobertura composta em questão.
[0039] A Figura 15 mostra um conjunto de tais imagens compostas (ou perfis compostos) para cada cobertura. A imagem 130 é uma imagem em tons de cinza dos dados de amplitude de valor absoluto médio para a cobertura que corresponde à Zona 1 — por exemplo, a coluna de revestimento. Ela é formada usando todos os dados de Zona 1 disponíveis — isto é, dados nos perfis 115a, 116a, 117a, 118a, 119a, 120a, 121a e 122a — e qualquer uma dentre uma variedade de técnicas de interpolação adequadas. Da mesma forma, a imagem 131 é uma imagem em tons de cinza dos dados de amplitude de valor absoluto médio para a cobertura que corresponde à Zona 2 — por exemplo, a área interna do espaço anular. Ela é formada usando todos os dados de Zona 2 disponíveis — isto é, dados nos perfis 115b, 116b, 117b, 118b, 119b, 120b, 121b e 122b — e uma técnica de interpolação adequada. A imagem 132 é uma imagem em tons de cinza dos dados de amplitude de valor absoluto médio para a cobertura que corresponde à porção externa do espaço anular 101. Ela é formada usando todos os dados de Zona 3 disponíveis — isto é, os dados nos perfis 115c, 116c, 117c, 118c, 119c, 120c, 121c e 122c — e uma técnica de interpolação adequada. Finalmente, a imagem 133 é uma imagem em tons de cinza dos dados de amplitude de valor absoluto médio para a área do espaço anular 101 imediatamente adjacente à formação 102. Ela é formada usando todos os dados de Zona 4 disponíveis — isto é, os dados nos perfis 115d, 116d, 117d, 118d, 119d, 120d, 121d e 122d — e uma técnica de interpolação apropriada. Imagens 131-133 podem ser de maior interesse, em função de elas serem representações visuais da camada de cimento disposta no interior do espaço anular 101. Tonalidades mais claras representam dados de amplitude de valor absoluto médio alto e, deste modo, fracas aderências de cimento (ou a ausência total de cimento), enquanto tonalidades mais escuras representam dados de amplitude de valor absoluto médio baixo e, deste modo, aderências de cimento fortes.
[0040] Esta discussão descreve Zonas 1-4 (e suas correspondentes coberturas) como se elas coincidissem precisamente com o revestimento 100, o espaço anular interno 101, o espaço anular externo 101 e o espaço anular 101, imediatamente adjacente à formação 102, respectivamente. Em algumas modalidades, entretanto, este pode não ser o caso. As formas de onda registradas podem, em alguns casos, ser divididas em zonas (Figura 4, etapa 54; Figura 10) de tal modo que uma zona única (e a cobertura correspondente) coincide com vários recursos no poço de exploração. Por exemplo, em vez de corresponder apenas à coluna de revestimento 100, a Zona 2 pode corresponder à parte ou toda a coluna de revestimento 100 e à parte ou todo o espaço anular 101. Além disso, enquanto as modalidades foram descritas acima no contexto das quatro zonas e quatro coberturas, qualquer número adequado de zonas e coberturas pode ser usado, de acordo com o critério de uma pessoa com competência comum na técnica. Além disso, as técnicas descritas até agora têm sido no contexto de coluna de revestimento única. As mesmas técnicas, entretanto, também podem ser usadas para avaliar cimento em espaços anelares atrás de várias colunas de revestimento. Em tais modalidades, formas de onda podem ser divididas em mais do que quatro zonas, de modo que cada espaço anular que contém cimento é atribuído a pelo menos uma zona. Ainda adicionalmente, embora nas modalidades anteriores sinais sônicos e/ou ultrassônicos sejam transmitidos e recebidos usando a ferramenta de perfilagem multidirecional 14 mostrada nas Figuras 11A-11B, em algumas modalidades outras ferramentas adequadas são usadas, tais como os transdutores de campo e captura 40-42 ou transdutor de pulso-eco 43 da Figura 2. Estes transdutores, embora unidirecionais, podem ser montados em um cabo de aço de tal modo que eles girem em torno do seu eixo, desse modo, possibilitando que os transdutores transmitam sinais sônicos e/ou ultrassônicos e recebam sinais sônicos e/ou ultrassônicos a partir de várias direções. Razões de Uso e Diferenças em Ambientes de Várias Colunas
[0041] A Figura 16 é um fluxograma de um método que pode ser usado para avaliar a qualidade do cimento presente em espaços anelares atrás de uma ou mais colunas de revestimento. Embora seja descrito no contexto de uma ferramenta de perfilagem de aderência de cimento unidirecional, também pode ser executado em modalidades que implementam uma ferramenta de perfilagem multidirecional. Além disso, embora a técnica seja descrita no contexto de um ambiente com duas colunas de revestimento, a técnica também pode ser executada em ambientes de fundo de poço com uma única coluna de revestimento ou mais do que duas colunas de revestimento. Em geral, o método envolve determinar os dados de amplitude de valor absoluto médio de cada uma dentre uma pluralidade de zonas de uma forma de onda conforme descrito acima com relação às Figuras 3-10B, e, então, determinar as razões numéricas ou diferenças entre os dados para as zonas. Este processo é repetido a várias profundidades. As razões ou diferenças calculadas são então representadas graficamente em função da profundidade e são analisadas para identificar áreas de um espaço anular (por exemplo, um espaço anular atrás do exterior de duas colunas de revestimento concêntricas) que possua forte aderência de cimento e aquelas que tenham aderência cimento mais fraca.
[0042] O método 140 começa com a transmissão e recepção de sinais sônicos e/ou ultrassônicos em várias profundidades de um poço de exploração (etapa 141), e compreende, adicionalmente, processar cada forma de onda registrada de acordo com as técnicas descritas acima com relação às Figuras 3-10B (etapa 142). O resultado da etapa 142 é um conjunto de dados de amplitude de valor absoluto médio para cada uma dentre uma pluralidade de zonas e em várias profundidades de poço de exploração. O método 140, então, compreende calcular as razões (ou, alternativamente, calcular as diferenças) entre os dados de amplitude de valor absoluto médio para diferentes zonas em cada profundidade (etapa 143). Por exemplo, se a amplitude de valor absoluto médio para uma Zona 1 hipotética é de 10.000 a uma profundidade de 500 pés e a amplitude de valor absoluto médio para uma Zona 3 hipotética é de 2000 na mesma profundidade de 500 pés, a razão de Zona 1 para a Zona 3 em 500 pés é 5. Tais razões entre os dados de Zona 1 e Zona 3 podem ser calculadas ao longo de várias profundidades do poço de exploração, desse modo, produzindo uma curva de razão de Zona 1 para Zona 3 para algumas ou todas as profundidades do poço de exploração. A curva de razão é então representada graficamente (etapa 144). Tais curvas de razão podem ser produzidas por qualquer combinação de zonas e não estão limitadas às Zonas 1 e 3. Curvas de diferença (isto é, executas ao se subtrair os dados de amplitude de valor absoluto médio para as diferentes zonas a uma profundidade comum) podem ser geradas e representadas graficamente de forma semelhante.
[0043] Cada curva de razão ou curva de diferença é representada graficamente com uma ou mais curvas complementares que indicam as razões ou diferenças entre duas outras zonas além das zonas que já foram representadas graficamente. Por exemplo, uma representação gráfica de razão única pode conter tanto uma curva de razão de Zona 1 para Zona 2 quanto uma curva de razão de Zona 2 para Zona 3. Da mesma forma, uma representação gráfica de diferença única pode conter tanto uma curva de diferença de Zona 1 para Zone 2 quanto uma curva de diferença de Zona 2 para Zona 3. Embora duas curvas por representação gráfica sejam preferenciais, qualquer número de curvas pode ser representada graficamente, como desejado. As curvas de razão ou de diferença são então analisadas para padrões particulares para identificar a forte ou fraca aderência de cimento por toda a profundidade do poço de exploração (etapa 145).
[0044] A Figura 17 é um conjunto ilustrativo de representações gráficas de amplitude e de razão produzidas ao se executar o método da Figura 16 em um ambiente de poço de exploração hipotético, em conformidade com as modalidades. Especificamente, a Figura 17 mostra uma representação gráfica de curva de razão 150 e um perfil de aderência de cimento de amplitude 151. A representação gráfica de curva de razão 150 inclui duas curvas de razão — uma curva 148 de Zona 1 para Zona 2, e uma curva 149 de Zona 2 para Zona 3. Estas curvas são representadas graficamente em função da profundidade ao longo do eixo vertical. O perfil 151 é semelhante aos perfis ilustrados na Figura 13 pelo fato de que mostra os dados de amplitude de valor absoluto médio codificados em tons de cinza para cada uma das quatro zonas em uma pluralidade de profundidades. Em particular, o perfil 151 compreende sub-perfis 151a- 151d, os quais correspondem a Zonas 1-4 hipotéticas, respectivamente. Comparar a representação gráfica 150 ao perfil 151 desta forma facilita a interpretação inicial da representação gráfica 150. Depois de o comportamento da representação gráfica 150 ser entendido ao se interpretar à luz do perfil 151, o perfil 151 não é mais necessário e a representação gráfica 150 pode ser interpretada e usada independentemente do perfil 151.
[0045] O comportamento das curvas de razão mostradas na representação gráfica 150 indica a qualidade de aderência de cimento presente no espaço anular atrás da segunda coluna de revestimento em um ambiente de poço de exploração de várias colunas. A determinação sobre quais razões de zona devem ser calculadas e representadas graficamente depende, pelo menos em parte, da aderência da Zona 1 (ou seja, a coluna de revestimento interna). Se as curvas de amplitude associadas à Zona 1 sugerem que a Zona 1 é de tubo livre, — ou seja, essa Zona 1 contém uma coluna de revestimento interno que não está ligada ao cimento no espaço anular adjacente às colunas — então as razões de quaisquer duas zonas podem ser normalmente usadas para calcular e representar graficamente uma curva de razão (e, alternativamente, diferenças de quaisquer duas zonas pode ser normalmente usada para calcular e representar graficamente uma curva de diferença). Entretanto, se as curvas de amplitude associadas à Zona 1 sugerem que a Zona 1 está aderida ao cimento, então, a Zona 1 preferencialmente não é usada nos cálculos de razão ou diferenciais.
[0046] As curvas de razão 148, 149 na representação gráfica 150 convergem e divergem. Em alguns casos, elas convergem ao ponto em que elas têm o mesmo valor. Como pode ser visto ao se comparar o comportamento das curvas de razão aos valores de amplitude no perfil 151, quando as curvas de razão divergem entre si em uma profundidade particular, os valores de amplitude nos perfis 151a-c (isto é, Zonas 1-3) diminuem na mesma profundidade. Como explicado detalhadamente acima, valores de amplitude decrescentes indicam o fortalecimento de aderência de cimento. Deste modo, por exemplo, em profundidade x1, as curvas de razão são altamente divergentes, e amplitudes relativamente baixas (indicando forte aderência) são vistas nas Zonas 1-3 na mesma profundidade no perfil 151. Na profundidade x2, as curvas de razão posicionam-se uma sobre a outra e são efetivamente o mesmo valor; nesta mesma profundidade no perfil 151, amplitudes relativamente altas (indicando fraca aderência) são vistas nas Zonas 1-3. Em profundidades x3-x5, as curvas de razão divergentes na representação gráfica 150 correspondem a amplitudes relativamente baixas (e fortes aderências) nas mesmas profundidades no perfil 151. As profundidades x1-x5 são selecionadas meramente para finalidades ilustrativas. As relações descritas entre a representação gráfica 150 e o perfil 151 em profundidades x1-x5 são, em geral, válidas para todas as profundidades. O comportamento de curvas de diferença é, de forma similar, preditivo da qualidade de aderência de cimento em qualquer profundidade fornecida.
[0047] A Figura 18 é outro conjunto ilustrativo de representações gráficas de amplitude e de razão produzidas ao se executar o método da Figura 16 em um ambiente de poço de exploração hipotético, em conformidade com as modalidades. A representação gráfica 152 contém duas curvas de razão — curva 154 de Zone 1 para Zona 3 e curva 155 de Zona 2 para Zona 3. O perfil 153 contém quatro sub-perfis 153a-d, os quais correspondem às Zonas 1-4 hipotéticas, respectivamente. As relações descritas acima com relação à Figura 17 também são válidas na Figura 18. Especificamente, quanto mais as curvas de razão na representação gráfica 152 divergem, menores as amplitudes na mesma profundidade para as Zonas 1-3 no perfil 153, deste modo, indicando uma forte aderência de cimento nessa profundidade. Da mesma forma, quanto mais as curvas de razão na representação gráfica 152 convergem, maiores as amplitudes na mesma profundidade para as Zonas 1-3 no perfil 153, deste modo, indicando fraca aderência de cimento nessa profundidade. Por exemplo, na profundidade x1, as curvas de ração divergem significativamente. Na mesma profundidade no perfil 153, a codificação em tons de cinza indica baixas amplitudes e, portanto, forte aderência de cimento. Na profundidade x2, entretanto, as curvas de razão convergiram totalmente. Deste modo, na mesma profundidade no perfil 153, a codificação em tons de cinza indica altas amplitudes e, portanto, uma fraca ligação de cimento. O comportamento de curvas de diferença é, de forma similar, preditivo da qualidade de aderência de cimento em qualquer profundidade fornecida.
[0048] Analisar o comportamento das curvas de razão ou de diferença desta forma apresenta várias vantagens. Em primeiro lugar, um intérprete que inspeciona uma representação gráfica de curva de razão é capaz de determinar, imediatamente, a qualidade de aderência de cimento relativa em qualquer profundidade fornecida. Por exemplo, se um intérprete deseja identificar as profundidades em um poço de exploração hipotético com a aderência de cimento mais fraca, ele pode simplesmente inspecionar uma representação gráfica de curva de razão — tal como representação gráfica 150 ou 152 — e identificar as áreas onde as curvas de razão têm valores idênticos. Da mesma forma, se o intérprete deseja identificar as profundidades com a aderência de cimento mais forte, ele pode identificar as profundidades na representação gráfica de curva de razão em que as curvas de razão divergem mais significativamente. Esta facilidade de uso é intensificada pelo fato de que uma representação gráfica de curva de razão tem menos curvas (e é, deste modo, mais fácil de ler e interpretar) do que uma representação gráfica de amplitude equivalente, uma vez que uma única curva de razão é formada usando dados de amplitude a partir de várias curvas de amplitude.
[0049] Outra vantagem para o uso de curvas de razão ou de diferença é que em função de tais curvas serem inerentemente de natureza relativa, elas sofrem em menor grau de condições ambientais que possam deturpar as medições de amplitude discreta. Mais especificamente, em alguns ambientes de fundo de poço que contêm várias colunas de revestimento concêntricas, a presença de uma coluna interna (e fluido ou cimento no espaço anular fora da coluna interna) pode interferir na obtenção de valores de amplitude precisos das ondas recebidas a partir de um invólucro de cimento fora da segunda coluna de revestimento. Por exemplo, analisar os valores de amplitude de uma Zona 6 hipotética (correspondente a um invólucro de cimento externo) necessariamente implica no uso de dados que foram submetidos à interferência decorrente da coluna interna. Entretanto, quando os valores de amplitude de Zona 6 são analisados em relação aos valores de Zona 4 (ao calcular as razões ou diferenças entre as duas zonas), o impacto da interferência causada pela coluna interna (e fluido ou cimento fora da coluna interna) é atenuado, em função de tanto dos dados de Zonas 4 quanto dos dados de Zona 6 terem sido submetidos aos mesmos níveis ou similares de interferência. Ao tomar razões ou diferenças de dados das duas zonas, os efeitos de interferência são atenuados.
[0050] As outras numerosas variações e modificações tornar-se-ão visíveis àqueles versados na técnica tão logo a divulgação acima for apreciada. Pretende-se que as reivindicações seguintes sejam interpretadas como englobando todas as tais variações, modificações e equivalentes. Além disso, o termo "ou" devem ser interpretado em um sentido inclusivo.
[0051] A presente divulgação engloba inúmeras modalidades. Pelo menos algumas destas modalidades são direcionadas a um método para gerar um perfil de aderência de cimento que compreende transmitir ondas sônicas ou ultrassônicas em várias direções a partir de uma ferramenta de perfilagem disposta em um poço de exploração; receber ondas refletidas na ferramenta de perfilagem e registrar formas de onda com base em ditas ondas recebidas; processar as formas de onda para determinar valores numéricos que indicam um grau de aderência associado a várias porções de um invólucro de cimento disposto em dito poço de exploração; agregar os valores numéricos; e gerar uma imagem composta com base em ditos valores numéricos agregados. Tais modalidades podem ser complementadas de várias de formas, incluindo adicionar qualquer um dentre os conceitos ou as etapas a seguir, em qualquer sequência e em qualquer combinação: os valores numéricos compreendem amplitudes de valor absoluto médio em mínimos e máximos das formas de onda; identificar ditos mínimos e máximos das formas de onda ao se determinar derivados de ditas formas de onda; identificar ditos mínimos e máximos compreende, adicionalmente, identificar altos e baixos em ditas formas de onda que correspondem a mudanças de sinal identificadas usando ditos derivados; dita imagem composta é selecionada a partir do grupo que consiste em imagens codificadas por cores, imagens codificadas em tons de cinza e imagens codificadas por intensidade; interpolar valores entre pelo menos alguns dos valores numéricos, em que gerar dita imagem composta compreende usar os valores interpolados; e a ferramenta de perfilagem compreende um sistema transmissor e receptor selecionado a partir do grupo que consiste em uma ou mais antenas multidirecionais, transceptores de campo e captura e um transceptor de pulso-eco.
[0052] Pelo menos algumas modalidades da presente divulgação são direcionadas a um método para gerar um perfil de aderência de cimento que compreende baixar uma ferramenta de perfilagem multidirecional em um poço de exploração; transmitir vários sinais radialmente a partir da ferramenta; receber vários sinais refletidos; para cada um de ditos sinais recebidos, determinar um conjunto de amplitudes de valor absoluto de uma forma de onda correspondente a mínimos e máximos de dita forma de onda; para cada conjunto de amplitudes de valor absoluto, determinar uma porção do conjunto que corresponde a uma área associada a um invólucro de cimento; determinar um valor médio das amplitudes de valor absoluto em cada uma dentre ditas porções; e gerar uma imagem composta usando os valores médios determinados para ditas porções. Tais modalidades podem ser complementadas de várias formas, incluindo adicionar qualquer um dentre os conceitos ou as etapas a seguir, em qualquer sequência e em qualquer combinação: a ferramenta de perfilagem multidirecional é selecionada a partir do grupo que consiste em antenas multidirecionais, antenas de campo e captura e uma antena de pulso-eco; gerar a imagem composta compreende usar valores interpolados determinados usando pelo menos alguns dos valores médios; executar dito método em uma pluralidade de diferentes profundidades no poço de exploração; ditos mínimos e máximos das formas de onda são identificados ao se calcular derivados de ditas formas de onda; representar graficamente ditos conjuntos de amplitudes de valor absoluto e sobrepor ditos conjuntos de amplitudes de valor absoluto para determinar as porções dos conjuntos que correspondem à área associada ao invólucro de cimento; e normalizar ditos valores médios a outros valores médios determinados para outras porções dos conjuntos de amplitudes de valor absoluto, ditas outras porções correspondendo a uma área do poço de exploração dentro da qual a ferramenta é disposta.
[0053] Pelo menos algumas das modalidades da presente divulgação são direcionadas a um sistema para avaliar aderência de cimento em um poço de exploração que compreende uma ferramenta de perfilagem multidirecional para transmitir sinais a partir da ferramenta em várias direções e para receber sinais refletidos; e lógica de processamento acoplada à ferramenta que determina, para cada um dos sinais recebidos, um conjunto de amplitudes de valor absoluto de uma forma de onda correspondente a mínimos e máximos da dita forma de onda, em que uma porção de cada conjunto de amplitudes de valor absoluto corresponde a uma área associada a um invólucro de cimento no poço de exploração, e pelo fato de que a lógica de processamento determina um valor médio das amplitudes de valor absoluto em cada uma de ditas porções e gera uma imagem composta usando os valores médios determinados para ditas porções. Tais modalidades podem ser complementadas de várias formas, incluindo adicionar qualquer um dentre os conceitos a seguir, em qualquer sequência e em qualquer combinação: uma porção diferente de cada conjunto de amplitudes de valor absoluto corresponde a uma área diferente associada a um invólucro de cimento diferente no poço de exploração, em que a lógica de processamento determina um valor médio das amplitudes de valor absoluto em cada uma dentre ditas porções diferentes e gera uma imagem composta diferente usando o valor médio determinado para cada uma dentre ditas porções diferentes; a ferramenta de perfilagem multidirecional é selecionada a partir do grupo que consiste em uma antena radial, transceptores de campo e captura e um transceptor de pulso-eco; a lógica de processamento determina ditos mínimos e máximos da forma de onda ao se calcular um derivado da forma de onda; a imagem composta é selecionada a partir do grupo que consiste em uma imagem codificada por cores, uma imagem codificada em tons de cinza e uma imagem codificada por intensidade; e, para gerar a imagem composta, a lógica de processamento interpola entre pelo menos alguns dos valores médios.

Claims (22)

1. Método para gerar um perfil de aderência de cimento, caracterizado pelo fato de compreender: - transmitir ondas sônicas ou ultrassônicas em várias direções a partir de uma ferramenta de perfilagem disposta em um poço de exploração; - receber ondas refletidas na ferramenta de perfilagem e registrar formas de onda com base em ditas ondas recebidas; - processar as formas de onda para determinar valores numéricos que indicam um grau de aderência associado a várias porções de um invólucro de cimento disposto em dito poço de exploração; - agregar os valores numéricos de uma primeira zona e uma segunda zona em uma profundidade, sendo que os valores numéricos são amplitudes de valor absoluto médio em um mínimo e um máximo das formas de onda; - calcular uma diferença entre as amplitudes de valor absoluto médio da primeira zona e da segunda zona; - gerar uma imagem composta conforme o perfil do cimento, sendo que a imagem composta representa graficamente a diferença entre as amplitudes de valor absoluto médio da primeira zona e da segunda zona.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda identificar ditos mínimos e máximos das formas de onda ao se determinar derivados de ditas formas de onda.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a identificação dos ditos mínimos e máximos compreende, adicionalmente, identificar altos e baixos em ditas formas de onda que correspondem a mudanças de sinal identificadas usando ditos derivados.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a dita imagem composta ser selecionada a partir do grupo que consiste em: imagens codificadas por cores, imagens codificadas em tons de cinza e imagens codificadas por intensidade.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, interpolar valores entre pelo menos alguns dos valores numéricos, e sendo que a geração da dita imagem composta compreende usar os valores interpolados.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a ferramenta de perfilagem compreender um sistema transmissor e receptor selecionado a partir do grupo que consiste em: uma ou mais antenas multidirecionais, transceptores de campo e captura e um transceptor de pulso-eco.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, interpolar valores entre pelo menos alguns dos valores numéricos, sendo que gerar a dita imagem composta compreende usar os valores interpolados, e sendo que a dita imagem composta é selecionada a partir do grupo que consiste em: imagens codificadas por cores, imagens codificadas em tons de cinza e imagens codificadas por intensidade.
8. Método para gerar um perfil de aderência de cimento, caracterizado pelo fato de compreender: - baixar uma ferramenta de perfilagem multidirecional em um poço de exploração; - transmitir vários sinais radialmente a partir da ferramenta; - receber vários sinais refletidos; - para cada um dentre ditos sinais recebidos, determinar um conjunto de amplitudes de valor absoluto de uma forma de onda correspondente em mínimos e máximos de dita forma de onda; - para cada conjunto de amplitudes de valor absoluto, determinar uma porção do conjunto que corresponde a uma área associada a um invólucro de cimento; - determinar um valor médio das amplitudes de valor absoluto em cada uma dentre ditas porções; - calcular uma diferença entre os valores médios das amplitudes de valor absoluto das citadas porções; e - gerar uma imagem composta usando os valores médios das amplitudes de valor absoluto determinados para ditas porções, e sendo que a imagem composta representa graficamente a diferença entre os valores médios das amplitudes de valor absoluto determinados para ditas porções.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo de a ferramenta de perfilagem multidirecional ser selecionada a partir do grupo que consiste em: antenas multidirecionais, antenas de campo e captura e uma antena de pulso-eco.
10. Método, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de gerar a imagem composta compreender usar valores interpolados determinados usando pelo menos alguns dos valores médios.
11. Método, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, executar o dito método em uma pluralidade de diferentes profundidades no poço de exploração.
12. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de ditos mínimos e máximos das formas de onda serem identificados ao se calcular derivados de ditas formas de onda.
13. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, representar graficamente ditos conjuntos de amplitudes de valor absoluto e sobrepor ditos conjuntos de amplitudes de valor absoluto para determinar as porções dos conjuntos que correspondem à área associada ao invólucro de cimento.
14. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, normalizar ditos valores médios para outros valores médios determinados para outras porções dos conjuntos de amplitudes de valor absoluto, ditas outras porções correspondendo a uma área do poço de exploração no interior da qual a ferramenta é disposta.
15. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, executar dito método em uma pluralidade de diferentes profundidades no poço de exploração, e sendo que a geração da imagem composta compreende usar valores interpolados determinados usando pelo menos alguns dos valores médios.
16. Sistema para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração, caracterizado pelo fato de compreender: - uma ferramenta de perfilagem multidirecional para transmitir sinais a partir da ferramenta em várias direções e para receber sinais refletidos; - lógica de processamento acoplada à ferramenta que determina, para cada um dos sinais recebidos, um conjunto de amplitudes de valor absoluto de uma forma de onda correspondente a mínimos e máximos de dita forma de onda, sendo que uma porção de cada conjunto de amplitudes de valor absoluto corresponde a uma área associada a um invólucro de cimento no poço de exploração, e sendo que a lógica de processamento determina um valor médio das amplitudes de valor absoluto em cada uma dentre ditas porções e gera uma imagem composta usando os valores médios determinados para ditas porções; e - um perfil de aderência de cimento, sendo que o perfil de aderência de cimento exime a imagem composta.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de uma porção diferente de cada conjunto de amplitudes de valor absoluto corresponder a uma área diferente associada a um invólucro de cimento diferente no poço de exploração, e sendo que a lógica de processamento determina um valor médio das amplitudes de valor absoluto em cada uma dentre ditas porções diferentes e gera uma imagem composta diferente usando o valor médio determinado para cada uma dentre ditas porções diferentes.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de a ferramenta de perfilagem multidirecional ser selecionada a partir do grupo que consiste em: uma antena radial, transceptores de campo e captura e um transceptor de pulso-eco.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de a lógica de processamento determinar ditos mínimos e máximos da forma de onda ao se calcular um derivado da forma de onda.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de a imagem composta ser selecionada a partir do grupo que consiste em: uma imagem codificada por cores, uma imagem codificada em tons de cinza e uma imagem codificada por intensidade.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de, para gerar a imagem composta, a lógica de processamento interpolar entre pelo menos alguns dos valores médios.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de, para gerar a imagem composta, a lógica de processamento interpolar entre pelo menos alguns dos valores médios, e sendo que a imagem composta é selecionada a partir do grupo que consiste em uma imagem codificada por cores, uma imagem codificada em tons de cinza e uma imagem codificada por intensidade.
BR112017007413-3A 2014-10-31 2014-10-31 Método para gerar um perfil de aderência de cimento e sistema para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração BR112017007413B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2014/063483 WO2016069000A1 (en) 2014-10-31 2014-10-31 Peak analysis of multi-directional sonic and ultrasonic waveforms for cement bond logging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112017007413A2 BR112017007413A2 (pt) 2018-01-23
BR112017007413B1 true BR112017007413B1 (pt) 2022-03-15

Family

ID=55858100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112017007413-3A BR112017007413B1 (pt) 2014-10-31 2014-10-31 Método para gerar um perfil de aderência de cimento e sistema para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10221673B2 (pt)
EP (1) EP3194717B1 (pt)
BR (1) BR112017007413B1 (pt)
WO (1) WO2016069000A1 (pt)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3204604B1 (en) 2014-10-31 2020-09-30 Halliburton Energy Services, Inc. Using amplitude ratio curves to evaluate cement sheath bonding in multi-string downhole environments
WO2018125114A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Halliburton Energy Services, Inc. Rotating spectral density tool for behind pipe evaluation
US11091999B2 (en) 2018-06-12 2021-08-17 Probe Technology Services, Inc. Methods and apparatus for cement bond evaluation through production tubing
US11078784B2 (en) * 2018-10-16 2021-08-03 Halliburton Energy Services, Inc. Dynamic transducer normalization

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2569476B1 (fr) 1984-08-24 1987-01-09 Schlumberger Prospection Procede et dispositif pour evaluer la qualite du ciment entourant le tubage d'un puits
US4896303A (en) 1986-09-30 1990-01-23 Schlumberger Technology Corporation Method for cementation evaluation using acoustical coupling and attenuation
US5763773A (en) * 1996-09-20 1998-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Rotating multi-parameter bond tool
US6041861A (en) * 1997-12-17 2000-03-28 Halliburton Energy Services, Inc. Method to determine self-calibrated circumferential cased bond impedance
US7656747B2 (en) * 2005-07-22 2010-02-02 Halliburton Energy Services, Inc. Ultrasonic imaging in wells or tubulars
US7787327B2 (en) 2006-11-15 2010-08-31 Baker Hughes Incorporated Cement bond analysis
US8964504B2 (en) 2010-04-07 2015-02-24 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for evaluating a cemented borehole casing
JP2012069212A (ja) 2010-09-24 2012-04-05 Jvc Kenwood Corp 光ディスク装置、フォーカス制御方法及び制御プログラム
GB2503010B (en) * 2012-06-14 2018-04-18 Reeves Wireline Tech Ltd A method of processing geological log data
US20140056111A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Cung Khac Vu Acoustic detector
WO2014165487A2 (en) * 2013-04-01 2014-10-09 Services Petroliers Schlumberger Cement evaluation
EP3055716B1 (en) * 2013-10-08 2018-06-06 Exxonmobil Upstream Research Company Automatic dip picking from wellbore azimuthal image logs
US10180511B2 (en) 2014-07-02 2019-01-15 Halliburton Energy Services, Inc. Peak analysis of ultrasonic waveforms for cement bond logging
EP3204604B1 (en) 2014-10-31 2020-09-30 Halliburton Energy Services, Inc. Using amplitude ratio curves to evaluate cement sheath bonding in multi-string downhole environments

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017007413A2 (pt) 2018-01-23
WO2016069000A1 (en) 2016-05-06
EP3194717B1 (en) 2019-08-14
EP3194717A4 (en) 2018-06-06
US20170248002A1 (en) 2017-08-31
US10221673B2 (en) 2019-03-05
EP3194717A1 (en) 2017-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11578588B2 (en) Frequency weighting in broadband acoustic beamforming
US10995606B2 (en) Well integrity analysis using sonic measurements over depth interval
US10324218B2 (en) Electromagnetic assessment of multiple conductive tubulars
US10288583B2 (en) Defect discrimination apparatus, methods, and systems
US10760410B2 (en) Stitching methods to enhance beamforming results
US10408037B2 (en) Using amplitude ratio curves to evaluate cement sheath bonding in multi-string downhole environments
BR112020009277A2 (pt) otimizador de excitação de perfilagem de poço por atenuação de onda orientada com base em modelagem de forma de onda
BR112017007413B1 (pt) Método para gerar um perfil de aderência de cimento e sistema para avaliar a aderência de cimento em um poço de exploração
US10598563B2 (en) Downhole acoustic source localization
RU2608636C1 (ru) Устройство для определения плотности без источника, способы и системы
US20220299669A1 (en) Method for Combining the Results of Ultrasound and X-Ray and Neutron Cement Evaluation Logs Through Modality Merging
US9328604B2 (en) Methods and systems for determining standoff between a downhole tool and a geological formation
EP3277922B1 (en) Acoustic source identification apparatus, systems, and methods
CN104295285A (zh) 水泥环第二界面胶结状况的判定方法及系统
Wang et al. Assessing leak paths in the cement sheath of a cased borehole by analysis of monopole wavefield modes
US11976546B2 (en) Deep learning methods for wellbore pipe inspection

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 31/10/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 9A ANUIDADE.

B21H Decision of lapse of a patent or of a certificate of addition of invention cancelled [chapter 21.8 patent gazette]

Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 21.6 NA RPI NO 2746 DE 22/08/2023 POR TER SIDO INDEVIDA.