FR3036424A1 - - Google Patents

Abstract

Un outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) fourni à titre d'exemple de la présente invention peut comprendre un corps d'outil (120) et une partie rotative (108) couplée au corps d'outil (120). Un premier transducteur (106 ; 202 ; 402) peut être couplé à la partie rotative (108) à un décalage radial par rapport à un axe longitudinal de l'outil (100). Un second transducteur (107 ; 204 ; 404) peut être couplé à la partie rotative (108) à un décalage radial différent par rapport à l'axe longitudinal de l'outil (100).

Description

1 MESURE DE VITESSE ET D'AFFAIBLISSEMENT DE FLUIDE DE TROU DE FORAGE IN SITU, DANS UN OUTIL DE BALAYAGE À ULTRASONS CONTEXTE La présente divulgation concerne de façon générale des opérations de forage et de complétion de puits et, plus particulièrement, la mesure de la vitesse et de l'affaiblissement d'un fluide de trou de forage in situ, dans un outil de balayage à ultrasons. Des opérations de forage et de complétion de puits exigent parfois l'utilisation de tubages à l'intérieur d'un puits de forage dans une formation souterraine afin de garantir que le puits de forage ne s'affaissera pas une fois percé, et que des zones sensibles de la formation sont protégées et isolées. Dans la plupart des cas, les tubages sont sécurisés dans le puits de forage au moyen d'une couche de ciment qui remplit un espace annulaire entre, et se lie à la fois au tubage et à la formation. La résistance d'adhésion des deux joints de ciment est importante pour l'intégrité du puits. Une mesure de l'impédance du ciment peut fournir des informations relatives à la résistance d'adhésion des joints de ciment.

Certains outils d'évaluation de tubage et de ciment transmettent une impulsion acoustique dans le tubage et la couche de ciment, et reçoivent un signal d'écho de cette impulsion. Le signal d'écho peut contenir des réflexions et des réverbérations occasionnées par le tubage, la couche de ciment, et une interface entre ces deux éléments. Ces réflexions et réverbérations peuvent être utilisées, en partie, pour calculer des caractéristiques de fond de trou, notamment l'impédance du ciment. Dans certains cas, des fluides de trou de forage, comme de la boue de forage et d'autres fluides de formation par exemple, peuvent être présents à l'intérieur du tubage, de sorte que l'impulsion acoustique doit être transmise à travers le fluide de trou de forage. Les caractéristiques de vitesse et d'affaiblissement de fluide du fluide de trou de forage peuvent altérer, ou autrement affecter, l'impulsion acoustique initiale et les réflexions et les réverbérations. Des calculs types exécutés pour déterminer une impédance du ciment par exemple, prennent en compte ces influences, mais la précision de la détermination obtenue dépend en partie de la précision des valeurs de vitesse et d'affaiblissement de fluide utilisées dans les calculs. Des mesures in situ peuvent être difficiles lorsque la boue est lourde, ce qui peut colmater ou autrement briser capteurs, et les estimations expérimentales ne prennent pas en compte les conditions dynamiques de fond de trou. FIGURES Certains modes de réalisation spécifiques fournis à titre d'exemple de la présente divulgation peuvent être compris en se référant, en partie, à la description qui suit et aux dessins associés.

3036424 2 La figure 1 est un schéma qui illustre un exemple d'outil d'évaluation de ciment et de tubage, selon des aspects de la présente divulgation. La figure 2 est un schéma d'une partie fournie à titre d'exemple d'un outil d'évaluation de ciment et de tubage avec des transducteurs décalés radialement, selon des aspects 5 de la présente divulgation. La figure 3 est un ensemble de graphes identifiant les impulsions fournies à titre d'exemple, reçues par des transducteurs décalés, et les déterminations d'affaiblissement correspondantes, selon des aspects de la présente divulgation. Les figures 4a et 4b sont des schémas fonctionnels de systèmes de mise à feu 10 fournis à titre d'exemple pour des outils de détection de tubage et de ciment avec une pluralité de transducteurs décalés radialement, selon des aspects de la présente divulgation. La figure 5 est un schéma qui montre un système de forage fourni à titre d'illustration, selon des aspects de la présente divulgation. La figure 6 est un schéma qui montre un système de diagraphie au câble 15 métallique fourni à titre d'illustration, selon des aspects de la présente divulgation. Bien que des modes de réalisation de la présente divulgation aient été dépeints et décrits et qu'ils soient définis en référence à des modes de réalisation fournis à titre d'exemple de la présente divulgation, ces références n'impliquent pas une limitation de la présente divulgation et aucune limitation de ce genre ne doit être supposée. L'objet décrit dans la présente invention 20 peut être soumis à d'importantes modifications, altérations, et équivalents en termes de forme et de fonction, comme cela semblera évident à l'homme du métier connaissant les avantages de la présente divulgation. Les modes de réalisation dépeints et décrits de la présente divulgation sont des exemples uniquement, et ne doivent pas être considérés comme limitant la portée de la présente divulgation.

25 3036424 3 DESCRIPTION DÉTAILLÉE La présente divulgation concerne de façon générale des opérations de forage et de complétion de puits et, plus particulièrement, la mesure de la vitesse et de l'affaiblissement d'un fluide de trou de forage in situ, dans un outil de balayage à ultrasons.

5 Pour les besoins de la présente divulgation, un système de gestion d'informations peut comprendre un instrument ou un ensemble d'instruments pouvant être employés pour calculer, classifier, traiter, transmettre, recevoir, retrouver, initier, commuter, stocker, afficher, manifester, détecter, enregistrer, reproduire, gérer, ou utiliser toute forme d'informations, d'intelligence ou de données, à des fins commerciales, scientifiques, de contrôle, ou autres. Par 10 exemple, un système de gestion d'informations peut être un ordinateur personnel, un dispositif de stockage en réseau, ou tout autre dispositif approprié, et peut varier en termes de taille, forme, performances, fonctionnement et prix. Le système de gestion d'informations peut comprendre une mémoire vive (RAM), une ou plusieurs ressources de traitement comme une unité centrale (CPU) ou une logique de commande matérielle ou logicielle, une mémoire ROM, et/ou d'autres 15 types de mémoire non volatile. Des composants supplémentaires du système de gestion d'informations peuvent comprendre un ou plusieurs lecteurs de disque, un ou plusieurs ports réseau pour la communication avec des dispositifs externes, ainsi que divers dispositifs d'entrée et de sortie (E/S) comme un clavier, une souris et un écran d'affichage vidéo par exemple. Le système de gestion d'informations peut également comprendre un ou plusieurs bus pouvant être 20 utilisés pour transmettre des communications entre les divers composants matériels. Il peut également comprendre une ou plusieurs unités d'interface aptes à transmettre un ou plusieurs signaux à un contrôleur, un actuateur, ou un dispositif similaire. Pour les besoins de la présente divulgation, des supports lisibles par ordinateur peuvent comprendre un instrument ou un ensemble d'instruments qui peuvent conserver des 25 données et/ou des instructions durant une période de temps. Des supports lisibles par ordinateur peuvent comprendre par exemple, mais sans caractère limitatif, des supports de stockage comme un dispositif de stockage à accès direct (par ex., une unité de disque dur ou un lecteur de disquette), un dispositif de stockage à accès séquentiel (par ex., un lecteur de bande magnétique), un disque compact, CD-ROM, DVD, RAM, ROM, une mémoire morte effaçable et 30 programmable électriquement (EEPROM), et/ou une mémoire flash ; ainsi que des supports de communication comme des fils, des fibres optiques, des micro-ondes, des ondes radio, et d'autres porteuses électromagnétiques et/ou optiques ; et/ou toute combinaison de ce qui précède. Des modes de réalisation fournis à titre d'exemple de la présente divulgation sont décrits de façon détaillée dans ce qui suit. Pour des raisons de clarté, toutes les caractéristiques 3036424 d'une mise en oeuvre réelle peuvent ne pas être décrites dans la présente spécification. Il est à noter évidemment que, dans le développement réel d'un tel mode de réalisation, un grand nombre de décisions spécifiques de mise en oeuvre sont prises afin d'atteindre les objectifs de mise en oeuvre spécifique, qui peuvent varier d'une mise en oeuvre à une autre. De plus, il est à noter 5 qu'un tel effort de développement peut être complexe et exiger beaucoup de temps, mais constituera néanmoins une entreprise presque courante pour l'homme du métier connaissant les avantages de la présente divulgation. Afin de faciliter la compréhension de la présente divulgation, les exemples suivants de certains modes de réalisation sont donnés. Cependant, les exemples suivants ne 10 doivent en aucun cas être lus comme limitant ou définissant la portée de la présente divulgation. Des modes de réalisation de la présente divulgation peuvent être applicables à des puits de forage horizontaux, verticaux, déviés, ou autrement non linéaires dans n'importe quel type de formation souterraine. Des modes de réalisation peuvent être applicables à des puits d'injection ainsi qu'à des puits de production, notamment des puits d'hydrocarbures. Des modes de réalisation peuvent 15 être mis en oeuvre au moyen d'un outil qui est rendu adapté pour des tests, une extraction et un échantillonnage le long de sections de la formation. Des modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre avec des outils qui peuvent, par exemple, être acheminés via un passage d'écoulement d'une colonne tubulaire ou au moyen d'un câble métallique, d'un câble lisse, d'un tube spiralé, d'un robot/tracteur en fond de trou, ou similaire.

20 Tels qu'ils sont employés dans le présent document, les termes « se couplent » ou « se couple » sont prévus pour désigner une connexion indirecte ou directe. De ce fait, si un premier dispositif se couple à un second dispositif, cette connexion peut se faire via une connexion directe ou via une connexion mécanique ou électrique indirecte au moyen d'autres dispositifs et d'autres connexions. D'une façon similaire, telle qu'elle est employée dans le 25 présent document, l'expression « couplé pour une communication » est prévue pour désigner une connexion de communication directe ou indirecte. Une telle connexion peut être une connexion filaire ou sans fil comme, par exemple, une connexion Ethernet ou LAN. De telles connexions filaires et sans fil sont bien connues de l'homme du métier et ne seront donc pas discutées plus en détail dans le présent document. De ce fait, si un premier dispositif se couple à un second 30 dispositif, cette connexion peut se faire via une connexion directe ou via une connexion de communication indirecte au moyen d'autres dispositifs et d'autres connexions. Les opérations modernes de forage et de production de pétrole exigent des informations relatives à des paramètres et à des conditions de fond de trou. Il existe plusieurs procédés pour collecter des informations en fond de trou, notamment la diagraphie en cours de 3036424 5 forage (« LWD ») et la mesure en cours de forage (« MWD »), et au câble métallique. Dans le cas d'une LWD, les données sont généralement collectées durant le processus de forage, ce qui évite de devoir retirer l'assemblage de forage pour insérer un outil de diagraphie au câble métallique. Une LWD permet donc au foreur de faire des modifications ou des corrections 5 précises en temps réel de sorte à optimiser les performances tout en réduisant les immobilisations. Le terme MWD est utilisé pour indiquer une mesure de conditions relatives au mouvement et à la position de l'assemblage de forage tandis que le forage se poursuit. Une LWD se concentre en priorité sur la mesure de paramètres de la formation. Bien que des distinctions puissent être faites entre une MWD et une LWD, les termes MWD et LWD sont souvent 10 employés de façon interchangeable. Pour les besoins de la présente divulgation, le terme LWD sera employé en considérant que ce terme englobe à la fois la collecte de paramètres de la formation et la collecte d'informations relatives au mouvement et à la position de l'assemblage de forage. La figure 1 est un schéma qui illustre un exemple d'outil d'évaluation de ciment et 15 de tubage 100 avec des transducteurs décalés radialement 106, devant être utilisé pour exécuter des mesures de vitesse et d'affaiblissement de fluide in situ, selon des aspects de la présente divulgation. L'outil 100 peut être suspendu (par ex. via un câble métallique, un câble lisse, un tube spiralé, une tige de forage/une colonne de production, un tracteur en fond de trou, ou similaire) à l'intérieur d'un puits de forage 150 dans une formation souterraine 152. Comme cela 20 est décrit, l'outil 100 peut être placé à l'intérieur d'un tubage 102 qui est sécurisé dans le puits de forage 150 par une couche de ciment 104 qui remplit sensiblement l'espace annulaire entre le tubage 102 et le puits de forage 150. Le tubage 102 est au moins partiellement rempli avec un fluide 160, qui peut comprendre un fluide de forage, de l'eau, et/ou un fluide provenant de la formation 152. Le tubage 102 peut comprendre un élément tubulaire métallique ayant une 25 longueur et un diamètre prédéterminés, qui est sélectionné de façon spécifique pour une profondeur particulière dans la formation 152. Bien qu'un seul tubage 102 soit montré sur la figure 1, une pluralité de tubages peut être utilisée, notamment dans une orientation télescopique où des tubages de diamètres progressivement inférieurs sont utilisés lorsque le puits de forage 150 s'étend plus avant dans la formation 152. Le tubage 112 peut empêcher le puits de forage 30 150 de s'affaisser, empêcher que des strates sensibles de la formation ne soient exposées à des fluides en fond de trou, et empêcher des fluides de formation indésirables de pénétrer dans le puits de forage 150. L'outil 100 comprend un corps d'outil allongé 120 comprenant une partie rotative 108 à laquelle sont couplés un ou plusieurs transducteurs acoustiques 106. Des exemples de 3036424 6 transducteurs acoustiques comprennent, mais ne se limitent pas à, des éléments piézoélectriques, des géophones, des éléments électromagnétiques, etc. Comme cela est décrit, la partie rotative 108 comprend une tête rotative placée à une extrémité distale du corps d'outil allongé 120. Dans d'autres modes de réalisation, la partie rotative 108 peut être placée à une ou plusieurs parties 5 intermédiaires du corps d'outil allongé ln, ce qui peut fournir une plus grande flexibilité par rapport à la conception de l'outil. Comme cela est décrit, le diamètre de la partie rotative 108 est supérieur au diamètre du corps d'outil allongé 120, mais d'autres configurations sont possibles à l'intérieur de la portée de la présente divulgation. La partie rotative 108 peut être entraînée par un moteur électrique (non 10 représenté) ou un autre mécanisme d'entraînement approprié qui fournit le mouvement de rotation contrôlé de la partie rotative 108 par rapport à l'outil 100. Comme cela est décrit, la partie rotative 108 peut être entraînée via un arbre 122 reliant la partie rotative 108 à un mécanisme d'entraînement à l'intérieur du corps d'outil allongé 120. Une puissance peut être fournie au mécanisme d'entraînement et à d'autres éléments à l'intérieur de l'outil 100 via le 15 moyen de suspension par exemple, ou par une ou plusieurs sources de puissance, des batteries, des condensateurs, des générateurs par ex., à l'intérieur de l'outil 100. À l'utilisation, l'outil 100 peut fonctionner en transmettant une impulsion acoustique directionnelle 110 au tubage 102, à partir d'un ou de plusieurs transducteurs 106 et 107, à une première position azimutale par rapport à l'outil 100. L'impulsion acoustique 20 directionnelle 110 peut être caractérisée par une amplitude. L'impulsion acoustique directionnelle 110 n'est pas limitée en termes de fréquence et peut être, mais pas obligatoirement, une impulsion ultrasonique. Cette impulsion 110 peut contacter, être réfléchie par et/ou provoquer une réverbération du tubage 102, de la couche de ciment 104, et de l'interface entre le tubage 102 et la couche de ciment 104. Ces réflexions et réverbérations peuvent comprendre un signal 25 d'écho 112 qui est reçu par le transducteur 106 ayant transmis l'impulsion ultrasonique. Le signal d'écho 112 peut également être caractérisé par une amplitude, la différence entre l'amplitude du signal d'écho 112 et l'amplitude de l'impulsion acoustique directionnelle 110 correspondant à un affaiblissement de l'impulsion acoustique directionnelle 110. Une fois que le signal d'écho 112 a été reçu en provenance de la première position 30 azimutale, la tête 108 peut être tournée à une deuxième position azimutale à l'intérieur du puits de forage 150. Une autre impulsion peut ensuite être transmise à partir d'un ou de plusieurs des transducteurs 106, et un signal d'écho correspondant peut être reçu à un ou plusieurs des transducteurs 106. La tête 108 peut ensuite être tournée à une troisième position azimutale à l'intérieur du puits de forage 150, et une autre impulsion peut ensuite être également transmise à 3036424 7 partir du transducteur 106, et un signal d'écho correspondant peut être reçu au transducteur 106. Les première, deuxième et troisième positions azimutales peuvent se produire, mais pas obligatoirement, à des intervalles de rotation égaux par rapport à l'outil 100. Par exemple, la différence angulaire entre les positions azimutales peut être modifiée en temps réel en fonction 5 des signaux reçus et de la granularité des mesures ainsi obtenues, des intervalles de rotation plus courts correspondant à une plus forte granularité. Dans certains modes de réalisation, ce processus peut se poursuivre jusqu'à ce que la tête 108 ait accompli une rotation, l'outil 100 pouvant à ce moment-là être placé à une profondeur différente. Le groupe de mesures azimutales pris à une profondeur particulière peut 10 être désigné par le terme de « balayage ». Le nombre de mesures azimutales exécutées pour accomplir un balayage peut dépendre, par exemple, de la granularité requise par les mesures combinées ainsi que par les conditions de fond de trou. Bien que cela ne soit pas représenté, au lieu d'une tête rotative, l'outil tout entier 100 ou une partie de celui-ci comprenant le transducteur 106, peuvent être tournés afin d'accomplir un balayage azimutal similaire. Par exemple, si l'outil 15 100 est acheminé dans le puits de forage 150 via une tige de forage, la tige de forage peut être tournée pour, à son tour, faire tourner l'outil 100 et, partant, le transducteur 106. Dans certains modes de réalisation, chaque signal d'écho reçu par le ou les transducteurs 106 peut être transmis à un ou plusieurs systèmes de commande (non représentés) associés à l'outil 100, où il peut ensuite être traité, par exemple, aux fins de contrôler ou de 20 modifier la configuration de l'outil 100 ou d'éléments de l'outil 100, ou aux fins de déterminer des caractéristiques physiques (par ex., une impédance, une épaisseur, une lenteur, une réflectance) du tubage 102 et de la couche de ciment 104. Tel que ce terme est employé dans le présent docùment, un système de commande peut comprendre un système de gestion d'informations ou tout autre dispositif qui contient au moins un processeur couplé pour une 25 communication à un dispositif de mémoire non transitoire lisible par ordinateur contenant un ensemble d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par le processeur, commandent à celui-ci d'exécuter certaines actions. Des exemples de processeurs comprennent des microprocesseurs, des microcontrôleurs, des processeurs de signaux numériques (DSP), des circuits intégrés à application spécifique (ASIC), des réseaux prédiffusés programmables par l'utilisateur (FPGA), 30 ou tous autres circuits numériques ou analogiques configurés pour interpréter et/ou exécuter des instructions de programme et/ou traiter des données. Le ou les systèmes de commande associés à l'outil 100 peuvent se trouver par exemple intégralement à l'intérieur de l'outil 100, à la surface, ou dans une combinaison de ces deux placements (un certain traitement étant exécuté en fond de trou par exemple et une autre partie du traitement étant exécutée à la surface).

3036424 8 Des conditions d'affaiblissement liées au puits de forage 150 peuvent affecter la qualité de signal du signal d'écho. Par exemple, les caractéristiques de vitesse et d'affaiblissement du fluide 160 à l'intérieur du tubage 102 peuvent affecter les impulsions 110 en biaisant ou autrement en réduisant l'amplitude des impulsions ce qui, à son tour, peut affecter 5 l'amplitude du signal d'écho 112. Si l'impulsion 110 est trop affaiblie, le signal d'écho 112 peut avoir une amplitude insuffisante pour fournir une qualité de signal fiable. De plus, les caractéristiques de vitesse et d'affaiblissement du fluide 160 peuvent altérer la réponse en fréquence des impulsions 110 et le signal d'écho 112, ce qui peut biaiser les valeurs de caractéristiques physiques calculées à partir des signaux 112.

10 Les effets des caractéristiques de vitesse et d'affaiblissement du fluide 160 sur les signaux peuvent être pris en compte lorsque les caractéristiques du tubage 102 et du ciment 104 sont calculées ou déterminées, sous réserve que des valeurs pour les caractéristiques de vitesse et d'affaiblissement soient connues. En règle générale, ces valeurs sont soit estimées d'après des valeurs expérimentales, soit mesurées in situ au moyen d'un transducteur dédié avec une distance 15 de décalage connue par rapport à un bloc de référence, comme c'est le cas pour la cellule de vieillissement de boue 170 présente dans l'outil 100. Cependant, des valeurs de vitesse et d'affaiblissement de fluide estimées peuvent ne pas prendre en compte la dynamique en temps réel dans le fluide. De plus, bien que des cellules de vieillissement de boue puissent fournir des mesures précises par rapport à certains fluides, elles ont des difficultés à mesurer la vitesse et 20 l'affaiblissement de fluide dans des boues épaisses utilisées dans des forages en mers profondes ou d'autres applications de forage sous pression contrôlée en raison de leur tendance à devenir revêtues. Selon des aspects de la présente divulgation, des mesures de vitesse et d'affaiblissement de fluide in situ dans tous types de fluide peuvent être facilitées via l'utilisation 25 d'une pluralité de transducteurs avec différents décalages radiaux connus par rapport à l'axe longitudinal de l'outil. Dans le mode de réalisation montré, l'outil comprend un premier transducteur 106 placé à une première orientation angulaire par rapport à l'outil 100 et un second transducteur 107 placé à une seconde orientation angulaire par rapport à l'outil 100. Comme cela va être décrit et expliqué de façon détaillée dans ce qui suit, le premier transducteur 106 peut 30 avoir un décalage radial différent de celui du second transducteur 107 par rapport à l'axe longitudinal à l'outil 10, de sorte que la distance entre les transducteurs 106/107 et le tubage 102 diffère. Les transducteurs 106/107 peuvent être couplés à une surface extérieure de la partie rotative 108, placés à l'intérieur de cavités dans la partie rotative 108, ou couplés à la partie rotative 108 et à l'outil 100 de toute autre façon appropriée. De plus, il est à noter que le nombre 3036424 9 et l'orientation des transducteurs 106/107 décrits sont indiqués à titre purement illustratif et ne sont pas censés être limitatifs. À la différence du transducteur dédié situé dans la cellule de vieillissement de boue 170, les transducteurs 106/107 peuvent faciliter des calculs de vitesse et d'affaiblissement 5 de fluide lors de la transmission des impulsions acoustiques et de la réception des signaux d'écho nécessaires pour calculer l'impédance du ciment et d'autres caractéristiques du tubage 102 et de la couche de ciment 104. En plus de faciliter des calculs de vitesse et d'affaiblissement de fluide du fluide 160, l'utilisation d'une pluralité de transducteurs 106 peut accroître la vitesse à laquelle des balayages à 360° du tubage 102 et de la couche de ciment 104 peuvent être exécutés, et 10 peuvent également faciliter une rotation uniforme sans utiliser un contrepoids à l'intérieur de la tête rotative 108. La figure 2 est un schéma d'une partie fournie à titre d'exemple d'un outil d'évaluation de ciment et de tubage avec des transducteurs décalés radialement, selon des aspects de la présente divulgation. La partie de l'outil comprend une tête rotative 200 similaire à la tête 15 rotative décrite dans ce qui précède. Comme cela est décrit, deux transducteurs 202 et 204 sont couplés à la tête rotative, d'une façon similaire à la partie rotative 108 de la figure 1, chacun ayant un décalage radial différent par rapport à un axe de rotation 280 de la tête 200. Par exemple, le transducteur 202 est à un décalage radial r mesuré entre l'axe 280 et la face du transducteur 202. D'une façon similaire, le transducteur 204 est à un décalage radial r + dr 20 mesuré entre l'axe 280 et la face du transducteur 204. Les valeurs des décalages radiaux peuvent être arbitraires, à condition qu'elles diffèrent. De plus, bien que les transducteurs 202 et 204 soient montrés couplés à la tête rotative à des orientations angulaires opposées par rapport à l'axe 280 de la tête 200, d'autres configurations sont possibles comme, notamment, des configurations faisant intervenir des transducteurs supplémentaires à des décalages angulaires égaux autour de 25 la tête 200, des configurations dans lesquelles les transducteurs 202 et 204 peuvent être placés à des orientations angulaires différentes de celles qui sont montrées, etc. À l'utilisation, des impulsions acoustiques 206 et 208 peuvent être transmises, à partir des transducteurs 202 et 204 vers un tubage 250 ayant un diamètre intérieur ID dans lequel les transducteurs 202 et 204 sont placés. Ces impulsions acoustiques peuvent circuler à travers le 30 fluide 252 à l'intérieur du tubage 250. Les impulsions acoustiques peuvent être transmises simultanément, mais un certain décalage dans le temps est préféré afin d'éviter toute interférence ou l'introduction de bruit indésirable. Comme cela est décrit, une première impulsion 206 est transmise à partir du transducteur 202, et le signal d'écho est reçu au transducteur 202 à un instant d'arrivée ti. Cet instant peut être déterminé par un système de commande à l'outil ou 3036424 10 distant de l'outil avec une horloge interne basée sur l'instant où une impulsion d'excitation a été envoyée au transducteur 202 et l'instant où le signal d'écho a été reçu du transducteur 202. Au moyen d'étapes similaires, une seconde impulsion 208 peut être transmise à partir du transducteur 204, et le signal d'écho peut être reçu au transducteur 204 à un instant d'arrivée t2.

5 Sur la base des instants d'arrivée déterminés ti et t2, et des variables autrement connues décrites dans ce qui précède, la vitesse de fluide peut être calculée au système de commande ou à un autre système de gestion d'informations au moyen des équations suivantes : 2(ID - (2r + dr)) Vitesse de fluide - (1) + t2 Vitesse de fluide - 2dr(2) tq + t2 10 En ce qui concerne l'affaiblissement, l'amplitude du signal d'écho peut être comparée à l'impulsion d'excitation afin de déterminer un affaiblissement par le fluide 252. Cela peut comprendre une conversion des signaux d'écho et des impulsions d'excitation dans le domaine fréquentiel, au moyen d'une transformée de Fourier par exemple, par le système de commande ou un autre système de gestion d'informations, et une comparaison de leurs spectres de 15 fréquences. Dans certains modes de réalisation, un système de commande peut commander aux transducteurs 202 et 204 de transmettre des signaux avec différentes fréquences. Les signaux d'écho correspondant à des signaux transmis peuvent être reçus par les transducteurs 202 et 204 et enregistrés par l'unité de commande. L'unité de commande ou un autre système de gestion d'informations peut ensuite convertir les signaux d'écho dans le domaine fréquentiel de telle sorte 20 que les spectres de fréquences des signaux d'écho puissent être examinés par rapport aux spectres de fréquences de l'impulsion acoustique transmise, afin de déterminer une réponse d'affaiblissement en fonction de la fréquence, du fluide 252. La figure 3 est un ensemble de graphes identifiant les impulsions fournies à titre d'exemple, reçues par des transducteurs décalés, et les déterminations d'affaiblissement 25 correspondantes, selon des aspects de la présente divulgation. De façon plus spécifique, les graphes identifient des exemples de signaux d'écho et des déterminations d'affaiblissement correspondantes lorsque des impulsions acoustiques identiques sont transmises et reçues par les deux transducteurs décalés dans des compositions de fluide identiques. Le graphe supérieur identifie deux signaux d'écho reçus par des transducteurs avec des décalages différents. Comme 30 on peut le voir, les signaux d'écho ont des formes similaires mais sont reçus à des instants différents et ont des amplitudes différentes, ces deux éléments étant fonction des décalages radiaux différents. Le graphe du milieu compare les spectres de fréquences des signaux reçus. Il ressort de ce graphe que les spectres de fréquences sont similaires, comme on pourrait l'attendre 3036424 11 d'impulsions acoustiques qui sont transmises dans des compositions de fluide identiques. Les spectres inférieurs identifient l'affaiblissement estimé en fonction de la fréquence pour le fluide pris à titre d'exemple, sur la base des signaux d'écho reçus aux transducteurs décalés. Les figures 4a et 4b sont des schémas fonctionnels de systèmes de mise à feu 400 5 et 450 fournis à titre d'exemple pour un outil de détection de tubage et de ciment avec une pluralité de transducteurs décalés radialement 402 et 404, selon des aspects de la présente divulgation. Comme cela est décrit, les transducteurs 402 et 404 sont placés à l'intérieur d'une tête rotative 406 et couplés pour une communication aux systèmes de mise à feu 400 et 450 via un assemblage de bague collectrice 408 entre la tête rotative 406 et un corps d'outil primaire 410.

10 Les systèmes de mise à feu 400 et 450 peuvent être au moins partiellement placés à l'intérieur du corps d'outil primaire 410 et peuvent commander la transmission, la réception et/ou le traitement des impulsions acoustiques et des signaux d'écho. Dans le système de mise à feu 400, les transducteurs 402 et 404 peuvent être couplés à un commutateur ultra rapide haute tension 412. Le commutateur 412 peut seulement permettre à un seul transducteur d'être couplé au reste des 15 systèmes de mise à feu 400 à tout moment, tout en fournissant une commutation rapide de sorte que les transducteurs 402 et 404 puissent être utilisés selon une succession rapide, en série. Dans le système de mise à feu 450, les deux transducteurs 402/404 peuvent être connectés via un commutateur ultra rapide haute tension 462, de sorte que les transducteurs 402/404 peuvent être mis à feu en même temps et couplés à un ou plusieurs canaux de réception à l'intérieur du 20 système de mise à feu 450. Le système de mise à feu 400 peut comprendre au moins un processeur ou un autre dispositif de commande 414. Des exemples de processeurs et de dispositifs de commande comprennent des microprocesseurs, des microcontrôleurs, des processeurs de signaux numériques (DSP), des circuits intégrés à application spécifique (ASIC), des réseaux prédiffusés 25 programmables par l'utilisateur (FPGA), ou tous autres circuits numériques ou analogiques configurés pour interpréter et/ou exécuter des instructions de programme et/ou traiter des données. Comme cela est décrit, le dispositif 414 comprend un FPGA qui est couplé à des circuits de transmission 416, à des circuits de réception 418, et au commutateur 412. Le FPGA 414 peut transmettre un signal au commutateur 412 en vue de sélectionner un transducteur 30 particulier, commander aux circuits de transmission 416 de délivrer en sortie une impulsion de tension à destination du transducteur sélectionné, et d'empêcher les circuits de réception 418 de recevoir l'impulsion de tension initiale via le bloc de mise au silence. Après que le transducteur sélectionné a généré l'impulsion acoustique en réponse à l'impulsion de tension, le FPGA 414 peut faire sortir les circuits de réception 418 de leur silence et leur permettre ainsi de recevoir le 3036424 12 signal d'écho en provenance du transducteur sélectionné. Ce signal d'écho reçu peut être amplifié à l'intérieur des circuits de réception et numérisé par un convertisseur analogique-numérique 420. Le signal numérisé peut être transmis à un processeur ou à un autre système de gestion d'informations (non représenté) couplé pour une communication au système de mise à feu 5 400/transducteurs pour exécuter les calculs de vitesse et d'affaiblissement de fluide décrits dans ce qui précède, et/ou des calculs concernant l'impédance du ciment ou d'autres caractéristiques de fond de trou. Une fois que le signal d'écho a été reçu, le procédé peut être exécuté par rapport à l'autre transducteur. Dans des modes de réalisation alternatifs, une pluralité de systèmes de mise à feu peut être utilisée au lieu d'un seul système de mise à feu connecté à une pluralité de 10 transducteurs par le commutateur 412. De plus, d'autres configurations de systèmes de mise à feu sont possibles. Le système de mise à feu 450 comprend des composants similaires à ceux du système de mise à feu 400 à l'exception du commutateur haute tension 462 et des circuits de réception. À la différence du système de mise à feu 400, le système 450 peut recevoir des entrées 15 en provenance des transducteurs 402/404 via une seule ligne d'entrée connectée au commutateur 462, le commutateur ayant pour fonction de sélectionner le canal de réception vers lequel les signaux reçus en provenance des transducteurs 402/404 doivent être dirigés. Comme cela est décrit, les canaux de réception comprennent des circuits de réception doubles 418a/b comprenant tous les deux un circuit de mise au silence et un amplificateur couplé au dispositif de commande 20 414. À l'utilisation, les deux transducteurs 402/404 peuvent générer des impulsions acoustiques en réponse à un signal en provenance des circuits de transmission 416. Le commutateur 462, qui peut être commandé par le dispositif de commande 414, peut diriger les signaux d'écho reçus au transducteur 402 vers un canal de réception 418a, et peut diriger les signaux d'écho reçus au transducteur 404 vers un canal de réception 418b. D'autres configurations et d'autres 25 fonctionnalités sont possibles. Un ou plusieurs de l'appareil, des systèmes et/ou des procédés décrits dans ce qui précède peuvent être incorporés dans/comprendre un outil à câble métallique/sonde pour une opération de diagraphie à câble métallique ou être incorporés dans/comprendre un ou plusieurs outils LWD/MWD pour des opérations de forage. La figure 5 est un schéma qui montre un 30 système de forage souterrain 80 comprenant au moins un outil acoustique de LWD/MWD 26, selon des aspects de la présente divulgation. Le système de forage 80 comprend une plate-forme de forage 2 placée à la surface 82. Comme cela est décrit, la surface 82 comprend la partie supérieure d'une formation 84 contenant une ou plusieurs strates ou couches de roches 18a-c, et la plate-forme de forage 2 peut être en contact avec la surface 82. Dans d'autres modes de 3036424 13 réalisation, comme une opération de forage en mer par exemple, la surface 82 peut être séparée de la plate-forme de forage 2 par un volume d'eau. Le système de forage 80 comprend un derrick 4 supporté par la plate-forme de forage 2 et comprenant une moufle mobile 6 pour faire monter et descendre un train de tiges de 5 forage 8. Une tige carrée 10 peut supporter le train de tiges de forage 8 lorsqu'il est descendu via une table de rotation 12. Un trépan 14 peut être couplé au train de tiges de forage 8 et entraîné par un moteur en fond de trou et/ou une rotation du train de tiges de forage 8 par la table de rotation 12. Lorsque le trépan 14 tourne, il crée un trou de forage 16 qui passe à travers une ou plusieurs strates ou couches de roches 18. Une pompe 20 peut faire circuler un fluide de forage à 10 travers une conduite d'alimentation 22 jusqu'à une tige carrée 10, en fond de trou, à travers l'intérieur d'un train de tiges de forage 8, à travers des orifices dans un trépan 14, en retour vers la surface via l'espace annulaire autour du train de tiges de forage 8, et dans un puits de rétention 24. Le fluide de forage transporte des déblais de forage, du trou de forage 16 dans le puits 24, et aide à maintenir l'intégrité ou le trou de forage 16.

15 Le système de forage 80 peut comprendre un assemblage de fond de trou (BHA) couplé au train de tiges de forage 8 à proximité du trépan 14. Le BHA peut comprendre divers outils de mesure et de capteurs en fond de trou ainsi que des éléments de LWD et de MWD, notamment l'outil acoustique 26. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l'outil 26 peut comprendre une fonctionnalité d'excitation d'impulsion acoustique et de réception 20 d'écho/réflexion qui sera décrite de façon détaillée dans ce qui suit. À mesure que le trépan élargit le trou de forage 16 à travers la formation 18, l'outil 26 peut collecter des mesures relatives au trou de forage 16 et à la formation 84. Dans certains modes de réalisation, l'orientation et la position de l'outil acoustique 26 peuvent être suivies au moyen, par exemple, d'un indicateur d'orientation azimutale qui peut comprendre des magnétomètres, des 25 inclinomètres et/ou des accéléromètres, bien que d'autres types de capteurs, des gyroscopes par exemple, puissent être utilisés dans certains modes de réalisation. Les outils et les capteurs du BHA comprenant l'outil 26 peuvent être couplés pour une communication à un élément de télémétrie 28. L'élément de télémétrie 28 peut transférer des mesures, de l'outil acoustique 26 à un récepteur en surface 30 et/ou recevoir des commandes en 30 provenance du récepteur en surface 30. L'élément de télémétrie 28 peut comprendre un système de transmission d'impulsion par la boue, et un système de télémétrie acoustique, un système de communications filaires, un système de communications sans fil, ou tout autre type de système de communications qui pourrait être apprécié par l'homme du métier au vu de la présente divulgation. Dans certains modes de réalisation, certains, ou la totalité, des mesures prises avec 3036424 14 l'outil 26 peuvent également être stockées à l'intérieur de l'outil 26 ou de l'élément de télémétrie 28 en vue d'une récupération ultérieure à la surface 82. Dans certains modes de réalisation, le système de forage 80 peut comprendre une unité de commande en surface 32 placée à la surface 102. L'unité de commande en surface 32 5 peut comprendre un système de gestion d'informations couplé pour une communication au récepteur en surface 30 et peut recevoir des mesures en provenance de l'outil acoustique 26 et/ou transmettre des commandes à l'outil acoustique 26 via le récepteur en surface 30. L'unité de commande en surface 32 peut également recevoir des mesures en provenance de l'outil acoustique 26 lorsque l'outil acoustique 26 est récupéré à la surface 102. Comme cela est décrit 10 dans ce qui précède, l'unité de commande en surface 32 peut traiter certains, ou la totalité, des mesures en provenance de l'outil acoustique 26 afin de déterminer certains paramètres d'éléments de fond de trou, notamment le trou de forage 16 et la formation 84. À différents moments durant le processus de forage, le train de tiges de forage 8 peut être retiré du trou de forage 16, comme montré sur la figure 6. Une fois que le train de tiges 15 de forage 8 a été retiré, des opérations de mesure/diagraphie peuvent être exécutées au moyen d'un outil à câble métallique 34, par ex., un instrument qui est suspendu dans le trou de forage 16 par un câble 15 ayant des fils conducteurs pour transporter une alimentation électrique jusqu'à l'outil, et pour transporter des mesures de télémétrie depuis le corps d'outil jusqu'à la surface 102. L'outil à câble métallique 34 peut comprendre un outil acoustique 36, similaire à l'outil 20 acoustique 26 décrit dans ce qui précède. L'outil 36 peut être couplé pour une communication au câble 15. Un appareil de diagraphie 44 (montré sur la figure 5 sous la forme d'un camion bien qu'il puisse s'agir de toute autre structure) peut collecter des mesures en provenance de l'outil acoustique 36, et peut comprendre des composants informatiques (notamment, par ex., une unité de commande/un système de gestion d'informations) pour commander, traiter, enregistrer et/ou 25 visualiser certains, ou la totalité, des mesures collectées par l'outil 36. Les composants informatiques peuvent être couplés pour une communication à l'outil acoustique 36 au moyen du câble 15. Dans certains modes de réalisation, l'unité de commande 32 peut servir en tant que composants informatiques de l'appareil de diagraphie 44. Un outil d'évaluation de ciment et de tubage fourni à titre d'exemple de la présente 30 divulgation peut comprendre un corps d'outil et une partie rotative couplée au corps d'outil. Un premier transducteur peut être couplé à la partie rotative à un décalage radial par rapport à un axe longitudinal de l'outil. Un second transducteur peut être couplé à la partie rotative à un décalage radial différent par rapport à l'axe longitudinal de l'outil. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans le précédent paragraphe, le 3036424 15 premier transducteur et le second transducteur sont décalés à 180° par rapport à la partie rotative. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les deux paragraphes précédents, la partie rotative comprend une tête rotative placée à une extrémité distale du corps d'outil et entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement placé à l'intérieur du corps 5 d'outil. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les trois paragraphes précédents, un système de gestion d'informations peut être couplé pour une communication aux premier et second transducteurs, et configuré pour recevoir du premier transducteur un premier signal d'écho correspondant à une première impulsion acoustique transmise par le premier 10 transducteur ; recevoir du second transducteur un second signal d'écho correspondant à une seconde impulsion acoustique transmise par le second transducteur ; et déterminer une vitesse de fluide d'un fluide de trou de forage dans lequel se trouve le corps d'outil, sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho reçu et du second signal d'écho reçu. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les quatre paragraphes 15 précédents, le système de gestion d'informations est configuré pour déterminer la vitesse de fluide du fluide de trou de forage sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho reçu et du second signal d'écho reçu, en exécutant les étapes suivantes consistant : à déterminer un premier instant d'arrivée associé au premier signal d'écho ; à déterminer un second instant d'arrivée associé au second signal d'écho ; et à déterminer la vitesse de fluide sur la base, au 20 moins en partie, du premier instant d'arrivée et du second instant d'arrivée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les cinq paragraphes précédents, le système de gestion d'informations est configuré pour déterminer la vitesse de fluide sur la base, au moins en partie, du premier instant d'arrivée et du second instant d'arrivée, au moyen des équations suivantes : 2(ID - (2r + dr)) Vitesse de fluide = (1) + ta 2dr Vitesse de fluide = (2) tl + ta dans lesquelles ID correspond à un diamètre intérieur d'un tubage dans lequel se trouve le corps d'outil ; ti correspond au premier instant d'arrivée ; t2 correspond au second instant d'arrivée ; r correspond au décalage radial du premier transducteur ; et dr correspond à la 30 différence entre le décalage radial du premier transducteur et le décalage radial du second transducteur. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les six paragraphes précédents, le système de gestion d'informations est configuré en outre pour déterminer une 25 3036424 16 réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide de trou de forage, sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho et du second signal d'écho. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les sept paragraphes précédents, le système de gestion d'informations est configuré pour déterminer la réponse 5 d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide de trou de forage, sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho et du second signal d'écho, en exécutant les étapes suivantes consistant : à convertir les premier et second signaux d'écho dans le domaine fréquentiel ; à comparer respectivement les premier et second signaux d'écho convertis, aux spectres de fréquences de la première impulsion acoustique et de la seconde impulsion acoustique.

10 Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les huit paragraphes précédents, une bague collectrice peut être prévue entre le corps d'outil et la partie rotative du corps d'outil. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les neuf paragraphes précédents, un réseau prédiffusé programmable par l'utilisateur peut commander, en partie, le 15 premier transducteur et le second transducteur. Un procédé fourni à titre d'exemple peut consister à transmettre une première impulsion acoustique à partir d'un premier transducteur placé à l'intérieur d'un fluide de trou de forage, dans lequel le premier transducteur est couplé à une partie rotative d'un outil en fond de trou à un décalage radial par rapport à un axe longitudinal de l'outil. Un premier signal d'écho 20 correspondant à la première impulsion acoustique peut être reçu au premier transducteur. Une seconde impulsion acoustique peut être transmise à partir d'un second transducteur placé à l'intérieur d'un fluide de trou de forage, dans lequel le second transducteur est couplé à la partie rotative de l'outil en fond de trou à un décalage radial différent par rapport à un axe longitudinal de l'outil. Un second signal d'écho correspondant à la seconde impulsion acoustique peut être 25 reçu au second transducteur. Une vitesse de fluide du fluide de trou de forage peut être déterminée sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho et du second signal d'écho. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans le précédent paragraphe, le premier transducteur et le second transducteur sont décalés à 180° par rapport à la partie rotative. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les deux paragraphes 30 précédents, la partie rotative comprend une tête rotative placée à une extrémité distale du corps d'outil et entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement placé à l'intérieur du corps d'outil. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les trois paragraphes précédents, la détermination de la vitesse de fluide du fluide de trou de forage basée, au moins en 3036424 17 partie, sur le premier signal d'écho et le second signal d'écho consiste à déterminer un premier instant d'arrivée associé au premier signal d'écho ; à déterminer un second instant d'arrivée associé au second signal d'écho ; et à déterminer la vitesse de fluide sur la base, au moins en partie, du premier instant d'arrivée et du second instant d'arrivée.

5 Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les quatre paragraphes précédents, la détermination de la vitesse de fluide basée, au moins en partie, sur le premier instant d'arrivée et le second instant d'arrivée consiste à déterminer la vitesse de fluide au moyen des équations suivantes : 2(1 D - (2r + dr)) Vitesse de .fluide - (1) t1 + t2 2dr Vitesse de fluide = (2) ti + t2 dans lesquelles ID correspond à un diamètre intérieur d'un tubage dans lequel se trouve le corps d'outil ; ti correspond au premier instant d'arrivée ; t2 correspond au second instant d'arrivée ; r correspond au décalage radial du premier transducteur ; et dr correspond à la différence entre le décalage radial du premier transducteur et le décalage radial du second 15 transducteur. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les cinq paragraphes précédents, une réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide de trou de forage, peut être déterminée sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho et du second signal d'écho.

20 Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les six paragraphes précédents, la détermination de la réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide de trou de forage, basée, au moins en partie, sur le premier signal d'écho et le second signal d'écho, consiste à convertir les premier et second signaux d'écho dans le domaine fréquentiel ; et à comparer respectivement les premier et second signaux d'écho convertis, aux spectres de 25 fréquences de la première impulsion acoustique et de la seconde impulsion acoustique. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les sept paragraphes précédents, l'outil comprend une bague collectrice entre le corps d'outil et la partie rotative du corps d'outil. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les huit paragraphes 30 précédents, un réseau prédiffusé programmable par l'utilisateur peut commander, en partie, le premier transducteur et le second transducteur. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les neuf paragraphes précédents, au moins une caractéristique d'un tubage dans lequel l'outil est placé, ou d'une 10 3036424 18 couche de ciment entre le tubage et un trou de forage, peut être déterminée sur la base, au moins en partie, de la vitesse de fluide déterminée. Par conséquent, la présente divulgation est parfaitement adaptée pour atteindre les objectifs et les avantages mentionnés ainsi que tous ceux qui sont inhérents à la présente 5 invention. Les modes de réalisation particuliers décrits dans ce qui précède sont fournis à titre d'illustration seulement, étant donné que la présente divulgation peut être modifiée et mise en pratique de manières différentes mais néanmoins équivalentes qui sembleront évidentes à l'homme du métier, et présentant les avantages des enseignements de la présente invention. En outre, aucunes limitations ne sont prévues pour être appliquées aux détails de construction ou de 10 conception montrés dans la présente invention, autres que celles décrites dans les revendications qui suivent. Il est donc évident que les modes de réalisation particuliers fournis à titre d'exemple décrits dans ce qui précède peuvent être altérés, combinés, ou modifiés et que toutes les variantes correspondantes sont considérées comme entrant dans la portée et l'esprit de la présente invention. De la même façon, les termes employés dans les revendications ont leur signification 15 pleine, entière et courante, sauf indication contraire explicitement et clairement définie par le déposant. 19

Claims (20)

1. REVENDICATIONS1. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250), comprenant : un corps d'outil (120) ; une partie rotative (108) couplée au corps d'outil (120) ; un premier transducteur (106 ; 202 ; 402) couplé à la partie rotative (108) à un décalage radial par rapport à un axe longitudinal de l'outil (100) ; et un second transducteur (107 ; 204 ; 404) couplé à la partie rotative (108) à un décalage radial différent par rapport à l'axe longitudinal de l'outil (100).
2. 2. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 1, dans lequel le premier transducteur (106 ; 202 ; 402) et le second transducteur (107 ; 204 ; 404) sont décalés de 180° par rapport à la partie rotative.
3. 3. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 1, dans lequel la partie rotative comprend une tête rotative placée à une extrémité distale du corps d'outil (120) et entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement situé à l'intérieur du corps d'outil (120).
4. 4. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre un système de gestion d'informations couplé pour une communication aux premier et second transducteurs (106, 107 ; 202, 204 ; 402, 404) et configuré pour : recevoir du premier transducteur (106 ; 202 ; 402) un premier signal d'écho (112) correspondant à une première impulsion acoustique (110 ; 206) transmise par le premier transducteur (106 ; 202 ; 402) ; recevoir du second transducteur (107 ; 204 ; 404) un second signal d'écho (112) correspondant à une seconde impulsion acoustique (110 ; 206) transmise par le second transducteur (107 ; 204 ; 404) ; et déterminer une vitesse de fluide d'un fluide (160 ; 252) de trou de forage (16) dans lequel se trouve le corps d'outil (120), sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho (112) reçu et du second signal d'écho (112) reçu.
5. 5. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la 20 3036424 revendication 4, dans lequel le système de gestion d'informations est configuré pour déterminer la vitesse de fluide du fluide (160 ; 252) de trou de forage (16) sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho (112) reçu et du second signal d'écho (112) reçu, en exécutant les étapes suivantes consistant : à déterminer un premier instant d'arrivée associé au premier signal d'écho (112) ; à déterminer un second instant d'arrivée associé au second signal d'écho (112) ; et à déterminer la vitesse de fluide sur la base, au moins en partie, du premier instant d'arrivée et du second instant d'arrivée. 10
6. 6. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 5, dans lequel le système de gestion d'informations est configuré pour déterminer la vitesse de fluide sur la base, au moins en partie, du premier instant d'arrivée et du second instant d'arrivée, au moyen des équations suivantes : Vitesse de fluide =2(ID - (2r + dr)) (1) + t2 2dr Vitesse de fluide (2) 15 tl + t2 dans lesquelles ID correspond à un diamètre intérieur d'un tubage (102 ; 250) dans lequel se trouve le corps d'outil (120) ; ti correspond au premier instant d'arrivée ; t2 correspond au second instant d'arrivée ; r correspond au décalage radial du premier transducteur (106) ; et dr correspond à la différence entre le décalage radial du premier transducteur (106) et le décalage 20 radial du second transducteur (107 ; 204 ; 404).
7. 7. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 4, dans lequel le système de gestion d'informations est configuré en outre pour déterminer une réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide (160 ; 252) de trou de 25 forage (16), sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho (112) et du second signal d'écho (112).
8. 8. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 7, dans lequel le système de gestion d'informations est configuré pour déterminer 30 la réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide (160 ; 252) de trou de forage (16), sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho (112) et du second signal d'écho (112), en exécutant les étapes suivantes consistant : à convertir les premier et second signaux d'écho (112) dans le domaine fréquentiel ; à comparer respectivement les premier et second signaux d'écho (112) convertis, aux 21 3036424 spectres de fréquences de la première impulsion acoustique (110 ; 206) et de la seconde impulsion acoustique (110 ; 206).
9. 9. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 1, comprenant en outre une bague collectrice (408) entre le corps d'outil (120) et la partie rotative du corps d'outil (120).
10. 10. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 1, comprenant en outre un réseau prédiffusé programmable par l'utilisateur qui 10 commande, en partie, le premier transducteur (106 ; 202 ; 402) et le second transducteur (107 ; 204 ; 404).
11. 11. Procédé d'évaluation de ciment et de tubage consistant : à transmettre une première impulsion acoustique (110 ; 206) à partir d'un premier 15 transducteur placé à l'intérieur d'un fluide (160 ; 252) de trou de forage (16), dans lequel le premier transducteur (106 ; 202 ; 402) est couplé à une partie rotative (108) d'un outil (100) en fond de trou à un décalage radial par rapport à un axe longitudinal de l'outil ; à recevoir au premier transducteur (106 ; 202 ; 402) un premier signal d'écho (112) correspondant à la première impulsion acoustique (110 ; 206) ; 20 à transmettre une seconde impulsion acoustique (110 ; 206) à partir d'un second transducteur (107 ; 204 ; 404) placé à l'intérieur d'un fluide (160 ; 252) de trou de forage (16), dans lequel le second transducteur (107 ; 204 ; 404) est couplé à la partie rotative (108) de l'outil (100) en fond de trou à un décalage radial différent par rapport à un axe longitudinal de l'outil (100) ; 25 à recevoir au second transducteur (107 ; 204 ; 404) un second signal d'écho (112) correspondant à la seconde impulsion acoustique (110 ; 206) ; à déterminer une vitesse de fluide du fluide (160 ; 252) de trou de forage (16) sur la base, au moins en partie, du premier signal d'écho (112) et du second signal d'écho (112). 30
12. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel le premier transducteur (106 ; 202 ; 402) et le second transducteur (107 ; 204 ; 404) sont décalés de 180° par rapport à la partie rotative (108).
13. 13. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la partie rotative (108) comprend une tête rotative placée à une extrémité distale du corps d'outil (120) et entraînée en rotation par 22 3036424 un mécanisme d'entraînement situé à l'intérieur du corps d'outil (120).
14. 14. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la détermination de la vitesse de fluide du fluide (160 ; 252) de trou de forage (16) basée, au moins en partie, sur le 5 premier signal d'écho (112) et le second signal d'écho (112) consiste : à déterminer un premier instant d'arrivée associé au premier signal d'écho (112) ; à déterminer un second instant d'arrivée associé au second signal d'écho (112) ; et à déterminer la vitesse de fluide sur la base, au moins en partie, du premier instant d'arrivée et du second instant d'arrivée. 10
15. 15. Outil (100) d'évaluation de ciment (104) et de tubage (102 ; 250) selon la revendication 14, dans lequel la détermination de la vitesse de fluide basée, au moins en partie, sur le premier instant d'arrivée et le second instant d'arrivée consiste à déterminer la vitesse de fluide au moyen des équations suivantes : 15 Vitesse de fluide 2(1 D - (2r + dr)) (1) t1+ t 2 Vitesse de fluide 2dr t (2) 1 + t 2 dans lesquelles ID correspond à un diamètre intérieur d'un tubage (102 ; 250) dans lequel se trouve le corps d'outil (120) ; t1 correspond au premier instant d'arrivée ; t2 correspond au second instant d'arrivée ; r correspond au décalage radial du premier transducteur (106 ; 202 ; 20 202) ; et dr correspond à la différence entre le décalage radial du premier transducteur (106 ; 202 ; 202) et le décalage radial du second transducteur (107 ; 204 ; 404).
16. 16. Procédé selon la revendication 11, consistant en outre à déterminer une réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide (160 ; 252) de trou de forage (16), sur la base, 25 au moins en partie, du premier signal d'écho (112) et du second signal d'écho (112).
17. 17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel la détermination de la réponse d'affaiblissement basée sur la fréquence, du fluide (160 ; 252) de trou de forage (16), basée, au moins en partie, sur le premier signal d'écho (112) et le second signal d'écho (112), consiste à 30 convertir les premier et second signaux d'écho (112) dans le domaine fréquentiel ; et à comparer respectivement les premier et second signaux d'écho (112) convertis, aux spectres de fréquences de la première impulsion acoustique (110 ; 206) et de la seconde impulsion acoustique (110 ; 206). 23 3036424
18. 18. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'outil (100) comprend une bague collectrice (408) entre le corps d'outil (120) et la partie rotative (108) du corps d'outil (120).
19. 19. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'outil (100) comprend un réseau 5 prédiffusé programmable par l'utilisateur qui commande, en partie, le premier transducteur (106 ; 202) et le second transducteur (107 ; 204 ; 402) .
20. 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, consistant en outre à déterminer au moins une caractéristique d'un tubage (102 ; 250) dans lequel l'outil (100) est 10 placé, ou d'une couche de ciment (104) entre le tubage (102 ; 250) et un trou de forage (16), sur la base, au moins en partie, de la vitesse de fluide déterminée.