DE112015006309T5

DE112015006309T5 - Untertageumschaltung von Bohrlochvermessungswerkzeugen

Info

Publication number: DE112015006309T5
Application number: DE112015006309.9T
Authority: DE
Inventors: Thomas Owen Roane; David R. Larimore
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2017-11-30
Also published as: GB201716213D0; US20180106927A1; WO2016182575A1; BR112017021690A2; US10007023B2; GB2555230A; GB2555230B; FR3036193A1; MX2017013264A

Abstract

Offenbart werden ein System und Verfahren zum Umschalten von Bohrlochvermessungswerkzeugen untertage. Das Verfahren beinhaltet Absenken eines Vermessungswerkzeugs in ein Bohrlochrohr, und Betätigen einer mechanischen Interferenzvorrichtung auf Grundlage von Interaktion mit einer ersten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist. Die mechanische Interferenzvorrichtung ist in einem Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug enthalten. Auf Grundlage des Betätigens der mechanischen Interferenzvorrichtung beinhaltet das Verfahren Übermitteln einer ersten Auslösermeldung an ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten ist. In Reaktion auf die erste Auslösermeldung beinhaltet das Verfahren ferner Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand. Im aktiven Zustand wird eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Untertagevermessung und insbesondere das Umschalten von Bohrlochvermessungswerkzeugen untertage.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Vermessungswerkzeuge dienen zum Vermessen verschiedener Kohlenwasserstoffbohrlochmessungen während des Bohrens des Bohrlochs, während der Komplettierung des Bohrlochs und während der Förderung von Kohlenwasserstoffen durch das Bohrloch. Messungen betreffen häufig Bohrlochbedingungen und Eigenschaften der Formation, die das Bohrloch umgibt. Eine breite Spanne von Vermessungswerkzeugen wird zum Erlangen dieser Messungen verwendet. Vermessungswerkzeuge beinhalten verschiedene Sensoren, Antriebe, Telemetrievorrichtungen und andere geeignete Messvorrichtungen für die jeweilige Anwendung. Vermessungswerkzeuge können die Effektivität einer Kiespackung beurteilen, darunter das Bestimmen der Position und Anwesenheit etwaiger Hohlräume.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Offenbarung und ihrer Merkmale und Vorteile wird auf die folgende Beschreibung Bezug genommen, in Verbindung mit den begleitenden Figuren; darin zeigen:
1 eine Aufrissansicht eines beispielhaften Fördersystems während eines Kiespackungsvorgangs;
2 eine Aufrissansicht eines beispielhaften Vermessungswerkzeugsystems, das mechanische Interaktion verwendet; und
3 eine Aufrissansicht eines beispielhaften Vermessungswerkzeugsystems, das magnetische Kopplung verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Umschalten von Bohrlochvermessungswerkzeugen untertage. Insbesondere betrifft sie das Umschalten eines Vermessungswerkzeugs aus einem aktiven in einen inaktiven Zustand, während das Vermessungswerkzeug im Bohrloch verbleibt. Ein mechanisches Interaktionssystem, ein magnetisches Kopplungssystem, ein Funkfrequenzidentifikations(RFID)-System und/oder ein beliebiger anderer Auslösemechanismus, der kaum oder gar keine elektrische Leistung aufnimmt, schaltet das Vermessungswerkzeug zwischen dem inaktiven Zustand und dem aktiven Zustand um. Leistung wird eingespart, indem das Vermessungswerkzeug in einen inaktiven Zustand umgeschaltet wird, wenn keine Messungen benötigt werden oder das Vermessungswerkzeug in anderer Weise nicht aktiv sein muss. Die durch die Systeme dieser Offenbarung erzielten Leistungseinsparungen ermöglichen es einem Vermessungswerkzeug, während der gesamten Komplettierung und Beurteilung der Kiespackung im Bohrloch zu verbleiben. Systeme der vorliegenden Offenbarung schalten das Vermessungswerkzeug in einen inaktiven Zustand, nachdem das Werkzeug anfangs an dem Kiespackungsbereich vorbei abgesenkt wurde, und schalten das Vermessungswerkzeug auf Grundlage dessen in einen aktiven Zustand, dass das Vermessungswerkzeug in die Nähe des Kiespackungsbereichs angehoben wird.
Das Vermessungswerkzeug kann in unterschiedlichen Positionen im Bohrloch und in unterschiedlichen Phasen des Vermessungsvorgangs zwischen dem aktiven und inaktiven Zustand umgeschaltet werden. Zum Beispiel kann das Vermessungswerkzeug auf seinem ersten Weg durch das Bohrloch und in der Nähe eines Kiespackungsbereichs aktiv sein, um Hintergrund- oder Grundlinienmessungen zu erlangen. Wenn es die Kiespackung passiert hat, kann das Vermessungswerkzeug in einen inaktiven Zustand umgeschaltet werden; das Vermessungswerkzeug wird dann zurück in einen aktiven Zustand geschaltet, wenn es angehoben wird und sich erneut dem Kiespackungsbereich nähert, so dass vergleichende Messungen vorgenommen werden können. Eine Kiespackung wird an strategischen Positionen in einem Bohrloch angeordnet, um einen Partikelstrom zu hemmen. Die Beurteilung der Effektivität einer Kiespackung beruht teilweise auf der Bestimmung des Vorhandenseins und der Position von Hohlräumen kurz nach der Komplettierung. Hohlräume in der Kiespackung werden mithilfe von Daten im Zusammenhang mit Dichteprotokollen, Neutronenprotokollen, Gammaprotokollen und/oder Protokollen gepulster Neutronen erkannt. Das Installieren einer Kiespackung kann viel Zeit in Anspruch nehmen, beispielsweise ungefähr achtzig Stunden. Wird also das Vermessungswerkzeug untertage in einem inaktiven Zustand gehalten, spart dies Energie und ermöglicht das Vornehmen von Messungen der Kiespackung, wenn das Werkzeug angehoben wird.
Wenn ein mechanisches Interaktionssystem das Vermessungswerkzeug zwischen aktivem und inaktivem Zustand umschaltet, so interagiert oder wirkt eine mechanische Interferenzvorrichtung mit einer oder mehreren mechanischen Intrusionen zusammen, um eine Auslösermeldung für ein Umschaltsystem zu erzeugen. Wenn ein magnetisches Kopplungssystem das Vermessungswerkzeug zwischen aktivem und inaktivem Zustand umschaltet, interagiert ein Magnetsensor mit einer oder mehreren magnetischen Vorrichtungen, um eine Auslösermeldung für ein Umschaltsystem zu erzeugen. Das Umschaltsystem ist dazu konfiguriert, einer Leistungsversorgungseinheit zu erlauben oder nicht zu erlauben, eine elektrische Last mit Leistung zu versorgen.
Ein Vermessungswerkzeug der vorliegenden Offenbarung kann in einem Fördervorgang wie etwa dem Fördervorgang 100 aus 1 verwendet werden. 1 ist eine Aufrissansicht eines beispielhaften Fördersystems 100 während eines Kiespackungsvorgangs. Das Fördersystem 100 ist dazu konfiguriert, Kohlenwasserstoffe aus einer oder mehreren geologischen Formationen zu gewinnen. Das Fördersystem 100 beinhaltet eine Bohrlochoberfläche oder einen Bohrlochstandort 102. Am Bohrlochstandort 102 sind verschiedene Arten von Gewinnungsausrüstung angeordnet. Beispielsweise beinhaltet der Bohrlochstandort 102 eine Plattform 104, ein Hebegerät 106 und einen Bohrturm 108. Obwohl als ein Fördervorgang an Land gezeigt, können Vermessungswerkzeuge, die Lehren der vorliegenden Offenbarung verkörpern, in zufriedenstellender Weise bei Fördervorgängen auf Offshore-Plattformen, Bohrschiffen, Halbtauchplattformen und Bohrkähnen (nicht ausdrücklich gezeigt) verwendet werden.
Das Fördersystem 100 beinhaltet Förderrohre 110, die einer breiten Spanne von Bohrlöchern zugeordnet sind, etwa dem Bohrloch 112, die Abschnitte beinhalten können, die allgemein vertikal und allgemein horizontal sind, wie in 1 gezeigt. Obwohl das Vermessungswerkzeug 134 aus 1 einem allgemein horizontalen Bohrlochabschnitt zugeordnet ist, eignet sich das Vermessungswerkzeug der vorliegenden Offenbarung ebenso zur Verwendung in Bohrlöchern mit anderen Ausrichtungen wie etwa umgelenkten Bohrlöchern, geneigten Bohrlöchern oder vertikalen Bohrlöchern. Das Bohrloch 112 wird teilweise durch ein Bohrlochrohr 116 definiert, die sich vom Bohrlochstandort 102 bis zu einer ausgewählten Untertageposition erstreckt.
Außerdem erstrecken sich Bohrlochrohre 116 längs am Bohrloch 112 entlang und verbinden sich mit einem benachbarten Futterrohr oder anderen Bohrlochrohr, etwa einem Auskleidungsabschnitt. Obwohl die Umgebung, die im Zusammenhang mit 1 dargestellt ist, das Bohrlochrohr 116 in Form eines Futterrohr- oder Auskleidungsabschnitts darstellt, kann außerdem ein beliebiges anderes geeignetes Bohrlochrohr wie etwa ein Futterrohrstrang, ein Arbeitsstrang, ein Bohrstrang, ein Wickelrohrstrang, ein zusammengefügter Rohrstrang oder Kombinationen davon in dem Bohrloch 112 angeordnet sein. Zement 118 wird in einen Ringraum 120 gefüllt, um die Bohrlochrohre 116 fest im Bohrloch 112 anzuordnen. Durch die Bohrlochrohre 116 werden Perforationen 122 in die Formation getrieben, damit das Formationsfluid in das Bohrloch 112 strömen kann.
Ein Förderrohr 110 wird im Bohrloch 112 angeordnet und ist dazu konfiguriert, als eine Leitung für das Strömen von Kohlenwasserstoffen zum Bohrlochstandort 102 zu dienen. Das Förderrohr 110 kann eine oder mehrere Siebbaugruppen 124 beinhalten, die im Ringraum 126 des Bohrlochs 112 angeordnet sind. Die Siebbaugruppe 124 ist in der Nähe der Perforationen 122 im Ringraum 126 angeordnet. Die Siebbaugruppe 124 ist aus Metall oder einem beliebigen anderen geeigneten Material konstruiert. Sobald die Siebbaugruppe 124 wie dargestellt installiert wurde, wird Behandlungsfluid 140, das Sand, Kies, Stützmittel oder dergleichen enthält, durch ein Spülrohr 132 herabgepumpt. Auf diese Weise füllt und packt das Spülrohr 132 die Siebbaugruppe 124 mit dem Material des Behandlungsfluids 140, um das Strömen von Formationsfeststoffen in das Förderrohr 110 im Wesentlichen zu verhindern. Das in der Nähe der Siebbaugruppe 124 abgelagerte Behandlungsfluid 140 erzeugt eine Kiespackung. Eine gepackte Siebbaugruppe 124 kann ferner dazu konfiguriert sein, die Geschwindigkeit von Formationsfluiden in das Förderrohr 110 zu reduzieren. Während der Ablagerung des Behandlungsfluids 140 zum Erzeugen der Kiespackung können Hohlräume entstehen, die von dem Vermessungswerkzeug 134 erkannt werden können. Die Siebbaugruppe 124 beinhaltet ein erstes Ende, das weiter oben im Bohrloch, beispielsweise in Richtung Bohrlochstandort 102, angeordnet ist, und ein zweites Ende, das weiter unten im Bohrloch, beispielsweise in Richtung des Bodens oder Endes des Bohrlochs 112 angeordnet ist. Obwohl ferner 1 eine Siebbaugruppe 124 darstellt, kann der Vermessungsvorgang der vorliegenden Offenbarung mit einer beliebigen Anzahl von Siebbaugruppen genutzt werden.
In einem Packvorgang wie etwa einem Kiespackungsvorgang wird das Spülrohr 132 in das Bohrloch 112 abgesenkt. Bei dem Spülrohr 132 kann es sich um eine beliebige Art von flexibler Rohrleitung handeln, die dazu konfiguriert ist, das Bohrloch 112 zu durchqueren. Das Spülrohr 132 beinhaltet das Vermessungswerkzeug 134. Die Verwendung des Spülrohrs 132 kann besonders sinnvoll sein, um das Vermessungswerkzeug 134 in ein Bohrloch mit einem allgemein horizontalen Abschnitt abzusenken. Das Vermessungswerkzeug 134 kann teilweise oder ganz im Spülrohr 132 angeordnet sein. Das Vermessungswerkzeug 134 kann unmittelbar im Spülrohr 132 installiert sein oder in einem Gehäuse, Instrumententräger oder Bündelträger installiert sein, und das Gehäuse, der Instrumententräger oder der Bündelträger kann in dem Spülrohr 132 installiert oder daran gekoppelt sein. Das Vermessungswerkzeug 134 kann über einen beliebigen geeigneten Kopplungsmechanismus in das Spülrohr 132 integriert oder anderweitig darin gekoppelt sein. Im Betrieb wird das Vermessungswerkzeug 134 abgesenkt, so dass es unterhalb der Siebbaugruppe 124 angeordnet wird. Das Vermessungswerkzeug 134 misst und protokolliert verschiedene Eigenschaften der Formation, während das Vermessungswerkzeug 134 abgesenkt wird, um Hintergrund- oder Grundlinienmessungen zu erzeugen.
Das Spülrohr 132 beinhaltet Ventile 136, die es ermöglichen, das Behandlungsfluid 140 unter Druck von der Oberfläche zu pumpen, so dass es in der Nähe der Siebbaugruppe 124 in den Ringraum 126 und über den Ringraum 126 oder einen anderen Durchlass zurück zur Oberfläche strömt. Sand, Kies und Stützmittel im Behandlungsfluid 140 werden abgelagert und erzeugen eine Kiespackung in der Nähe der Siebbaugruppe 124. Nach den oder während der Kiespackungsvorgänge kann das Vermessungswerkzeug 134 ein oder mehrere Male durch die Siebbaugruppe 124 hindurch angehoben oder abgesenkt werden, um Messungen und Protokollierungen durchzuführen.
Eine Vermessungsanlage 138 sammelt Messungen vom Vermessungswerkzeug 134 und beinhaltet Rechenanlagen zum Steuern des Vermessungswerkzeugs 134, Verarbeiten der von dem Vermessungswerkzeug 134 gesammelten Messungen oder Speichern der von dem Vermessungswerkzeug 134 gesammelten Messungen. Die Messungen beinhalten Hintergrund- oder Grundlinienmessungen und die vergleichenden Messungen. Obwohl die Vermessungsanlage 138 in 1 vor Ort angeordnet gezeigt ist, kann die Vermessungsanlage 138 entfernt vom Bohrlochstandort 102 und Bohrloch 112 angeordnet sein.
Das Vermessungswerkzeug 134 beinhaltet ein Aktivierungsmodul, das unter Bezugnahme auf 2 und 3 ausführlicher erörtert wird. Das Aktivierungsmodul kann eine mechanische Interferenzvorrichtung, wie etwa einen mechanischen Schalter, und ein Umschaltsystem beinhalten. Solange das Vermessungswerkzeug 134 abgesenkt wird, interagiert oder wirkt die mechanische Interferenzvorrichtung mit einer oder mehreren mechanischen Intrusionen zusammen, die der Siebbaugruppe 124 zugeordnet sind. Die mechanischen Intrusionen können an einem oder beiden Enden der Siebbaugruppe 124 angeordnet sein. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 eine mechanische Intrusion passiert, wird die mechanische Interferenzvorrichtung betätigt und kommuniziert sodann mit dem Umschaltsystem, beispielsweise über eine mechanische Kopplung oder ein elektrisches Signal, die gemeinsam als eine Auslösermeldung bezeichnet werden.
Das Aktivierungsmodul kann einen Magnetsensor beinhalten. In diesem Fall interagiert oder wirkt der Magnetsensor während des Absenkens des Vermessungswerkzeugs 134 mit einer oder mehreren magnetischen Vorrichtungen im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe 124 zusammen. Die magnetischen Vorrichtungen können an einem oder beiden Enden der Siebbaugruppe 124 angeordnet sein. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 eine magnetische Vorrichtung passiert, erfasst der Magnetsensor das Magnetfeld und kommuniziert sodann mit dem Umschaltsystem.
Die Auslösermeldung wird vom Aktivierungsmodul erfasst und das Umschaltsystem schaltet das Vermessungswerkzeug aus einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand und/oder aus einem aktiven Zustand in einen inaktiven Zustand um. Beispielsweise induziert die Auslösermeldung eine elektrische Antwort im Aktivierungsmodul. Beim Empfang der Auslösermeldung schaltet das Vermessungswerkzeug von einer Konfiguration, in der keine elektrische Komponente im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug Leistung von einer Leistungsversorgungseinheit im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug empfängt, in eine Konfiguration um, in der eine oder mehrere elektrische Komponenten Leistung von der Leistungsversorgungseinheit empfängt. Obwohl unter Bezugnahme auf bestimmte Konfigurationen erörtert, kann die Auslösermeldung eine mechanische Kopplung, ein magnetisches Signal, ein elektromagnetisches (EM) Signal, ein Funkfrequenzsignal, ein elektrisches Signal, ein drahtloses Signal, ein Energiesignal, ein akustisches Signal, ein optisches Signal oder eine beliebige andere geeignete Signalart sein.
Das Umschaltsystem ist dazu konfiguriert, das Vermessungswerkzeug 134 aus einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand oder aus einem aktiven Zustand in einen inaktiven Zustand umzuschalten. Im inaktiven Zustand ist ein Schaltkreis im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug zwischen einer Leistungsversorgungseinheit und einer beliebigen elektrischen Last im Vermessungswerkzeug offen, und ein beliebiger Leitweg für elektrischen Stromfluss zwischen einer Leistungsversorgungseinheit im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug und einer elektrischen Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug wird nicht zugelassen (beispielsweise empfängt keine elektrische oder elektronische Komponente im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug Leistung von der Leistungsversorgungseinheit). Darüber hinaus ist in einem aktiven Zustand der Schaltkreis geschlossen, und der Leitweg des elektrischen Stromflusses zwischen der Leistungsversorgungseinheit und der elektrischen Last wird zugelassen (beispielsweise empfangen eine oder mehrere elektrische Komponenten elektrische Leistung von der Leistungsversorgungseinheit). Im aktiven Zustand wird somit eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt. Die mechanische Interferenzvorrichtung, die mit einer mechanischen Intrusion zusammenwirkt, veranlasst das Umschaltsystem, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten, wenn das Vermessungswerkzeug zuvor in einem aktiven Zustand war. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in einem aktiven Zustand war, veranlasst die mechanische Interferenzvorrichtung, die mit der mechanischen Intrusion zusammenwirkt, ebenso das Umschaltsystem, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten.
2 ist eine Aufrissansicht eines beispielhaften Vermessungswerkzeugsystems 200, das mechanische Interaktion verwendet. Das Vermessungswerkzeugsystem 200 beinhaltet ein Vermessungswerkzeug 134, das in einem Bohrloch 112 konfiguriert ist. Das Vermessungswerkzeug 134 ist ein beliebiges geeignetes Werkzeug, das zur Messung und Vermessung von Untertageeigenschaften benutzt wird. Beispielsweise kann das Vermessungswerkzeug 134 ein gepulstes Neutronenwerkzeug sein. Zur Vermessung in Bezug auf eine Kiespackung benutzt ein gepulstes Neutronenwerkzeug Impulse von einem Neutronengenerator, die zeitlich getrennt sind, was zusätzliche Informationen für die Analyse ergibt. Das Vermessungswerkzeug 134 beinhaltet ein Neutronenmodul 202, ein Speichermodul 204, eine Leistungsversorgungseinheit 206 und ein Aktivierungsmodul 208. Das Neutronenmodul 202 und das Speichermodul 204 können gemeinsam als elektrische Last 220 bezeichnet werden.
Das Neutronenmodul 202 beinhaltet eine beliebige geeignete Quelle zum Erzeugen von Kernenergie und/oder -strahlung. Das Neutronenmodul 202 beinhaltet ferner einen beliebigen geeigneten Sensor oder Detektor, der dazu konfiguriert ist, Gammastrahlen zu empfangen, die von Objekten erzeugt werden, die von den Partikeln durchdrungen werden, die das Neutronenmodul 202 abgibt. Beispielsweise kann ein Detektor des Neutronenmoduls 202 einen Natriumiodidkristall und eine Fotovervielfacherröhre beinhalten, um Lichtsignale in elektrische Signale umzuwandeln. Die elektrischen Signale können verarbeitet werden, um Zählraten, Energiepegel, Sättigung und/oder Lithografie zu bestimmen. Die Daten werden im Speichermodul 204 gespeichert, um nach dem Zurückholen des Vermessungswerkzeugs 134 an die Oberfläche heruntergeladen zu werden. Auf diese Weise kann das Neutronenmodul 202 dazu konfiguriert sein, die Zählrate von Partikeln, Lithografie oder Sättigung der Kiespackung zu quantifizieren und Daten zu speichern und/oder zu übertragen. Entsprechend beinhaltet das Neutronenmodul 202 ein Verarbeitungssystem, das beispielsweise einen Universalprozessor, einen mathematischen Prozessor, eine Zustandsmaschine, einen Digitalsignalprozessor, einen Videoprozessor, einen Audioprozessor, eine Logikeinheit, ein Logikelement, einen Multiplexer, einen Demultiplexer, eine Schalteinheit, ein Schaltelement, ein Eingabe/Ausgabe(E/A)-Element, einen Peripherie-Controller, einen Bus, einen Bus-Controller, ein Register, ein kombinierendes Logikelement, eine Datenspeichereinheit, eine programmierbare Logikvorrichtung, eine Arbeitsspeichereinheit, ein neuronales Netz, eine Messschaltung, eine Steuerschaltung, einen Digital-Analog-Wandler (DAC), einen Analog-Digital-Wandler (ADC), einen Oszillator, einen Speicher, einen Filter, einen Verstärker, einen Mixer, einen Modulator, einen Demodulator und/oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtungen beinhaltet.
Das Speichermodul 204 ist kommunizierend an das Neutronenmodul 202 gekoppelt und umfasst ein beliebiges System, eine beliebige Vorrichtung oder ein beliebiges Gerät, das bzw. die dazu konfiguriert ist, Programmanweisungen oder Daten für einen Zeitraum aufzunehmen (beispielsweise computerlesbare Medien). Das Speichermodul 204 kann Schreib-/Lesespeicher (RAM), elektrisch löschbaren programmierbaren Lesespeicher (EEPROM), eine PCMCIA-Karte, Flash-Speicher, Magnetspeicher, opto-magnetischen Speicher oder eine beliebige geeignete Auswahl und/oder Anordnung von flüchtigem oder nicht flüchtigem Speicher umfassen, die Daten zurückbehält, wenn die Leistungsversorgung des Vermessungswerkzeugs 134 unterbrochen wird.
Die Leistungsversorgungseinheit 206 ist kommunizierend an das Neutronenmodul 202, das Speichermodul 204 und das Aktivierungsmodul 208 gekoppelt. Die Leistungsversorgungseinheit 206 beinhaltet eine beliebige geeignete Stromquelle und ist dazu konfiguriert, eine beliebige geeignete Spannung, einen beliebigen geeigneten Strom und/oder eine beliebige geeignete Leistung bereitzustellen, um eine beliebige elektrische Last 220 im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug 134 mit Leistung zu versorgen und/oder zu betreiben. Die Leistungsversorgungseinheit 206 versorgt die elektrische Last 220 mit Leistung, wenn sie durch das Umschaltsystem 212 aktiviert wird. Die Leistungsversorgungseinheit 206 umfasst eine eingebaute Batterie, eine erneuerbare Leistungsquelle, eine Spannungsquelle, eine Stromquelle oder eine beliebige andere geeignete Leistungsquelle. Beispielsweise kann es sich bei der Leistungsversorgungseinheit 206 um eine galvanische Zelle oder eine Lithiumbatterie handeln.
Das Vermessungswerkzeug 134 beinhaltet das Aktivierungsmodul 208. Das Aktivierungsmodul 208 ist über das Umschaltsystem 212 kommunizierend an die Leistungsversorgungseinheit 206 gekoppelt. Das Aktivierungsmodul 208 ist dazu konfiguriert, das Vermessungswerkzeug 134 aus einem aktiven Zustand in einen inaktiven Zustand umzuschalten oder das Vermessungswerkzeug 134 aus einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand umzuschalten. Das Aktivierungsmodul 208 beinhaltet das Umschaltsystem 212. Das Umschaltsystem 212 kann einen oder mehrere Schalter zum Umschalten des Vermessungswerkzeugs 134 zwischen dem inaktiven Zustand und dem aktiven Zustand beinhalten. Im inaktiven Zustand bewirkt das Umschaltsystem 212, dass ein Schaltkreis im Zusammenhang mit Vermessungswerkzeug 134 zwischen der Leistungsversorgungseinheit 206 und der elektrischen Last 220 im Vermessungswerkzeug 134 offen ist und ein beliebiger Leitweg für elektrischen Leitungsfluss zwischen der Leistungsversorgungseinheit 206 und der elektrischen Last 220 nicht zugelassen wird (beispielsweise empfängt keine elektrische oder elektronische Komponente im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug 134 Leistung von der Leistungsversorgungseinheit 206). In einem aktiven Zustand bewirkt das Umschaltsystem 212, dass der Schaltkreis geschlossen ist und der Leitweg des elektrischen Stromflusses zwischen der Leistungsversorgungseinheit 206 und der elektrischen Last 220 zugelassen wird (beispielsweise empfangen eine oder mehrere elektrische Komponenten elektrische Leistung von der Leistungsversorgungseinheit 206). Die Einbeziehung des Aktivierungsmoduls 208 in das Vermessungswerkzeug 134 trägt dazu bei, Leistungseinschränkungen für das Vermessungswerkzeug 134 zu überwinden.
Das Aktivierungsmodul 208 beinhaltet eine mechanische Interferenzvorrichtung 214. Bei der mechanischen Interferenzvorrichtung 214 kann es sich beispielsweise um einen mechanischen Schalter handeln. Die mechanische Interferenzvorrichtung 214 ist dazu konfiguriert, mit einer oder mehreren mechanischen Intrusionen 216a oder 216b (gemeinsam „mechanische Intrusionen 216”) im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe 124 zu interagieren oder zusammenzuwirken, um eine Auslösermeldung an das Umschaltsystem 212 zu übermitteln. Bei den mechanischen Intrusionen 216 handelt es sich um eine beliebige Art von Verlängerung, die sich wenigstens teilweise in das Förderrohr 110 erstreckt. Beispielsweise kann die mechanische Intrusion 216 eine Spannhülse oder eine Reihe von Spannhülsen sein. Ferner kann die vorliegende Offenbarung mit einer mechanischen Intrusion an einem Ende der Siebbaugruppe 124 konfiguriert sein, oder kann mit zwei oder mehr mechanischen Intrusionen an zwei Enden der Siebbaugruppe 124 weiter oben als die Siebbaugruppe 124 im Bohrloch und/oder weiter unten als die Siebbaugruppe 124 im Bohrloch konfiguriert sein.
Wenn die mechanische Interferenzvorrichtung 214 eine mechanische Intrusion wie etwa die mechanische Intrusion 216a passiert, wird die mechanische Interferenzvorrichtung 214 betätigt und übermittelt sodann eine Auslösermeldung an das Umschaltsystem 212, beispielsweise über eine mechanische Kopplung oder ein elektrisches Signal. Wenn die mechanische Interferenzvorrichtung 214 die mechanische Intrusion 216b passiert, wird ebenso eine weitere Auslösermeldung an das Umschaltsystem 212 übermittelt. Die mechanische Interferenzvorrichtung 214, die mit der mechanischen Intrusion 216 zusammenwirkt, veranlasst auf diese Weise das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten, wenn das Vermessungswerkzeug 134 zuvor in einem aktiven Zustand war. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in einem aktiven Zustand war, veranlasst die mechanische Interferenzvorrichtung 214, die mit der mechanischen Intrusion 216 zusammenwirkt, ebenso das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand zu bringen. Im inaktiven Zustand nimmt das Vermessungswerkzeug 134 im Wesentlichen keine oder kaum Leistung von der Leistungsversorgungseinheit 206 auf, beispielsweise wenn sie sich weiter unten im Bohrloch als die Siebbaugruppe 124 befindet.
Das Aktivierungsmodul 208 ist dazu konfiguriert, eine Auslösermeldung passiv zu empfangen und/oder passiv zu erfassen. Somit kann das Aktivierungsmodul 208 eine passive Vorrichtung sein und ist nicht elektrisch an die Leistungsversorgungseinheit 206 oder eine andere Leistungsquelle gekoppelt. Beispielsweise benötigt das Aktivierungsmodul 208 möglicherweise keine elektrische Leistung für den Betrieb und/oder zum Erzeugen einer elektrischen Antwort. Außerdem kann das Aktivierungsmodul 208 dazu konfiguriert sein, ein Energiesignal, beispielsweise ein mechanisches Bewegungs- oder magnetisches Signal, in eine geeignete Auslösermeldung umzuwandeln, beispielsweise ein mechanisches oder elektrisches Signal, das ausreicht, um das Umschaltsystem 212 zu aktivieren.
Im Betrieb gibt das Neutronenmodul 202 Neutronen ab, die sich vom Neutronenmodul 202 zur Siebbaugruppe 124 und in den Ringraum 126 bewegen. Das Neutronenmodul 202 empfängt, erfasst oder erkennt die aus dem Ringraum 126 abgestrahlten Gammastrahlen und erzeugt eine entsprechende Zählrate, oder stellt Daten in Bezug auf Sättigung oder Lithografie bereit. Die Zählrate ist proportional zum Streuungsgrad, dem die Neutronen im Ringraum 126 unterliegen. Der Streuungsgrad kann sich aus der Konzentration oder Dichte des Kieses oder Stützmittels ergeben, das den Ringraum 126 füllt. Auf diese Weise bestimmt das Vermessungswerkzeug 134, ob die ringförmige Kiespackung eine ausreichende Konzentration aufweist, um einen Sandfluss im Wesentlichen zu verhindern, und ob die Qualität der ringförmigen Kiespackung verbessert werden muss. Weitere Beispiele des Vermessungswerkzeugs 134 werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
3 ist eine Aufrissansicht eines beispielhaften Vermessungswerkzeugsystems 300, das magnetische Kopplung verwendet. In der Konfiguration aus 3 beinhaltet das Aktivierungsmodul 208 einen Magnetsensor 314, um ein Magnetfeld von einer oder mehreren magnetischen Vorrichtungen 316 im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe 124 zu erkennen. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 die magnetische Vorrichtung 316 passiert, erkennt der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld und kommuniziert mit dem Umschaltsystem, beispielsweise über eine Auslösermeldung. Der Magnetsensor 314, der mit der magnetischen Vorrichtung 316 zusammenwirkt, veranlasst auf diese Weise das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 aus einem inaktiven Zustand umzuschalten, wenn das Vermessungswerkzeug 134 zuvor in einem aktiven Zustand war. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in einem aktiven Zustand war, veranlasst der Magnetsensor 314, der mit der magnetischen Vorrichtung 316 zusammenwirkt, ebenso das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten.
Das Vermessungswerkzeugsystem 300 beinhaltet ein Vermessungswerkzeug 134, das in dem Bohrloch 112 konfiguriert ist, wie unter Bezugnahme auf 1 erörtert wurde. Das Vermessungswerkzeug 134 ist ein beliebiges geeignetes Werkzeug, das zur Messung und Vermessung von Untertageeigenschaften benutzt wird. Beispielsweise kann das Vermessungswerkzeug 134 ein gepulstes Neutronenwerkzeug sein. Somit beinhaltet das Vermessungswerkzeug 134 das Neutronenmodul 202, das Speichermodul 204 und die Leistungsversorgungseinheit 206, wie unter Bezugnahme auf 2 erörtert wurde. Das Aktivierungsmodul 208 kann das Umschaltsystem 212 beinhalten, wie ebenfalls unter Bezugnahme auf 2 erörtert wurde.
Das Aktivierungsmodul 208 kann den Magnetsensor 314 beinhalten. Der Magnetsensor 314 ist dazu konfiguriert, mit einer oder mehreren magnetischen Vorrichtungen 316a oder 316b (gemeinsam „magnetische Vorrichtungen 316”) im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe 124 zu interagieren oder zusammenzuwirken, um eine Auslösermeldung an das Umschaltsystem 212 zu übermitteln. Der Magnetsensor 314 kann ein Magnetmesswertgeber sein. Bei dem Magnetsensor 314 und den magnetischen Vorrichtungen 316 handelt es sich um eine beliebige Art von Magnet oder Elektromagnet und sie sind aus einem Material gebildet, das eine hohe magnetische Durchlässigkeit aufweisen kann, wie etwa ein Permanentmagnet. Beispielsweise können der Magnetsensor 314 und die magnetischen Vorrichtungen 316 aus magnetischen Übergangsmetallen und Übergangsmetalllegierungen gebildet sein, insbesondere getempertem (weichem) Eisen oder einem Permalloy (mitunter auch als „MuMetal” bezeichnet), die eine Familie von Ni-Fe-Mo-Legierungen, Ferrit oder eine beliebige andere Legierung oder Kombination von Legierungen sind, die ferromagnetische Eigenschaften aufweisen. Der Magnetsensor 314 und die magnetischen Vorrichtungen 316 können einen Kern und eine Wicklung beinhalten, die unmittelbar auf den Kern gewickelt sein kann oder auf eine Spule gewickelt sein kann. Der Magnetsensor 314 und die magnetischen Vorrichtungen 316 können induktiv gekoppelt sein. Ferner kann die vorliegende Offenbarung mit einer magnetischen Vorrichtung nahe einem Ende der Siebbaugruppe 124 konfiguriert sein, oder kann mit zwei oder mehr magnetischen Vorrichtungen nahe zwei Enden der Siebbaugruppe 124 weiter oben als die Siebbaugruppe 124 im Bohrloch und/oder weiter unten als die Siebbaugruppe 124 im Bohrloch konfiguriert sein.
Wenn der Magnetsensor 314 eine magnetische Vorrichtung passiert, etwa die magnetische Vorrichtung 316a, erfasst der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld und übermittelt sodann eine Auslösermeldung an das Umschaltsystem 212, beispielsweise über ein magnetisches Signal oder ein elektrisches Signal. Wenn der Magnetsensor 314 die magnetische Vorrichtung 316b passiert, wird ebenso eine weitere Auslösermeldung an das Umschaltsystem 212 übermittelt. Der Magnetsensor 314, der mit den magnetischen Vorrichtungen 316 zusammenwirkt, veranlasst auf diese Weise das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten, wenn das Vermessungswerkzeug 134 zuvor in einem aktiven Zustand war. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in einem aktiven Zustand war, veranlasst der Magnetsensor 314, der mit den magnetischen Vorrichtungen 316 zusammenwirkt, in ähnlicher Weise das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten.
Das Vermessungswerkzeug 134 kann eine positive Anzeige beinhalten, dass das Vermessungswerkzeug 134 im aktiven Zustand ist. Beispielsweise kann das Vermessungswerkzeug 134 eine Spannungsanzeige beinhalten, um anzuzeigen, dass das Vermessungswerkzeug 134 im aktiven Zustand und/oder in Betrieb ist. Eine Spannungsanzeige kann beispielsweise erhöhte Spannung erkennen, wenn das Vermessungswerkzeug 134 in Betrieb ist und Daten protokolliert. Das Vermessungswerkzeug 134 kann dazu konfiguriert sein, während des aktiven Zustands (beispielsweise während der Protokollierung von Daten) Abtastdaten ungefähr in Echtzeit an den Bohrlochstandort 102 zu übertragen. Die Übertragung kann über das Spülrohr 132 oder einen zugehörigen Arbeitsstrang erfolgen, der Zwischenverstärker beinhalten kann. Die übertragenen Daten können zur weiteren Analyse verwendet werden und können eine Bestätigung ermöglichen, dass das Vermessungswerkzeug 134 in Betrieb ist und Daten sammelt.
Darüber hinaus kann das Aktivierungsmodul 208 im Voraus programmiert sein, um auf Grundlage einer beliebigen Kombination des Passierens der mechanischen Intrusionen 216 (in 2 erörtert) oder der magnetischen Vorrichtungen 316 (in 3 erörtert) eine Auslösermeldung an das Umschaltsystem zu übermitteln. Beispielsweise kann das Aktivierungsmodul 208 im Voraus so programmiert sein, dass vor dem Übermitteln der Auslösermeldung zwei mechanische Intrusionen 216 oder magnetische Vorrichtungen 316 passiert worden sein müssen.
Obwohl unter Bezugnahme auf mechanische Interaktion in 2 und magnetische Kopplung in 3 erörtert, sieht die vorliegende Offenbarung vor, dass das Aktivierungsmodul 208 andere geeignete Aktivierungsmechanismen verwendet, die keine oder kaum elektrische Leistung aufnehmen, wie etwa ein RFID-System.
Die Vermessungswerkzeugsysteme 200 und 300 werden bei Kiespackungsvermessungsvorgängen verwendet. Beispielsweise beinhaltet ein Vermessungswerkzeugsystem die Siebbaugruppe 124, die mit der mechanischen Intrusion 216b (gezeigt in 2) oder magnetischen Vorrichtung 316b (gezeigt in 3) konfiguriert sein kann. Das Vermessungswerkzeug 134 wird in einem inaktiven Zustand vom Bohrlochstandort 102 aus abgesenkt, indem beispielsweise das Umschaltsystem 212 derart konfiguriert ist, dass ein Schaltkreis zwischen der Leistungsversorgungseinheit 206 und einer beliebigen elektrischen Last im Zusammenhang mit dem Neutronenmodul 202 und dem Speichermodul 204 offen sein kann. Indem das Vermessungswerkzeug 134 am Bohrlochstandort 102 in einem inaktiven Zustand gehalten wird, wird die Strahlungsexposition von Personal oder Ausrüstung am Bohrlochstandort 102 durch das Neutronenmodul 202 minimiert oder eliminiert. An einem Punkt im Bohrloch 112 kann das Umschaltsystem 212 das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand umschalten, indem es einen Schaltkreis zwischen der Leistungsversorgungseinheit 206 und der elektrischen Last 220 schließt. Beispielsweise kann ein Timer, Drucksensor, Temperatursensor, Bewegungssensor (beispielsweise Beschleunigungsmesser) oder eine Kombination von Mechanismen dazu konfiguriert sein, das Umschaltsystem 212 in einer bestimmten Tiefe im Bohrloch 112 zu aktivieren. Das Vermessungswerkzeug 134 gibt in einem aktiven Zustand Neutronen ab, die von Kies und Stützmittel im Ringraum 126 aufgenommen werden.
Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in die Nähe der Siebbaugruppe 124 abgesenkt wird, erkennt und empfängt das Neutronenmodul 202 Gammastrahlen, die aus dem Ringraum 126 abgegeben werden. Das Neutronenmodul 202 übermittelt die empfangenen Daten zur Speicherung an das Speichermodul 204. Wenn unter Bezugnahme auf 2 das Vermessungswerkzeug 134 an der Siebbaugruppe 124 vorbei abgesenkt wird, können die mechanische Intrusion 216b und die mechanische Interferenzvorrichtung 214 zusammenwirken oder interagieren, um das Umschaltsystem 212 zu veranlassen, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand zu bringen. Alternativ kann unter Bezugnahme auf 3 der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld im Zusammenhang mit der magnetischen Vorrichtung 316b erkennen. Das empfangene Magnetfeld veranlasst den Magnetsensor 314, eine Auslösermeldung zu übermitteln, und veranlasst das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand umzuschalten. In jeder Konfiguration kann das Vermessungswerkzeug 134 in einem inaktiven Zustand bleiben, während es weiter unten als die Siebbaugruppe 124 im Bohrloch ist, und dadurch Energie von der Leistungsversorgungseinheit 206 einsparen.
Sobald der Kiespackungsvorgang abgeschlossen ist, kann das Vermessungswerkzeug 134 in einer ausgewählten Geschwindigkeit aus dem Bohrloch 112 gehoben werden, bei der das Vermessungswerkzeug 134 notwendige Messungen an der Länge des Kiespackungsabschnitts durchführen kann. Wenn unter Bezugnahme auf 2 das Vermessungswerkzeug 134 zur Siebbaugruppe 124 angehoben wird, können die mechanische Intrusion 216b und die mechanische Interferenzvorrichtung 214 zusammenwirken oder interagieren, um das Umschaltsystem 212 zu veranlassen, das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand umzuschalten. Alternativ erkennt unter Bezugnahme auf 3 der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld im Zusammenhang mit der magnetischen Vorrichtung 316b. Das empfangene Magnetfeld veranlasst den Magnetsensor 314, eine Auslösermeldung zu übermitteln, und veranlasst das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand umzuschalten.
Das Vermessungswerkzeug 134 gibt in einem aktiven Zustand Neutronen ab, die von Kies und Stützmittel im Ringraum 126 aufgenommen werden. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in die Nähe der Siebbaugruppe 124 angehoben wird, erkennt und empfängt das Neutronenmodul 202 Gammastrahlen, die aus dem Ringraum 126 abgegeben werden. Das Neutronenmodul 202 kann die empfangenen Daten zur Speicherung an das Speichermodul 204 übermitteln.
Als weiteres Beispiel beinhaltet ein Vermessungswerkzeugsystem die Siebbaugruppe 124, die mit den mechanischen Intrusionen 216a und 216b (gezeigt in 2) oder magnetischen Vorrichtungen 316a und 316b (gezeigt in 3) konfiguriert sein kann. Das Vermessungswerkzeug 134 wird in einem inaktiven Zustand vom Bohrlochstandort 102 aus abgesenkt, indem beispielsweise das Umschaltsystem 212 derart konfiguriert ist, dass ein Schaltkreis zwischen der Leistungsversorgungseinheit 206 und einer beliebigen elektrischen Last im Zusammenhang mit dem Neutronenmodul 202 und dem Speichermodul 204 offen sein kann. Indem das Vermessungswerkzeug 134 am Bohrlochstandort 102 in einem inaktiven Zustand gehalten wird, kann die Strahlungsexposition von Personal oder Ausrüstung am Bohrlochstandort 102 durch das Neutronenmodul 202 minimiert oder eliminiert werden. Wenn unter Bezugnahme auf 2 das Vermessungswerkzeug 134 an der Siebbaugruppe 124 vorbei abgesenkt wird, können die mechanische Intrusion 216a und die mechanische Interferenzvorrichtung 214 zusammenwirken oder interagieren, um das Umschaltsystem 212 zu veranlassen, das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand umzuschalten. Alternativ erkennt unter Bezugnahme auf 3 der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld im Zusammenhang mit der magnetischen Vorrichtung 316a. Das empfangene Magnetfeld veranlasst den Magnetsensor 314, eine Auslösermeldung zu übermitteln, und veranlasst das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand umzuschalten. Das Vermessungswerkzeug 134 gibt in einem aktiven Zustand Neutronen ab, die von Kies und Stützmittel im Ringraum 126 aufgenommen werden.
Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in die Nähe der Siebbaugruppe 124 abgesenkt wird, erkennt und empfängt das Neutronenmodul 202 Gammastrahlen, die aus dem Ringraum 126 abgegeben werden. Das Neutronenmodul 202 übermittelt die empfangenen Daten zur Speicherung an das Speichermodul 204. Wenn unter Bezugnahme auf 2 das Vermessungswerkzeug 134 an der Siebbaugruppe 124 vorbei abgesenkt wird, wirken oder interagieren die mechanische Intrusion 216b und die mechanische Interferenzvorrichtung 214 zusammen, um das Umschaltsystem 212 zu veranlassen, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand zu bringen. Alternativ erkennt unter Bezugnahme auf 3 der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld im Zusammenhang mit der magnetischen Vorrichtung 316b. Das empfangene Magnetfeld veranlasst den Magnetsensor 314, eine Auslösermeldung zu übermitteln, und veranlasst das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen inaktiven Zustand zu bringen. In jeder Konfiguration kann das Vermessungswerkzeug 134 in einem inaktiven Zustand bleiben, während es weiter unten als die Siebbaugruppe 124 im Bohrloch ist, und dadurch Energie von der Leistungsversorgungseinheit 206 einsparen.
Sobald der Kiespackungsvorgang abgeschlossen ist, kann das Vermessungswerkzeug 134 in einer ausgewählten Geschwindigkeit aus dem Bohrloch 112 gehoben werden, bei der das Vermessungswerkzeug 134 notwendige Messungen an der Länge des Kiespackungsabschnitts durchführen kann. Wenn unter Bezugnahme auf 2 das Vermessungswerkzeug 134 zur Siebbaugruppe 124 angehoben wird, können die mechanische Intrusion 216b und die mechanische Interferenzvorrichtung 214 zusammenwirken oder interagieren, um das Umschaltsystem 212 zu veranlassen, das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand zu bringen. Alternativ erkennt unter Bezugnahme auf 3 der Magnetsensor 314 ein Magnetfeld im Zusammenhang mit der magnetischen Vorrichtung 316b. Das empfangene Magnetfeld veranlasst den Magnetsensor 314, eine Auslösermeldung zu übermitteln, und veranlasst das Umschaltsystem 212, das Vermessungswerkzeug 134 in einen aktiven Zustand umzuschalten.
Das Vermessungswerkzeug 134 gibt in einem aktiven Zustand Neutronen ab, die von Kies und Stützmittel im Ringraum 126 aufgenommen werden. Wenn das Vermessungswerkzeug 134 in die Nähe der Siebbaugruppe 124 angehoben wird, erkennt und empfängt das Neutronenmodul 202 Gammastrahlen, die aus dem Ringraum 126 abgegeben werden. Das Neutronenmodul 202 übermittelt die empfangenen Daten zur Speicherung an das Speichermodul 204. Nach dem Zurückholen des Vermessungswerkzeugs 134 aus dem Bohrloch 112 können die im Speichermodul 204 gespeicherten Daten zur Verarbeitung heruntergeladen werden. Beispielsweise kann ein Bohrlochstandortdiagramm erzeugt werden, das den Zählwert der Tiefe gegenüberstellt und den Zustand der Kiespackung und die Integrität des Kiespackungsabschnitts anzeigen kann.
Wie aus den Betriebsbeispielen ersichtlich ist, können viele unterschiedliche Abfolgen des aktiven Zustands und des inaktiven Zustands programmiert oder konfiguriert werden. In der vorliegenden Offenbarung können weitere Zustände vorgesehen sein, wie etwa ein Ruhezustand oder teilweise aktiver Zustand, wie für die jeweilige Implementierung erforderlich. Entsprechend kann die vorliegende Offenbarung benutzt werden, um Leistung in einer Leistungsquelle im Zusammenhang mit einem Vermessungswerkzeug einzusparen. Ferner kann die vorliegende Offenbarung mehrere Passagen eines Vermessungswerkzeugs in der Nähe eines Kiespackungsabschnitts zulassen, ohne dass eine Leistungsquelle erschöpft wird. Obwohl unter Bezugnahme auf eine Kiespackung beschrieben, kann die vorliegende Offenbarung darüber hinaus zum Bestimmen von Eigenschaften einer beliebigen Untertageformation benutzt werden, wie etwa Zement, Frakturierungspackungen und Wasserpackungen, oder zum Durchführen einer Untersuchung wie etwa einer Futterrohruntersuchung oder Zementuntersuchung.
Offenbarte Ausführungsformen beinhalten:

A. Ein Verfahren zum Vermessen beinhaltet Absenken eines Vermessungswerkzeugs in ein Bohrlochrohr und Betätigen einer mechanischen Interferenzvorrichtung auf Grundlage von Interaktion mit einer ersten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist. Die mechanische Interferenzvorrichtung ist in einem Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug enthalten. Auf Grundlage des Betätigens der mechanischen Interferenzvorrichtung beinhaltet das Verfahren Übermitteln einer ersten Auslösermeldung an ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten ist. In Reaktion auf die erste Auslösermeldung beinhaltet das Verfahren ferner Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand. Im aktiven Zustand wird eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt.
B. Ein Vermessungswerkzeugsystem beinhaltet ein Vermessungswerkzeug, das für den Einsatz in einem Bohrlochrohr konfiguriert ist. Das System beinhaltet auch ein Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug, und ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten und dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine erste Auslösermeldung zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand umzuschalten. Im aktiven Zustand wird eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt. Das System beinhaltet ferner eine mechanische Interferenzvorrichtung, die im Aktivierungsmodul enthalten und dazu konfiguriert ist, auf Grundlage von Interaktion mit einer ersten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist, aktiviert zu werden und die erste Auslösermeldung an das Umschaltsystem zu übermitteln.

Jede der Ausführungsformen A und B kann eines oder mehrere der folgenden Elemente in beliebiger Kombination aufweisen: Element 1: ferner umfassend Betätigen der mechanischen Interferenzvorrichtung auf Grundlage von Interaktion mit einer zweiten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe, wobei die zweite mechanische Intrusion weiter unten im Bohrloch angeordnet ist als die erste mechanische Intrusion, und auf Grundlage des Betätigens der mechanischen Interferenzvorrichtung Übermitteln einer zweiten Auslösermeldung an das Umschaltsystem, und Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand in Reaktion auf die zweite Auslösermeldung. Element 2: wobei die erste mechanische Intrusionsvorrichtung an einem ersten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist und die zweite mechanische Intrusionsvorrichtung an einem zweiten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist. Element 3: wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand umzuschalten. Element 4: wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand umzuschalten. Element 5: wobei die elektrische Last ein gepulstes Neutronenwerkzeug und einen Speicher umfasst. Element 6: ferner umfassend, dass das Umschaltsystem dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine zweite Auslösermeldung zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand umzuschalten.
Hier offenbarte Ausführungsformen beinhalten auch:

C. Ein Verfahren zum Vermessen, beinhaltend Absenken eines Vermessungswerkzeugs in ein Bohrlochrohr und Erkennen eines ersten Magnetfelds von einer ersten magnetischen Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist, durch einen Magnetsensor. Der Magnetsensor ist in einem Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug enthalten. Auf Grundlage des Erkennens des ersten Magnetfelds beinhaltet das Verfahren auch Übermitteln einer ersten Auslösermeldung an ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten ist. In Reaktion auf die erste Auslösermeldung beinhaltet das Verfahren ferner Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand. Im aktiven Zustand wird eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt.
D. Ein Vermessungswerkzeugsystem beinhaltet ein Vermessungswerkzeug, das für den Einsatz in einem Bohrlochrohr konfiguriert ist. Das System beinhaltet auch ein Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug, und ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten und dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine erste Auslösermeldung zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand umzuschalten. Im aktiven Zustand wird eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt. Das System beinhaltet ferner einen Magnetsensor, der in dem Aktivierungsmodul enthalten und dazu konfiguriert ist, ein erstes Magnetfeld von einer ersten magnetischen Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe zu erkennen, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist, und die erste Auslösermeldung an das Umschaltsystem zu übermitteln.

Jede der Ausführungsformen C und D kann eines oder mehrere der folgenden Elemente in beliebiger Kombination aufweisen: Element 1: ferner umfassend Erkennen eines zweiten Magnetfelds von einer zweiten magnetischen Vorrichtung im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe durch den Magnetsensor, wobei die zweite magnetische Vorrichtung weiter unten im Bohrloch angeordnet ist als die erste mechanische Intrusion, und auf Grundlage des Erkennens des zweiten Magnetfelds Übermitteln einer zweiten Auslösermeldung an das Umschaltsystem, und Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand in Reaktion auf die zweite Auslösermeldung. Element 2: wobei die erste magnetische Vorrichtung an einem ersten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist und die zweite magnetische Vorrichtung an einem zweiten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist. Element 3: wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand umzuschalten. Element 4: wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand umzuschalten. Element 5: wobei die elektrische Last ein gepulstes Neutronenwerkzeug und einen Speicher umfasst. Element 6: ferner umfassend, dass das Umschaltsystem dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine zweite Auslösermeldung zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand umzuschalten.
Obwohl die vorliegende Offenbarung mit mehreren Konfigurationen und Beispielvorgängen beschrieben wurde, können sich für einen einschlägigen Fachmann unzählige Änderungen, Abwandlungen, Transformationen und Modifikationen ergeben, und es ist vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung diese Änderungen, Abwandlungen, Transformationen und Modifikationen einschließt, sofern sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Vermessen, umfassend: Absenken eines Vermessungswerkzeugs in ein Bohrlochrohr; Betätigen einer mechanischen Interferenzvorrichtung auf Grundlage von Interaktion mit einer ersten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist, wobei die mechanische Interferenzvorrichtung in einem Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug enthalten ist; auf Grundlage des Betätigens der mechanischen Interferenzvorrichtung Übermitteln einer ersten Auslösermeldung an ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten ist; in Reaktion auf die erste Auslösermeldung, Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand, wobei im aktiven Zustand eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Betätigen der mechanischen Interferenzvorrichtung auf Grundlage von Interaktion mit einer zweiten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe, wobei die zweite mechanische Intrusion weiter unten im Bohrloch angeordnet ist als die erste mechanische Intrusion; auf Grundlage des Betätigens der mechanischen Interferenzvorrichtung Übermitteln einer zweiten Auslösermeldung an das Umschaltsystem; und Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand in Reaktion auf die zweite Auslösermeldung.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste mechanische Intrusionsvorrichtung an einem ersten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist und die zweite mechanische Intrusionsvorrichtung an einem zweiten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand umzuschalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand umzuschalten.
Vermessungswerkzeugsystem, umfassend: ein Vermessungswerkzeug, das für den Einsatz in einem Bohrlochrohr konfiguriert ist; ein Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug; ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten und dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine erste Auslösermeldung zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand umzuschalten, wobei im aktiven Zustand eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt wird; und eine mechanische Interferenzvorrichtung, die in dem Aktivierungsmodul enthalten und konfiguriert ist, um: auf Grundlage von Interaktion mit einer ersten mechanischen Intrusion im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist, zu betätigen; und die erste Auslösermeldung an das Umschaltsystem zu übermitteln.
System nach Anspruch 6, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand umzuschalten.
System nach Anspruch 6, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand umzuschalten.
System nach Anspruch 6, wobei die elektrische Last ein gepulstes Neutronenwerkzeug und einen Speicher umfasst.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend, dass das Umschaltsystem dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine zweite Auslösermeldung zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand umzuschalten.
Verfahren zum Vermessen, umfassend: Absenken eines Vermessungswerkzeugs in ein Bohrlochrohr; Erkennen eines ersten Magnetfelds von einer ersten magnetischen Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist, durch einen Magnetsensor, wobei der Magnetsensor in einem Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug enthalten ist; auf Grundlage des Erkennens des ersten Magnetfelds Übermitteln einer ersten Auslösermeldung an ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten ist; und in Reaktion auf die erste Auslösermeldung Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand, wobei im aktiven Zustand eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Erkennen eines zweiten Magnetfelds von einer zweiten magnetischen Vorrichtung im Zusammenhang mit der Siebbaugruppe durch den Magnetsensor, wobei die zweite magnetische Vorrichtung weiter unten im Bohrloch angeordnet ist als die erste mechanische Intrusion; auf Grundlage des Erkennens des zweiten Magnetfelds Übermitteln einer zweiten Auslösermeldung an das Umschaltsystem; und Umschalten des Vermessungswerkzeugs zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand in Reaktion auf die zweite Auslösermeldung.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste magnetische Vorrichtung an einem ersten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist und die zweite magnetische Vorrichtung an einem zweiten Ende der Siebbaugruppe angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand umzuschalten.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand umzuschalten.
Vermessungswerkzeugsystem, umfassend: ein Vermessungswerkzeug, das für den Einsatz in einem Bohrlochrohr konfiguriert ist; ein Aktivierungsmodul im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug; ein Umschaltsystem, das in dem Aktivierungsmodul enthalten und dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine erste Auslösermeldung zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand umzuschalten, wobei im aktiven Zustand eine elektrische Last im Zusammenhang mit dem Vermessungswerkzeug von einer Leistungsversorgungseinheit mit Energie versorgt wird; und einen Magnetsensor, der in dem Aktivierungsmodul enthalten und konfiguriert ist, um: ein erstes Magnetfeld von einer ersten magnetischen Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Siebbaugruppe zu erkennen, die untertage in einem Bohrloch angeordnet ist; und die erste Auslösermeldung an das Umschaltsystem zu übermitteln.
System nach Anspruch 16, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem inaktiven Zustand in den aktiven Zustand umzuschalten.
System nach Anspruch 16, wobei die erste Auslösermeldung das Vermessungswerkzeug veranlasst, aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand umzuschalten.
System nach Anspruch 16, wobei die elektrische Last ein gepulstes Neutronenwerkzeug und einen Speicher umfasst.
System nach Anspruch 16, ferner umfassend, dass das Umschaltsystem dazu konfiguriert ist, das Vermessungswerkzeug in Reaktion auf eine zweite Auslösermeldung zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand umzuschalten.