BRPI0614129A2 - analisador acústico de fluido - Google Patents

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BRPI0614129A2
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Rocco Difoggio
Weimin Yao
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Baker Hughes Inc
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Abstract

ANALISADOR ACúSTICO DE FLUIDO. A presente invenção refere-se a um método de determinação de propriedades de um fluido de formação baseado em medições da velocidade do som no fluido, uma medição da densidade do fluido, ou ambas. As propriedades incluem compressibilidade, condutividade térmica, e a relação óleo-gás. A compressibilidade de um fluido é inversamente proporcional ao produto da velocidade do som no fluido ao quadrado e a densidade do fluido. A densidade e a velocidade do som podem ser medidas acusticamente. O método ainda inclui uma maneira de processar dados incluindo a aplicação do método Savitzky-Golay e a utilização de uma técnica de valor de limiar variável.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANALISA-DOR ACÚSTICO DE FLUIDO".
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere a operações de estimativa de furode poço. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um aparelhoe a um método para verificar a compressibilidade de fluido inato dentro deum furo de poço e à presença de uma fase gasosa nesse fluido.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA AFIM
A amostragem de fluido inato contido nas formações subterrâ-neas prove um método de testar zonas de formação de possível interessecom relação ao potencial de suporte de hidrocarboneto. Isto envolve a recu-peração de uma amostra de quaisquer fluidos de formação presentes paraanálise posterior em um ambiente de laboratório enquanto causa um mínimode danos às formações testadas. A amostra de formação é essencialmenteum teste de particularidade da possível produtividade de formações de solode subsuperfície. Adicionalmente, um registro contínuo do controle e da se-qüência de eventos durante o teste é criado na superfície. A partir deste re-gistro, os dados valiosos de pressão de formação e de permeabilidade, bemcomo dados determinativos da compressibilidade, da densidade e da visco-sidade do fluido podem ser obtidos para a análise do reservatório de formação.
De maneira geral, a amostragem de fluido inato envolve a dispo-sição de uma sonda 10 em um furo de poço 5 através de uma linha de ara-me 8. Uma porta de amostra 14 e um meio de pressionamento 12 são opos-tamente localizados na porção externa da sonda 10. Quando a porta de a-mostra 14 estiver próxima de uma formação de interesse 6, o meio de pres-sionamento 12 será estendido contra a superfície interna do furo de poços 5,engatando assim a porta de amostra 14 na formação 6. O engate da portade amostra 14 perfura o diâmetro externo do furo de poço 5 e permite a co-municação de fluido entre o fluido inato na formação 6 e a porta de amostra14. Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, depois-do pressio-namento da porta de amostra 14 na formação 6, o fluido inato poderá serextraído por meio de sifão na sonda 10 com um meio de bombeamento dis-posto na mesma.
Instrumentos de fundo de poço de múltiplos testes foram desen-volvidos com sondas de amostragem extensíveis que são engatadas na pa-rede do furo de sondagem e retiram amostras de fluido de uma formação deinteresse, bem como medem a pressão do fluido dentro da formação. Tradi-cionalmente, estes instrumentos de fundo de poço compreendem um pistãode lançamento interno que é movimentado alternadamente de forma hidráu-Iica ou elétrica para arrastar o fluido inato da formação para o instrumento.
De maneira geral, os dispositivos de amostragem de fundo depoço de múltiplos testes incorporam um circuito de fluido para o sistema deamostragem que exige que o fluido inato extraído da formação, juntamentecom qualquer matéria estranha, tal como areia fina, pedras, e pasta de lama,etc. encontrada pela sonda de amostragem, seja arrastado para uma câma-ra de volume relativamente pequeno e que seja descarregado no furo desondagem, quando a ferramenta estiver fechada. Um exemplo de tal disposi-tivo pode ser encontrado na Patente Norte-americana Nq 4.416.152. Antesdo fechamento, uma amostra pode fluir para um tanque de amostra atravésde um circuito separado, mas paralelo. Outros métodos suprem a amostra aser coletada através do mesmo circuito de fluido.
Quando exposto a um orifício aberto, as características do fluidodo fluido de formação poderão mudar rapidamente, sendo, portanto, impor-tante que o fluido de formação seja removido tão rapidamente quanto possí-vel. Entretanto, é importante que a taxa de fluxo de formação seja regulada afim de impedir a queda da pressão do fluido abaixo de seu "ponto de bolha",uma vez que a medição dos fluidos separados não resulta em uma amostrarepresentativa. Depois destes componentes resultarem da solução, eles nãopodem tipicamente ser facilmente recombinados, o que resulta em uma a-mostra não-representativa apresentando propriedades de fluido alteradas.
Dispositivos de testes de reservatório recentemente desenvolvi-dos ilustram um método de medir as pressões do ponto de bolha do fluidoinato no momento da coleta de amostra. Isto pode ser conseguido com o usode técnicas conhecidas de transmissibilidade de luz para detectar bolhas nolíquido. Entretanto, este método apresenta algumas desvantagens, quandoda presença de matéria particulada no fluido, resultando assim em possíveisresultados errôneos. Outros métodos incluem o aprisionamento de um volu-me conhecido de fluido de formação e o aumento de seu volume gradual-mente em uma temperatura constante. As mudanças medidas no volume ena pressão apresentam um gráfico da pressão versus o volume a fim de ve-rificar o valor do ponto de bolha. Este valor é estimado dentro da região dográfico onde a mudança de pressão com o volume primeiramente deriva dalinha reta inicial.
Infelizmente, os dispositivos de bombeamento atualmente emuso com os dispositivos de amostragem acima descritos apresentam algu-mas desvantagens inerentes. Por exemplo, o controle do meio de aciona-mento elétrico ou hidráulico dos sistemas de bombeamento atualmente usa-dos não é preciso, o que, por sua vez, resulta em uma inabilidade em contro-lar por completo a velocidade das bombas. A não-possibilidade de controlarpor completo a velocidade da bomba inibe a capacidade de cessar as ope-rações de bombeamento, caso a pressão do fluido inato caia abaixo de seuponto de bolha, inibindo também a capacidade de medir o ponto de bolhacom precisão. Uma vez que o fluido inato de amostragem em pressões abai-xo de seu ponto bolha negativamente afeta a precisão da amostragem, sãooriginados dados. Por isso, existe a necessidade de um meio para analisarcom precisão as propriedades do fluido inato sem afetar a condição ou oestado do fluido.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção inclui um método de estimar a propriedadede um fluido que compreende a geração de um sinal acústico externo, a me-dição de um tempo de deslocamento do sinal através do fluido, a determina-ção da densidade de fluido, a determinação da velocidade do som no fluidocom base no tempo de deslocamento medido, e o cálculo da propriedade dofluido com base na densidade dò fluido e na velocidade do som do fluido. Aetapa de determinar a densidade do fluido do presente método se baseia nopercurso de tempo medido. O método adicionalmente inclui a colocação deuma amostra de fluido dentro do vaso em comunicação com um gerador desinais e a ativação do gerador de sinais para criar reverberações de sinaisacústicos dentro do fluido.
A etapa de gerar um sinal externo ao recipiente pode ser execu-tada com um dispositivo, tal como um dispositivo piezo-elétrico, um trans-missor acústico eletromagnético, um laser pulsado ou um ressonador flexu-ral. A propriedade de fluido que é determinada pode incluir a compressibili-dade do fluido, a condutividade térmica do fluido e a relação de gás-óleo dofluido. O valor da compressibilidade do fluido é o recíproco do produto davelocidade do som no fluido ao quadrado e da densidade do fluido. O méto-do descrito aqui pode também incluir a determinação da presença do gásdentro do fluido, onde a presença do gás é detectada com base em uma re-sistência de sinal que varia de sem resposta até uma baixa resposta.
O método pode adicionalmente compreender o processamentodo tempo de deslocamento do sinal medido com o método Savitzki-Golay. Ométodo pode também adicionalmente compreender o processamento desinal medido com um método de limiar variável.
Também é descrito aqui um dispositivo de amostragem quecompreende um vaso apresentado fluido no mesmo, um gerador de sinaisem cooperação com o vaso, e um receptor em cooperação com o vaso. Oreceptor é capaz de registrar o percurso do sinal através do fluido, onde avelocidade do som do fluido pode ser determinada por meio da análise dotempo de deslocamento do sinal, e onde uma propriedade do fluido pode serdeterminada com base na densidade do fluido e na velocidade do som nofluido. A propriedade do fluido que é determinada inclui a compressibilidade,a densidade, a relação de gás-óleo, o teor de gás, o ponto de bolha, e acondutividade térmica. O dispositivo de amostragem pode adicionalmenteincluir um processador em cooperação com o receptor para calcular a pro-priedade do fluido. O gerador de sinais pode também atuar como um recep-tor. O fluido que é amostrado pode ser fluido inato de fundo do poço.O gerador de sinais do dispositivo de amostragem pode ser umdispositivo piezo-elétrico, um EMAT, um laser pulsado ou um ressonadorflexural.
Adicionalmente, é incluído um método de determinar a densida-de do fluido que compreende a geração de um sinal, a passagem do sinalatravés de um fluido, a medição do tempo de deslocamento do sinal atravésdo fluido e a determinação da densidade do fluido com base no tempo dedeslocamento do sinal medido. O método de determinar a densidade do flui-do pode adicionalmente compreender a determinação da compressibilidadedo fluido com base na densidade determinada do fluido e no tempo de des-locamento do sinal medido. A etapa de gerar um sinal e de passar o sinalatravés de um fluido, enquanto da determinação da densidade, é conseguidacom a colocação de uma amostra de fluido dentro de um vaso em comuni-cação com um gerador de sinais e com a ativação do gerador de sinais, cri-ando assim um sinal acústico dentro do fluido. A etapa de gerar um sinal éexecutada com um dispositivo, tal como um dispositivo piezo-elétrico, umEMAT, um laser pulsado e um ressonador flexural. O método de determinara densidade de fluido pode também incluir a determinação da presença degás dentro do fluido. A presença de gás é detectada com base em uma re-sistência de sinal que varia de sem resposta até uma baixa resposta. O mé-todo de determinar a densidade de fluido pode adicionalmente incluir a me-dição da condutividade térmica do fluido e o uso da condutividade térmicamedida para determinar a densidade do fluido.
Um método de determinar a condutividade térmica de um fluidoé incluído aqui. Este método compreende a geração de um sinal, a passa-gem do sinal através do fluido, a medição do tempo de deslocamento do si-nal através do fluido, a determinação da densidade do fluido, a determinaçãoda velocidade do som no fluido com base no tempo de deslocamento medi-do e o cálculo da condutividade térmica do fluido com base na densidade dofluido e na velocidade do som no fluido. A condutividade térmica do fluido,com relação ao método de determinar a condutividade térmica, é igual aoseguinte produto: (p)(k)(c)(N), onde ρ = uma constante de proporcionalidadeque varia de 2,8 a 3,0, k = uma constante de Boltzmann, c = a velocidade dosom no fluido, e N = moléculas por volume unitário do fluido. O fluido que éanalisado na determinação da condutividade térmica pode ser um fluido ina-to. O método de determinar a condutividade térmica pode adicionalmentecompreender a disposição do fluido dentro de um vaso. A etapa de gerar umsinal para determinar a condutividade térmica é executada com um dispositi-vo, tal como um dispositivo piezo-elétrico, um EMAT1 um laser pulsado ouum ressonador flexural.
É adicionalmente incluído no método e no aparelho atuais ummétodo de determinar a relação de gás-óleo de um fluido que compreende ageração de um sinal, a passagem do sinal através do fluido, a medição dotempo de deslocamento do sinal através do fluido, a determinação da veloci-dade do som no fluido com base no tempo de deslocamento medido e o cál-culo da relação de gás-óleo do fluido com base na velocidade do som nofluido. O fluido sob consideração no método de determinar a relação de gás-óleo de um fluido é um fluido inato de fundo de poço. A etapa de gerar umsinal é executada com um dispositivo selecionado da lista que consiste deum dispositivo piezo-elétrico, um EMAT, um laser pulsado e um ressonadorflexural.
BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DO DESENHO
A figura 1 mostra uma sonda de amostragem disposta em umrecorte do furo de poço.
A figura 2 ilustra uma vista recortada de um sistema de amostragem.
A figura 3 representa um gráfico contendo dados brutos e dadosprocessados.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
O método descrito aqui apresenta uma maneira de avaliar acompressibilidade de um fluido com base na densidade medida do fluido ena velocidade medida do som do fluido. Com referência agora à figura 2,uma concretização de um sistema de amostragem 22 da figura 2 compreen-de um vaso ou um recipiente 20 em cooperação com um gerador de sinais16. A superfície externa do recipiente 20 pode ter uma configuração radial ouretangular, bem como a forma de uma tubulação. Opcionalmente, o vaso ourecipiente 20 pode ser compreendido de um conduto ou tubo.
Conforme mostrado, o recipiente 20 deve ser capaz de reter earmazenar o fluido 18 dentro de seus confins durante a análise. Emboramostrado como apresentando sua extremidade superior aberta, o recipiente20 pode também ser vedado, encapsulando assim por completo o fluido 18no mesmo. O gerador de sinais 16 pode ser conectado à parede externa ouprimeira parede 24 do recipiente 20 ou mantido no lugar. Conforme serádescrito aqui abaixo, são mostradas para fins de referência tanto a primeiraquanto a segunda paredes (24, 26) mostradas adjacentes ao gerador de si-nais 16, bem como as terceira e quarta paredes (28, 30) distais do geradorde sinais 16.
Com relação ao gerador de sinais 16, pode ser compreendido dequalquer dispositivo capaz de produzir um sinal acústico gravável que passaatravés do fluido. Isto inclui dispositivos acústicos tradicionais, tais como dis-positivos piezos-elétricos; contudo, outros transdutores acústicos podemtambém ser usados para conseguir esta função. Por exemplo, um Transdu-tor Acústico Eletromagnético (EMAT) pode inserir ondas ultra-sônicas nometal pelo acoplamento eletromagnético. Alternativamente, um laser pulsadoque atinge um objeto pode gerar ondas acústicas em uma freqüência quedepende da freqüência de pulso de laser. Além disso, o gerador de sinais 16pode também ser usado como um receptor para receber e registrar reflexõesdos sinais gerados pelo gerador de sinais 16. Um exemplo de um ressona-dor mecânico flexural útil com o dispositivo descrito aqui é descrito em deta-lhes na Publicação de Patente N9 US 2002/017885 que apresenta o númerode série 10/144.965, publicada em 5 de dezembro de 2002, a descrição daqual é aqui incorporada para referência em sua totalidade.
Em uma alternativa do presente dispositivo, o sistema de amos-tragem 22 é combinado com a sonda 10 e está em comunicação de fluidocom a porta de amostragem 14. Nesta concretização, o fluido inato da for-mação 6 é coletado pela porta dê amostra 14 e dispensado no recipiente 20para análise do fluido. Quando usado em conjunção com a sonda 10, o sis-tema de amostragem 22 é preferivelmente alojado dentro da sonda 10 du-rante o desenvolvimento e a operação do sistema de amostragem 22. Acombinação do sistema de amostragem 22 com a sonda 10 tem a vantagemde amostrar em "tempo real" e reduz o risco de permitir mudanças na pres-são ou na temperatura do fluido, o que, por sua vez, poderia afetar os resul-tados da amostragem. Entretanto, o uso do sistema de amostragem 22 nãoé limitado ao aparelho de coleta de fluido da figura 1, mas pode ser usadocom qualquer tipo de dispositivo ou circuito usado na coleta do fluido inatode fundo de poço.
Em um exemplo não-limitativo de operação da presente inven-ção descrito aqui, o fluido inato é arrastado para a porta de amostra 14 deuma sonda de fundo de poço 10. O fluido é então introduzido no recipiente20 para análise subseqüente. O gerador de sinais 6 é então ativado de modoque seja gerado um sinal 17, tal como um ou mais pulsos acústicos. Parafins de conveniência, o sinal gerado 17 é ilustrado como uma série de linhascurvadas que emanam do transdutor 16. Depois de deixar o gerador de si-nais 16, o sinal 17 passa através das primeira e segunda paredes (24, 26)do recipiente 20 para o fluido contido 18, e então para as terceira e quartaparedes distais (28, 30). Uma porção do sinal gerado 17 (o sinal refletido 19)reflete novamente na direção do gerador de sinais 16. Similarmente, o sinalrefletido 19 é ilustrado para conveniência como uma série de linhas curvasarrastada para o gerador de sinais 16. Na concretização da figura 2, o gera-dor de sinais 16 pode operar como um transmissor e também como um re-ceptor de sinal. Opcionalmente, um transdutor separado (não mostrado) po-de ser incluído, o qual opera unicamente como um receptor de sinal parareceber os sinais refletidos 19.
Quando o gerador de sinais for um transdutor piezo-elétrico, umpico de tensão curto poderá ser aplicado ao transdutor, o qual tipicamentedura cerca de 1 - 2 milissegundos. Este pico faz com que o transdutor res-sone em sua freqüência ressonante, que é tipicamente de cerca de 5 MHz acerca de MHz. Análogo a uma campainha que toca por um momento depoisde ter sido atingida por um martelo, o transdutor soa, principalmente em suafreqüência de ressonância, por cerca de um microssegundo. Uma porçãoainda menor deste pulso longo de microssegundo salta para trás e para fren-te entre a parede do tubo que é ligada pela superfície 24 e pela superfície 26(que está em contato com o transdutor 16) por causa de uma porção do pul-so ser transmitida para o fluido em cada salto para fora da superfície 26. Aporção transmitida do pulso ultrapassa a superfície 26, entra no fluido 18, érefletida da superfície 28 e retorna eventualmente para ser detectada pelotransdutor 16. O transdutor acústico serve tanto como fonte quanto comoreceptor. Um conversor do analógico para o digital de alta velocidade (40 -70 MHz) monitora o sinal recebido pelo transdutor.
Conforme mostrado, o gerador de sinais 16 recebe e registra osinal refletido para análise subseqüente. O sinal registrado pode ser ou ime-diatamente processado para determinar os dados do fluido, transmitidos dasonda 10 para um local para armazenamento ou processamento de dados,ou pode ser registrado dentro da sonda 10 para análise posterior. Como éconhecido, a velocidade do som (c) do líquido é determinada pela divisão dotempo de deslocamento do sinal através do fluido 18 pela distância que osinal percorreu através do fluido. Isto pode ser conseguido com o desenhoda letra "d" como a distância entre as superfícies 26 e 28. Além disso, a va-riável 2t pode ser projetada como a diferença de tempo entre o tempo dechegada do primeiro eco (correspondendo a uma viagem completa da super-fície 24 ou 26 e de volta novamente para a 24) e o tempo de chegada do ecofora da superfície 28 (correspondendo a uma viagem completa de 24, alémde 26, para 28, e, eventualmente, de volta para 24). Por isso, 2t é a quanti-dade de tempo que leva o som para percorrer uma distância de viagemcompleta 2d dentro do fluido da superfície 26 para a superfície 28 e de voltapara a superfície 26. A velocidade do som é, portanto, d/t.
A densidade do fluido pode ser determinada acusticamente apartir da seguinte relação para um pulso acústico que salta para trás e parafrente entre a superfície 24 e a superfície 26:
Pf = Pw (Cw /cF)[1 = Sqrt (Rwf)] / [(1 -Sqrt(RwF)](1)
onde:
Pw = densidade da parede do transdutor em g/cc,Pt = densidade do transdutor em g/cc,Cw = velocidade do som longitudinal da parede do tuboCt = velocidade do som longitudinal do transdutor,Pf = densidade do fluido em g/cc,Cf = velocidade do som do fluido,
Rwf = fração da energia refletida em toda a interface/interface dofluido, e
Rwf = (Pw Cw - Pf Cf)2 / (pw Cw + Pf Cf)2.
Os detalhes da determinação acústica da densidade do fluidopodem ser encontrados no Pedido de Patente pendente Nq de série10.801.473, depositado em 16 de março de 2004, a totalidade do qual é aquiincorporada para referência. A densidade do fluido poderia também ser me-dida com o uso de ressonadores mecânicos flexurais, conforme descrito noPedido de Patente Norte-americano N9 de série 10/144.965, depositado em14 de maio de 2002, intitulado "Method and Apparatus for Downhole FluidCharacterization Using Flexural Mechanical Resonators", de Rocco DiFoggi-o. A densidade do fluido poderia também ser determinada por qualquer outromeio, tal como por meio da medição do gradiente da pressão do poro atra-vés da zona a partir da qual o fluido está sendo extraído. Com o conheci-mento da densidade do fluido e a medição da velocidade de seu som pode-se determinar a compressibilidade do fluido, que é muito mais simples doque o método atual de determinar a compressibilidade de fundo de poço pormeio do aprisionamento de um volume do fluido, da expansão do volume, eda medição da queda na pressão por aumento de volume.
O módulo de massa B de um fluido é igual ao recíproco da com-pressibilidade do fluido, B = 1/K. Também é conhecido que a velocidade dosom é igual à raiz quadrada do módulo de massa do fluido dividida pela den-sidade do fluido, c = (B/p)1/2. A substituição do recíproco de compressibilida-de para o módulo de massa e a compressibilidade isolante produz a seguin-te equação:
K = 1/(c2p) (2)
Conseqüentemente, tendo determinado a densidade do fluido ρe a velocidade do som do fluido c, conforme descrito aqui, a compressibili-dade do fluido pode ser então calculada usando a equação (2).
Em uma concretização do método e do aparelho aqui descritos,os dados brutos da amplitude podem ser primeiramente processados pormeio da aplicação de um filtro de passagem de faixa digital para rejeitarquaisquer freqüências que não estejam próximas da freqüência de fonte a-cústica. Por exemplo, para uma fonte acústica de 10 MHz e uma freqüênciade amostragem de 40 MHz, poderia ser aplicado um filtro de passagem defaixa digital de 9 - 11 MHz. Depois, pode-se computar o quadrado da ampli-tude em cada tempo de amostragem, o que corresponde à energia recebidanesse tempo. Depois, pode-se gerar uma soma cumulativa de quadrados(CSS) destas amplitudes, que é a soma cumulativa de energia recebida atéesse momento. A filtragem de passagem de faixa digital e a soma cumulati-va de quadrados já aperfeiçoaram os dados brutos e removeram algum ruí-do. Pode-se adicionalmente aperfeiçoar a soma cumulativa filtrada dos da-dos dos quadrados e também se obter os primeiro e segundo derivativos daCSS usando o método Savitzky-Golay (Savitzky and Golay, Analytical Che-mistry, Vol. 36, N9 8, de julho de 1964). Os dados resultantes podem ser adi-cionalmente processados com o uso de um método de limiar variável. O a-perfeiçoamento dos dados e a utilização do método Savitzky-Golay ajudam areduzir o ruído do sinal desejado. O método de limiar variável serve paradistinguir sinais registrados que emanam da parede distante do vaso ou re-cipiente 20 provenientes dos sinais recebidos que emanam de dentro da pa-rede próxima (entre as superfícies 24 e 26) do vaso ou recipiente 20.
Com referência agora à figura 3, é ilustrado um gráfico apresen-tando um traçado de dados brutos 32, um traçado de dados de aperfeiçoa-mento 34 e um traçado de limiar variável 38. Na figura 3, a porção dos dadosbrutos foi expressa (bem como os dados aperfeiçoados e de limiar corres-pondentes), a qual corresponde ao soar do transdutor imediatamente apósele ter recebido um pico de alta tensão. Este gráfico mostra a amostragemda amplitude do sinal nos intervalos discretos (dados digitais). Para impedirum sinal falso, a taxa de amostragem é diversas vezes a freqüência de fonteacústica. Depois do registro dos dados, é computado o quadrado da ampli-tude para cada canal. A amplitude para cada canal é proporcional à intensi-dade acústica (energia) que foi recebida nesse tempo do canal. Em seguida,a soma cumulativa (a "integral") destas amplitudes elevadas ao quadrado écalculada.
O aperfeiçoamento de dados é adicionalmente conseguido pelacomputação do primeiro derivativo com relação ao tempo da soma cumulati-va dos quadrados usando os coeficientes Savitzky-Golay (SG), o que ajudaa criar derivativos numéricos aperfeiçoados. O aperfeiçoamento intensificadoé conseguido com o uso dos coeficientes Savitzky-Golay de polinômios deordem inferior (tal como quadrado ou cubo) sobre um número razoavelmentegrande de pontos (25 canais). O primeiro derivativo da soma cumulativa dequadrados é a energia aperfeiçoada recebida versus o tempo, o que mostrapulsos de energia acústica distintos. Os valores resultantes produzidos pelométodo Savtisky-Golay são mostrados traçados no gráfico de dados aperfei-çoados 34 da figura 3.
A fim de determinar locais os máximo e mínimo do primeiro deri-vativo, o segundo derivativo é tirado da soma cumulativa de quadrados u-sando os coeficientes Savitzky-Golar (SG) de uma ordem inferior e um gran-de número de pontos. O local máximo (picos de energia de pulso) da primei-ra curva derivativa pode ser usado para indicar o momento no qual uma re-flexão de pulso específica é recebida pelo transdutor de recepção 16. Deveser indicado que o segundo derivativo irá cruzar zero, quando o primeiro de-rivativo alcançar ou seu máximo ou mínimo local. Um pico de pulso ocorreentre dois canais toda vez que o segundo derivativo muda de positivo (nocanal esquerdo) para negativo (no canal direito) com um maior tempo e oprimeiro derivativo excede um certo limiar variável, que é descrito em deta-lhes mais tarde. A resolução do tempo de subcanal pode ser alcançada pelainterpolação, de modo a estimar a localização entre dois canais, onde o se-gundo derivativo cruza zero. Alternativamente, o máximo de energia podeser distinguido do mínimo de energia (ambos os quais correspondem a zerosdo segundo derivativo da CSS) com base no sinal do terceiro derivativo da CSS.
Com o uso dos dados obtidos do sinal processador, a velocidadedo som do fluido dentro do vaso ou recipiente 20 é duas vezes a espessurada parede dividida pelo tempo (viagem completa) entre os picos de pulso dereverberação dentro da parede do tubo. A velocidade do som da parede po-de mudar com a temperatura ou com a pressão do fluido dentro do tubo, fa-zendo assim com que a impedância acústica da parede mude. A impedânciaacústica da parede tem que ser conhecida para computar a densidade defluido da velocidade do som no fluido e da taxa de queda das reverberaçõesde eco de pulso dentro da parede. A medição de fundo de poço direta davelocidade de som da parede pode ser formada a partir da espessura daparede e do tempo entre as reverberações de pico de pulso dentro da pare-de. A velocidade da parede é um parâmetro usado para calcular a densidadedo fluido qualquer que seja em contato com a parede. Outro fator no cálculoda densidade de fluido é a densidade da parede, mas mudanças na densi-dade da parede com a temperatura e a pressão são um efeito muito menorque pode ser geralmente ignorado ou estimado a partir de uma tabela.
O gráfico de dados aperfeiçoados 34 compreende sinais refleti-dos tanto das reverberações de sinal dentro da parede próxima (entre asprimeira e segunda paredes 24 e 26) quanto de uma reflexão da parede dis-tante (terceira parede 28). Estes sinais refletidos são ilustrados como curvas36 no gráfico de dados aperfeiçoados 34. O sinal acústico que reverberadentro da parede próxima caia com o tempo, isto podendo ser visto no má-ximo local decrescente das curvas 36 do gráfico de dados aperfeiçoados 34da figura 3. Entretanto, a amplitude do sinal refletido da parede distante (ter-ceira parede 28) irá exceder a amplitude da última reverberação dentro daparede observável. Com base nisto, o método de limiar variável pode serusado para determinar o tempo (número de canal) no qual o pulso de refle-xão da parede distante atinge sua energia de pico. Conceituadamente, olimiar continua sendo abaixado para a altura do último pico de reverberaçãodentro da parede. O primeiro pico de pulso cuja amplitude aumenta a partirde seu predecessor é tirado como a reflexão da parede distante.
Em uma concretização do presente método, a função de limiarde detecção de pico de pulso variável é gerada com o uso de duas passa-gens. Na primeira passagem, o valor de limiar para cada canal é o valor deenergia mais elevado (primeiro derivativo de CSS) que ocorreu nos canais Manteriores, onde M é o número de canais entre os picos de pulsos de ener-gia que reverberam dentro da parede. Esta primeira passagem para criar umlimiar variável gera uma função semelhante a uma escada (não mostrada)apresentando degraus horizontais ligados por elevações e quedas que nãosão perfeitamente verticais. Uma representação gráfica da segunda passa-gem é mostrada compreendendo uma série de degraus 40 apresentandodegraus horizontais 42 e seções verticais 44. As seções verticais 44 são a-justadas para serem substancialmente verticais (isto é, apresentam uma in-clinação infinita) enquanto mantêm os degraus horizontais 42 substancial-mente iguais, exceto para a extensão dos mesmos para a esquerda ou direi-ta. Isto é conseguido com a extensão de cada degrau horizontal 42 à es-querda do último canal de um degrau mais elevado toda vez que um degraumais alto 42 permanece à sua esquerda.
Similarmente, quando um degrau mais elevado 48 ficar à direitade um degrau inferior adjacente 46, o degrau inferior 46 será estendido paraa direita para o primeiro canal do degrau mais alto 48. O término da segundapassagem gera um limiar variável que parece uma escada, cujas seçõesverticais apresentam uma inclinação substancialmente infinita. Uma vez queos picos dos pulsos de reverberação dentro da parede diminuem com otempo, o primeiro pulso, cujo pico aumenta acima de seu pico predecessor,tem que ser o sinal que é refletido da parede distante (terceira parede 28).
Conseqüentemente, a velocidade do som no fluido é duas vezes a distânciada lacuna enchida de fluido dividida pelo tempo de viagem completa entre aprimeira reverberação dentro da parede e a reflexão da parede distante.Uma das muitas vantagens da capacidade de distinguir entre os sinais querepresentam reverberações da parede próxima e sinais que representamreflexões da parede distante é a de que o gerador de sinais 16 pode ser po-sicionado dentro dos confins do vaso ou recipiente 20, em sua circunferênciaexterna, ou mesmo dentro do corpo do recipiente 20 (isto é, entre as primei-ra e segunda paredes 24 e 26 ou entre as terceira e quarta paredes 28 e 30).
Uma vantagem adicional em usar os dispositivo e método descri-tos aqui é a capacidade de determinar se o flui analisado contém gás ou es-tá em seu ponto de bolhas. Os gases atenuam sempre o som muito mais doque os líquidos. A presença de qualquer fase gasosa atenua grandementeos sinais acústicos. Desse modo, se o sinal refletido 19 for não-existente oumuito fraco, esta condição poderá indicar que o fluido amostrado 18 contémuma certa fase gasosa separada (bolhas) ou consiste principalmente emuma fase gasosa. Deve ser mostrado que, com relação aos sinais acústicos,a atenuação aumenta como o quadrado da freqüência, de acordo com a e-quação de atenuação acústica clássica derivada por Stokes e Kirchhoff. Ogás dissolvido em um líquido não terá a mesma atenuação elevada de ener-gia acústica que as bolhas isentas de gás ou com 100% de gás. Entretanto,quanto mais gás dissolvido em um líquido, maior a compressibilidade. Por-tanto, para fluidos de petróleo, a velocidade do som poderia ser usada paraestimar uma relação de gás-óleo (GRO) do óleo bruto, que é sempre repre-sentada em Pés Cúbicos Padrões de Gás por Barril de Tanque de Estoquede Óleo Cru. Por exemplo, Terra Bullock (1999 Masters Thesis, MichiganTechnological University) calculou que, em 41,4 Mpa (6000 psi) e 85 C, avelocidade do som de um óleo bruto vivo específico cai muito linearmente deaproximadamente 1370 m/seg (para GOR = 80) a aproximadamente 915m/seg (para GOR = 1300). Conseqüentemente, para determinar a presençade bolhas de gás dentro de uma amostra de fluido, sinais acústicos geradosno fluido devem exceder 100 kHz de modo a serem atenuados abaixo donível de detecção do instrumento dentro do comprimento do percurso dealguns milímetros de fluido entre 26 e 28. Para manter o comprimento deonda acústico pequeno comparado à curta distância entre 24 e 26, a fre-qüência acústica deve estar substancialmente na faixa de cerca de 5 MHz acerca de 10 MHz.
A determinação do ponto de bolha do fluido amostrado poderiaenvolver a operação do sistema de amostragem 22, conforme descrito aci-ma, enquanto ao mesmo tempo reduz a pressão do fluido 18. Assumindo-seque os sinais refletidos 19 são medidos no início do teste de ponto de bolha,a pressão do ponto de bolha correspondente poderia ser determinada nomomento em que os sinais refletidos 19 não mais forem mensuráveis apesarda geração de sinais 17. Para fluidos eletricamente isolantes, a velocidadedo som poderia também ser usada para estimar a condutividade térmica dofluido com o uso da equação de Bridgman1S, que afirma que a condutividadetérmica é proporcional à velocidade do som vezes a constante de BoItzman1S(1.38E10-23 Joule/grau Kevin) vezes o número de moléculas por volumeunitário. A constante de proporcionalidade pode variar de cerca de 2,8 a cer-ca de 3,0. O conhecimento da condutividade térmica de um fluido pode serútil para estimar os gradientes de temperatura da subsuperfície em um re-servatório geotérmico, avaliando perdas de calor durante o processo de umamaior recuperação de óleo termicamente induzida, e para determinar perdasde calor do fluido subterrâneo. Sitakanta Mohanty, J. Phys.D AppL Phys. 30N- 24 (21 de dezembro de 1997).
Deve ser notado que outros métodos de processamento de da-dos poderiam ser usados em conjunção com os métodos descritos aqui. Porexemplo, uma etapa adicional de alternativamente determinar a velocidadedo som pela técnica de correlação cruzada tradicional poderia ser criada,uma vez que o tempo aproximado de chegada da reflexão da parede distan-te tenha sido determinado pela técnica de limiar variável.
A presente invenção descrita aqui é, portanto, bem-adaptadapara executar os objetivos e conseguir as finalidades e vantagens mencio-nadas, bem como outras inerentes aqui. Enquanto uma concretização atu-almente preferida da invenção foi fornecida para fins de descrição, inúmerasmudanças existem nos detalhes de procedimentos para se conseguir os re-sultados desejados. Por exemplo, a produção do sinal gerado 17 não é Iimi-tada a um gerador de sinais 16 disposto dentro ou adjacente ao sistema deamostragem 22, mas poderia incluir geradores de sinais de fontes remotas.As fontes de sinal remotas poderiam ser balísticas, geofones, pistolas, ouqualquer outra fonte de geração de sinal conhecida. Estas e outras modifica-ções similares serão prontamente sugeridas àqueles versados na técnica, ese destinam a serem abrangidas no espírito da presente invenção descritaaqui e no escopo das reivindicações anexas.

Claims (32)

1. Método de estimativa de uma propriedade de um fluido em umrecipiente compreendendo:gerar um sinal acústico externo ao recipiente;medir o tempo de deslocamento do sinal através do fluido;determinar a densidade do fluido;determinar a velocidade do som no fluido baseado no tempo dedeslocamento medido; ecalcular a propriedade do fluido baseado na densidade do fluidoe na velocidade do som no fluido.
2. Método de estimativa de uma propriedade de um fluido em umrecipiente de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa de determinar adensidade do fluido é baseada no tempo de deslocamento medido.
3. Método de estimativa de uma propriedade de um fluido em umrecipiente de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda a coloca-ção de uma amostra dentro do recipiente em comunicação com um geradorde sinais e a ativação do gerador de sinais criando, desse modo, reverbera-ções de sinais acústicos dentro do fluido.
4. Método de estimativa de uma propriedade de um fluido dentrode um recipiente de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa de gerarum sinal externo ao recipiente é executada com um dispositivo selecionadodentre um dispositivo piezo-elétrico, um EMAT, um laser pulsado, e um res-sonador flexural.
5. Método de estimativa de uma propriedade de um fluido em umrecipiente de acordo com a reivindicação 1, em que a propriedade do fluido éselecionada a partir do grupo selecionado consistindo na compressibilidadedo fluido, na condutividade térmica do fluido, e na relação óleo-gás do fluido.
6. Método de estimativa de uma propriedade de um fluido em umrecipiente de acordo com a reivindicação 5, em que o valor da compressibili-dade do fluido é inversamente proporcional ao produto da velocidade do somno fluido ao quadrado e a densidade do fluido.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda a determinação da presença de gás dentro do fluido.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, em que a presençade gás é detectada com base na intensidade do sinal na faixa de sem res-posta até uma baixa resposta.
9. Método para estimar uma propriedade de fluido em um recipi-ente de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda processar otempo de deslocamento medido com um método Savitzky-Golay.
10. Método para estimar uma propriedade de fluido em um reci-piente de acordo com a reivindicação 9, compreendendo ainda processar osinal medido com um método de valor de limiar variável.
11. Dispositivo de amostragem compreendendo:um recipiente possuindo fluido no seu interior;um gerador de sinal em cooperação com o recipiente; eum receptor em cooperação com o recipiente, em que o referidoreceptor é capaz de gravar viagem de sinal através do fluido, em que a velo-cidade do som do fluido pode ser determinada pela análise do tempo de des-locamento do sinal, e em que uma propriedade de fluido pode ser determi-nada com base na densidade do fluido e na velocidade do som no fluido.
12. Dispositivo de amostragem de acordo com a reivindicação-11, em que a propriedade do fluido é selecionada da lista consistindo emcompressibilidade, densidade, relação óleo-gás, teor de gás, ponto de bolhae condutividade térmica.
13. Dispositivo de amostragem de acordo com a reivindicação-11, compreendendo ainda um processador em cooperação com o referidoreceptor, para calcular a propriedade do fluido.
14. Dispositivo de amostragem de acordo com a reivindicação-11, em que o gerador de sinal também atua como um receptor.
15. Dispositivo de amostragem de acordo com a reivindicação-11, em que o fluido é um fluido inerente.
16. Dispositivo de amostragem de acordo com a reivindicação-11, em que o gerador de sinal é selecionado do grupo consistindo em umdispositivo piezo-elétrico, um transdutor acústico eletromagnético, um laserpulsado e um ressonador flexural.
17. Método para determinar a densidade de um fluido compre-endendo:gerar um sinal;passar o sinal através de um fluido;medir o tempo de deslocamento do sinal através do fluido; edeterminar á densidade do fluido com base no tempo de deslo-camento do sinal medido.
18. Método para determinar a densidade de um fluido de acordocom a reivindicação 17, compreendendo ainda determinar a compressibili-dade do fluido com base da densidade do fluido determinada e no tempo dedeslocamento do sinal medido.
19. Método para determinar a densidade de um fluido de acordocom a reivindicação 17, em que a etapa de gerar um sinal e passar essesinal através de um fluido é obtida colocando uma amostra do fluido dentrode um recipiente em comunicação com um gerador de sinais e ativando ogerador de sinais e assim criando um sinal acústico dentro do fluido.
20. Método para determinar a densidade de um fluido de acordocom a reivindicação 17, em que a etapa de geração do sinal é realizada porum dispositivo selecionado consistindo em um dispositivo piezo-elétrico, umEMAT1 um laser pulsado e um ressonador flexural.
21. Método de acordo com a reivindicação 16, compreendendoadicionalmente determinar a presença de gás dentro do fluido.
22. Método de acordo com a reivindicação 21, em que a presen-ça de gás é detectada com base na intensidade do sinal na faixa de semresposta até uma baixa resposta.
23. Método para determinar a densidade de um fluido de acordocom a reivindicação 17, compreendendo ainda medir a condutividade térmi-ca do fluido e usar essa condutividade térmica para determinar a densidadedo fluido.
24. Método de acordo com a reivindicação 17, em que o fluido éum fluido inato de fundo de poço.
25. Método para determinar a condutividade térmica de um fluidocompreendendo:gerar um sinal;passar o sinal através de um fluido;medir o tempo de deslocamento do sinal através do fluido;determinar a densidade do fluido;determinar a velocidade do som no fluido com base no tempo de passagemdo sinal através do fluido; ecalcular a condutividade térmica do fluido com base na sua den-sidade e na velocidade do som nesse fluido.
26. Método para determinar a condutividade térmica de um fluidode acordo com a reivindicação 25, no qual a condutividade térmica do fluidoé igual ao seguinte produto: (p)(k)(c)(N), sendo que ρ é uma constante deproporcionalidade que varia entre 2,8 e 3; k é a constante de Boltzmann, c éa velocidade do som no fluido e N é a quantidade de moléculas por unidadede volume de fluido.
27. Método para determinar a condutividade térmica de um fluidode acordo com a reivindicação 25, no qual o fluido é um fluido inato de fundode poço.
28. Método para determinar a condutividade térmica de um fluidode acordo com a reivindicação 25, compreendendo adicionalmente dispor ofluido dentro de um recipiente.
29. Método para determinar a condutividade térmica de um fluidode acordo com a reivindicação 25, no qual a etapa de geração do sinal érealizada por um dispositivo selecionado dentre um dispositivo piezo-elétrico,um EMAT, um laser pulsado e um ressonador flexural.
30. Método para determinar a proporção de gás de um fluidocompreendendo:gerar um sinal;passar o sinal através de um fluido;medir o tempo de passagem do sinal através do fluido;determinar a velocidade do som no fluido com base no tempo depassagem do sinal através do fluido; ecalcular a proporção de gás no fluido com base na sua densida-de e na velocidade do som nesse fluido.
31. Método para determinar a proporção de gás de um fluido deacordo com a reivindicação 30, no qual o fluido é um fluido inato de fundo depoço.
32. Método para determinar a proporção de gás de um fluido deacordo com a reivindicação 30, no qual a etapa de geração do sinal é reali-zada por um dispositivo selecionado dentre um dispositivo piezo-elétrico, umEMAT, um laser pulsado e um ressonador flexural.
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7523640B2 (en) * 2005-08-01 2009-04-28 Baker Hughes Incorporated Acoustic fluid analyzer
US9109433B2 (en) 2005-08-01 2015-08-18 Baker Hughes Incorporated Early kick detection in an oil and gas well
US20080047337A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 Baker Hughes Incorporated Early Kick Detection in an Oil and Gas Well
US8794062B2 (en) * 2005-08-01 2014-08-05 Baker Hughes Incorporated Early kick detection in an oil and gas well
US7614302B2 (en) * 2005-08-01 2009-11-10 Baker Hughes Incorporated Acoustic fluid analysis method
US8037747B2 (en) * 2006-03-30 2011-10-18 Baker Hughes Incorporated Downhole fluid characterization based on changes in acoustic properties
NO327568B1 (no) * 2006-04-26 2009-08-17 Det Norske Veritas As Akustisk fremgangsmate og anordning for deteksjon eller karakterisering av et medium inneholdt i en struktur, saerlig en gass, et kondensat eller et hydrat i en rorledning for transport av hydrokarboner
US7703328B2 (en) * 2006-05-18 2010-04-27 Baker Hughes Incorporated Pressure sensor utilizing a low thermal expansion material
US20080242997A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Luna Innovations Incorporated Method and apparatus for classifying gaseous and non-gaseous objects
US8612154B2 (en) * 2007-10-23 2013-12-17 Schlumberger Technology Corporation Measurement of sound speed of downhole fluid by helmholtz resonator
DE102007056543A1 (de) * 2007-11-23 2009-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Untersuchung von Phasenzuständen
US8032311B2 (en) 2008-05-22 2011-10-04 Baker Hughes Incorporated Estimating gas-oil ratio from other physical properties
US8434356B2 (en) 2009-08-18 2013-05-07 Schlumberger Technology Corporation Fluid density from downhole optical measurements
US7913556B2 (en) * 2008-06-11 2011-03-29 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus to determine the compressibility of a fluid
WO2010132039A1 (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Paul Cooper Acoustic velocity measurements using tilted transducers
US9631480B2 (en) 2009-05-11 2017-04-25 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic velocity measurements using tilted transducers
US8250902B2 (en) * 2009-05-27 2012-08-28 Caterpillar Inc. System and method for measuring aeration of a liquid
US20100315900A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for high resolution sound speed measurements
GB2472081B (en) 2009-07-24 2014-03-05 Bios Developments Ltd A method for determining speed of a signal species in a medium and associated apparatus
CA2770118A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Ultimo Measurement, Llc Method and apparatus for measurement of physical properties of free flowing materials in vessels
JP2013543977A (ja) * 2010-11-11 2013-12-09 エスエスアイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド ディーゼル排気物流体の質及び／又は深さを決定するシステムと方法
FR2973390B1 (fr) 2011-04-01 2015-01-02 Seb Sa Article culinaire anti-rayures et procede de fabrication d'un tel article
US8824240B2 (en) 2011-09-07 2014-09-02 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and method for measuring the acoustic impedance of wellbore fluids
US8773948B2 (en) 2011-09-27 2014-07-08 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus to determine slowness of drilling fluid in an annulus
US9366133B2 (en) 2012-02-21 2016-06-14 Baker Hughes Incorporated Acoustic standoff and mud velocity using a stepped transmitter
WO2014105069A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for the downhole in-situ determination of the speed of sound in a formation fluid
US9279317B2 (en) 2013-03-14 2016-03-08 Baker Hughes Incorporated Passive acoustic resonator for fiber optic cable tubing
US9617850B2 (en) 2013-08-07 2017-04-11 Halliburton Energy Services, Inc. High-speed, wireless data communication through a column of wellbore fluid
US9594057B2 (en) 2014-01-21 2017-03-14 Baker Hughes Incorporated Reflection-only sensor for fluid acoustic impedance, sound speed, and density
US10126266B2 (en) 2014-12-29 2018-11-13 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
WO2016109451A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Concentric Meter Corporation Electromagnetic transducer
EP3215812B1 (en) 2014-12-29 2020-10-07 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
BR112017015043A2 (pt) 2015-02-13 2018-03-20 Halliburton Energy Services Inc sistema de poço, e, método para determinar a distribuição de tamanho de partícula em fluidos usando técnicas de ultrassom em tempo real.
US10316648B2 (en) 2015-05-06 2019-06-11 Baker Hughes Incorporated Method of estimating multi-phase fluid properties in a wellbore utilizing acoustic resonance
GB2554216A (en) * 2015-05-22 2018-03-28 Halliburton Energy Services Inc Measuring frequency-dependent acoustic attenuation
DE102015110726A1 (de) * 2015-07-03 2017-01-05 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Betreiben eines Kochsystems
US10101255B2 (en) 2015-09-11 2018-10-16 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and methods for analysis of reservoir fluids
WO2017062848A1 (en) 2015-10-07 2017-04-13 Cummins Inc. Systems and methods for estimating fuel type and fuel properties using sonic speed
EP3362178B1 (en) * 2015-10-12 2024-01-24 Labcyte Inc. Systems and methods for tagging and acoustically characterizing containers
CN105548373B (zh) * 2015-12-15 2018-03-27 华南理工大学 一种准单次正交互补Golay(A,B)码超声相控阵编码激励方法
US10564256B2 (en) * 2016-04-01 2020-02-18 Rockwell Collins, Inc. Beam sharpening radar system and method
CA3180983A1 (en) * 2016-08-18 2018-03-22 Seismos, Inc. Method for evaluating and monitoring formation fracture treatment using fluid pressure waves
WO2018044288A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 Halliburton Energy Services, Inc. Determining fluid density in a pressure pump using bulk modulus measurements
CN107255672B (zh) * 2017-07-31 2020-07-17 中国石油大学(华东) 基于超声波测量原油压缩系数实验系统及方法
CN109463821A (zh) * 2017-09-07 2019-03-15 南宁市富久信息技术有限公司 一种基于手势识别的安全指导作业手套
EP3822613B1 (en) * 2019-11-13 2023-09-06 ABB Schweiz AG Measurement system for determining liquid properties in a vessel

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4416152A (en) * 1981-10-09 1983-11-22 Dresser Industries, Inc. Formation fluid testing and sampling apparatus
US4571693A (en) * 1983-03-09 1986-02-18 Nl Industries, Inc. Acoustic device for measuring fluid properties
FR2556845B1 (fr) * 1983-12-16 1986-04-11 Cgr Ultrasonic Procede de caracterisation par ondes acoustiques de la structure d'un milieu et dispositif mettant en oeuvre ce procede
US4769793A (en) * 1985-07-24 1988-09-06 Ultrasonic Arrays, Inc. Dual reference surface transducer
US4938066A (en) * 1988-01-29 1990-07-03 Xecutek Corporation Ultrasonic apparatus for measuring the speed of sound in a gaseous medium
GB9424430D0 (en) 1994-12-02 1995-01-18 British Gas Plc Measurement of a gas characteristic
WO1997024601A1 (en) 1995-12-29 1997-07-10 Thomas Adam Shine Method for testing a cell sample
US5741962A (en) 1996-04-05 1998-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for analyzing a retrieving formation fluid utilizing acoustic measurements
NL1003595C2 (nl) * 1996-04-10 1997-10-14 Tno Werkwijze en inrichting voor het karakteriseren van suspensies.
JPH10170485A (ja) * 1996-10-08 1998-06-26 Toyota Motor Corp 超音波式ガソリン特性判別方法および装置
US6494079B1 (en) 2001-03-07 2002-12-17 Symyx Technologies, Inc. Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator
US6393895B1 (en) 1997-10-08 2002-05-28 Symyx Technologies, Inc. Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator
DE69913937T2 (de) 1998-01-16 2004-12-23 Lattice Intellectual Property Ltd. Methode und gerät zur messung der relativen dichte eines gases
US6116080A (en) * 1998-04-17 2000-09-12 Lorex Industries, Inc. Apparatus and methods for performing acoustical measurements
GB9823675D0 (en) 1998-10-30 1998-12-23 Schlumberger Ltd Flowmeter
AU3482300A (en) 1999-02-04 2000-08-25 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Ultrasonic fluid quality sensor system
US6688176B2 (en) 2000-01-13 2004-02-10 Halliburton Energy Services, Inc. Single tube densitometer
AU4733601A (en) * 2000-03-10 2001-09-24 Cyrano Sciences Inc Control for an industrial process using one or more multidimensional variables
US6672163B2 (en) 2000-03-14 2004-01-06 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic sensor for fluid characterization
US6626026B2 (en) 2000-04-07 2003-09-30 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Acoustic wave based sensor
US6651513B2 (en) 2000-04-27 2003-11-25 Endress + Hauser Flowtec Ag Vibration meter and method of measuring a viscosity of a fluid
US6587798B2 (en) 2000-12-04 2003-07-01 Weatherford/Lamb, Inc. Method and system for determining the speed of sound in a fluid within a conduit
GB0031564D0 (en) 2000-12-22 2001-02-07 Borealis Tech Oy Viscosity measurement
RU2232384C2 (ru) 2001-01-23 2004-07-10 Яхно Татьяна Анатольевна Способ исследования многокомпонентной жидкости
JP2002243536A (ja) 2001-02-19 2002-08-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 超音波伝播時間測定方法及びガス濃度センサ
US7434457B2 (en) 2001-03-23 2008-10-14 Schlumberger Technology Corporation Fluid property sensors
AUPR458201A0 (en) 2001-04-23 2001-05-24 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Fluid properties evaluation
US7317989B2 (en) 2001-05-15 2008-01-08 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for chemometric estimations of fluid density, viscosity, dielectric constant, and resistivity from mechanical resonator data
GB2392980B (en) 2001-05-15 2005-06-15 Baker Hughes Inc Method and apparatus for downhole fluid characterization using flxural mechanical resonators
US6711940B2 (en) 2001-07-05 2004-03-30 David James Method and apparatus for measuring the elasticity of fluids
US6789426B2 (en) 2001-07-31 2004-09-14 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Microfluidic channels with integrated ultrasonic transducers for temperature measurement and method
US6712138B2 (en) 2001-08-09 2004-03-30 Halliburton Energy Services, Inc. Self-calibrated ultrasonic method of in-situ measurement of borehole fluid acoustic properties
US7059172B2 (en) * 2001-11-07 2006-06-13 Weatherford/Lamb, Inc. Phase flow measurement in pipes using a density meter
US7354141B2 (en) 2001-12-04 2008-04-08 Labcyte Inc. Acoustic assessment of characteristics of a fluid relevant to acoustic ejection
US20030101819A1 (en) 2001-12-04 2003-06-05 Mutz Mitchell W. Acoustic assessment of fluids in a plurality of reservoirs
EP1467948A1 (en) 2002-01-24 2004-10-20 Cantion A/S A sensor
US6763698B2 (en) 2002-03-15 2004-07-20 Battelle Memorial Institute Self calibrating system and technique for ultrasonic determination of fluid properties
EP1347293A1 (en) 2002-03-18 2003-09-24 Ultrasonic Scientific Limited Acoustical cell for material analysis
US6640625B1 (en) 2002-05-08 2003-11-04 Anthony R. H. Goodwin Method and apparatus for measuring fluid density downhole
US6892812B2 (en) * 2002-05-21 2005-05-17 Noble Drilling Services Inc. Automated method and system for determining the state of well operations and performing process evaluation
US7155967B2 (en) 2002-07-09 2007-01-02 Schlumberger Technology Corporation Formation testing apparatus and method
US6820702B2 (en) * 2002-08-27 2004-11-23 Noble Drilling Services Inc. Automated method and system for recognizing well control events
WO2004063741A2 (en) 2003-01-13 2004-07-29 Cidra Corporation Apparatus for measuring parameters of a flowing multiphase fluid mixture
US7039530B2 (en) 2003-12-29 2006-05-02 Ashcroft Inc. Fluid measurement
US7024917B2 (en) * 2004-03-16 2006-04-11 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for an acoustic pulse decay density determination
US20050268703A1 (en) 2004-03-31 2005-12-08 Theodor Funck Sample receptacle for ultrasonic measurements
US7377169B2 (en) 2004-04-09 2008-05-27 Shell Oil Company Apparatus and methods for acoustically determining fluid properties while sampling
IL161937A (en) 2004-05-11 2008-08-07 Nexense Ltd Sensor system for high-precision measurements of temperature, composition and/or pressure of a fluid
US7523640B2 (en) 2005-08-01 2009-04-28 Baker Hughes Incorporated Acoustic fluid analyzer
US7614302B2 (en) 2005-08-01 2009-11-10 Baker Hughes Incorporated Acoustic fluid analysis method

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