NO165413B - Borebroennsonde for aksial avsoeking og fjernvisning, samt fremgangsmaate for anvendelse av slik sonde. - Google Patents
Borebroennsonde for aksial avsoeking og fjernvisning, samt fremgangsmaate for anvendelse av slik sonde. Download PDFInfo
- Publication number
- NO165413B NO165413B NO865300A NO865300A NO165413B NO 165413 B NO165413 B NO 165413B NO 865300 A NO865300 A NO 865300A NO 865300 A NO865300 A NO 865300A NO 165413 B NO165413 B NO 165413B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- borehole
- transducer
- acoustic pulses
- scanning
- capsule
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 26
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 7
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229940020445 flector Drugs 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 241000321453 Paranthias colonus Species 0.000 description 1
- 241000206607 Porphyra umbilicalis Species 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
- G10K11/355—Arcuate movement
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/002—Survey of boreholes or wells by visual inspection
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/002—Survey of boreholes or wells by visual inspection
- E21B47/0025—Survey of boreholes or wells by visual inspection generating an image of the borehole wall using down-hole measurements, e.g. acoustic or electric
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S367/00—Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
- Y10S367/911—Particular well-logging apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Studio Circuits (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår brønnlogging og særlig forbedringer i det loggeverktøy for borehull som har blitt kalt en "borehole televiewer - BHTV" og som her er benevnt borebrønnsonde. Verktøy av denne type er f.eks. beskrevet i US-PS 3369626, 3478839 og 4463378. Disse patent-skrifter er henholdsvis bevilget 1968, 1969 og 1984.
Vanligvis opererer loggeverktøy av borebrønnsonde-typen med periodisk pulseksitering av en roterende akustisk transduser for utsendelse av en sekvens akustiske pulser rettet ned i borehullet og mot dettes sider, hvoretter de reflekterte ekkoer analyseres etter at de er opptatt av bore-brønnsonden. Amplituden av det reflekterte signal kan så fremvises på et katodestrålerør, og avbildningen på dette kan under tiden avfotograferes for senere referanser. Typisk gir en slik avbildning en kartlegning av borehullveggen og opp-splittet langs retning nord og deretter foldet ut til et plan. Alternativt kan det fremstilles et polardiagram hvor radius for det sirkulære kart bestemmes av gangtiden for den akustiske puls og således representerer dette polardiagram tverrsnittsprofilen for borehullet. En annen avbildning som ligner amplitudeavbildningen, fremkommer ved modulasjon av det signal som bestemmes av gangtiden heller enn av amplituden av det reflekterte signal. Denne type display kan frem-komme som et pseudotredimensjonalt bilde ved å modulere i en viss grad det vertikale svip i samsvar med verdien for det gangtidavhengige signal. Borebrønnsonder omfatter typisk organer for overvåking av sondens orientering i borehullet, såsom et magnetometer av fluksporttypen som dreies synkront med transduseren. En god teknisk beskrivelse av en borebrønn-sonde som egner seg for bruk i geotermiske omgivelser kan finnes i "Development of a Geothermal Acoustic Borehole Televiewer" av Fred B. Heard og Tom J. Bauman, Sandia Report SAND83-0681, august 1983.
En av hpvedfordelene som må anses å være særdeles verdifull for en slik borebrønnsonde er den pseudovisuelle avbildning som tilveiebringes av borebrønnens vegg. Detaljer i formasjonen, de geologiske lag, lagenes plan, fall etc.
kan følgelig observeres og studeres på en måte som ellers ikke er mulig. Spesielt innen oljeindustrien har ikke kon-
vensjonelle optiske avsøkingsinnretningerrkunnet benyttes til-fredsstillende grunnet delvis de typisk særdeles vanskelige omgivelsesforhold og dels: på grunn av at .fluidummediet i borehullet normalt er ugjennomskinnelig for optisk energi.
Som beskrevet i de nevnte publikasjoner, opererer borebrønnsonder med én enikelt transduser som avsøker radialt og således "betrakter" en. liten ring som omsirkler transduseren i dennes tverrplan. Når så sonden beveges vertikalt i brønnen avsøker denne ringbane brønnvéggen etter hvert som forflytningen skjer. De avsøkte parametre, i form av en "beskrivelse" av borebrønnveggen, akkumuleres fortløpende for å frembringe en avbildning som antydet.
Det har lenge vært behov for, særlig innen brønn-boreindustrien, å kunne observere fremover såvel som til siden fra en slik sonde. Eksempelvis vil en oljébrønn kunne strekke seg 3000 m,' 6000 m eller lengre undér overflaten. Det er ikke uvanlig at gjenstander såsom verktøy, borerør, borkroner, hammere og lignende kan mistes ned i brønnen. Noen ganger vil disse gjenstander rett og slett falle ned fra overflaten, men oftere vil det være et stykke av boreutstyret som brytes løs eller kiles fast i borehullet. Gjenstandene behøver således ikke befinne seg helt nederst i bunnen av brønnen. Før boringen kan fortsette må det gjøres eri innsats for å fjerne den uønskede gjenstand i borehullet, og dette kalles innen oljeindustrien for "fisking" av den gjenstand som kalles "fisk". Slike fiskeoperasjoner er delikate spesial-operasjoner innenfor boreteknologien.
Før fisking kan utføres ér det imidlertid svært nyttig å vite hvor fisken befinner seg og hvordan profilen som vender oppover ser ut, slik at et egnet fiskeredskap kan velges og plasseres hensiktsmessig. For å foreta en slik bestemmelse har det hittil ikke vært tilgjengelig tilsvarende delikat utrustning. Typisk har man anvendt nedsenking av en bly- eller tjæreblokk i borehullet, hvorved denne blokk slippes eller støtes mot fisken slik at denne presser et inntrykk i blokken. Pressmerkét analyseres så og deretter tilrettelegges selve fiskingeri.
Det' er således ét behov for en vesentlig forbed-ret fremgangsmåte og en apparatur som muliggjør "betraktning"
fremover fra en innretning ned i et visuelt ugjennomsiktig borehull hvor konvensjonelle optiske avsøkingsinnretninger ikke kan benyttes særlig effektivt. Et behov forefinnes likeledes for et verktøy som f.eks. kan tilveiebringe et over-legent hjelpemiddel for lokalisering og fastlegging av tapte gjenstander i et slikt borehull.
Det er i samsvar med dette et formål med den foreliggende oppfinnelse å skaffe til veie en fremgangsmåte og et apparat som muliggjør aksial avsøking og fjernvisning i et borehull og som således er særlig egnet for lokalisering av tapte gjenstander i et borehull.
På bakgrunn av dette er det skaffet til veie en borebrønnsonde for aksial avsøking og fjernvisning kjenne-tegnet ved a) en kapsel som kan beveges i lengderetningen i et borehull, b) en akustisk transduser, c) festeorganer for feste av transduseren til kapselen, d) kretser tilkoplet transduseren for å bevirke at denne sender ut en følge av akustiske pulser ut i borehullet, og for generering av signaler som er i samsvar med de akustiske pulser som reflekteres tilbake til og mottas i transduseren, e) avsøkings-organer koblet til den akustiske transduser for avsøking av i det minste en del av de akustiske pulser over et areal som dekker i det minste en del av borehullets tverrsnittsareal, og f) korrelasjonsorganer for korrelering av de genererte signaler med de samsvarende avsøkingsposisjoner for de akustiske pulser over tverrsnittsarealet.
Fremgangsmåten for aksial logging av et borehull i samsvar med den foreliggende oppfinnelse omfatter følgende kjennetegnende trekk: a) Utsendelse av en følge av akustiske pulser ut i borehullet og avsøking av i det minste en del av de akustiske pulser over et areal som dekker i det minste en del av borehullets tverrsnittsareal, b) mottaging av de akustiske pulser som reflekteres tilbake, c) generering av signaler som er i samsvar med de akustiske pulser som reflekteres tilbake og mottas, og d) korrelering av de genererte signaler med de samsvarende avsøkingsposisjoner for de akustiske pulser over tverrsnittsarealet.
En foretrukket utførelse av den aksialt rettede borebrønnsonde i samsvar med foreliggende oppfinnelse går ut fra grunnkomponenter som allerede er k jent~innenfor derfj teknologi som omfatter slike sonder. Såledessormfiatter sonden en kapsel som kan beveges i lengderetningenni:borehullet, en retningsbestemt akustisk transduser, og-eléktroniske. kretser (som delvis befinner seg i kapselen nedéei-borebrønnen og delvis over brønnen ved overflaten) tilkoblet^transduseren for å bevirke at denne sender: ut en følge av^retningsbestemte akustiske pulser ut i borehullet og for generering av signaler som representerer amplituden og gangtiden for de akustiske pulser som reflekteres tilbake tillog mottas i transduseren.
I motsetning til tidligere kjente sonder er imidlertid transduseren i samsvar med foreliggende oppfinnelse ikke direkte montert på en rotor og med.en: fast radial orientering slik at transduseren dreies i en sirkel for sideveis avsøking rundf borehullveggen, men innretningen i samsvar med foreliggende S6ppfinnelse omfatter monterings- og avsøkings-, organer som i den foretrukne utførelse befinner seg på kapselens bunn og som bevirker at transduseren kan avsøke.arealet (i stedet for bare en linje) i borehullet og som befinner seg under sonden.
Nærmere bestemt holder monterings- og avsøkings-elementene i den foretrukne utførelse transduseren ved bun—, nen av kapselen slik at transduseren peker hovedsakelig langs borehullets lengdeakse slik at de akustiske pulser som gene-reres også hovedsakelig går nedover i hullets lengderetning;
I det foretrukne utførelseseksempel benyttes en motor og et dreiebevegelig chassis på samme måte somnibenyttet i konvensjonelle borebrønnsonder. Chassiset befinner seg nederst og bæres av en stasjonær, vertikal aksel for" dreining omkring'denne og drives ved hjelpi av en konsentrisk drivaksel av motoren som er plassert ovenfor. I stedet!for å montere r transduseren på chassiset, i en fast siderettet stilling for å sende ut pulser gjennom, en passende spalte i kapslingen mot borehullets sidevegger som i de kjenteckonstruksjoner, benytter den foreliggende'oppfinnelse et.spesielt.sub-chassis som holdes på bunnen av et motordrevet hoyed-chassis. Transduseren er festet på sub-chassiset ogt spalten eller vinduet i kapslingen i den foretrukne utførelse strekker seg over bunnen eller nesen av det verktøy som den nye type bore-brønnsonde danner.
Sub-chassiset er fortrinnsvis drevet av og er av-hengig av dreiningen av hovedchassiset og gir transduseren en stilling slik at den hovedsakelig peker nedover langs borehullets lengdeakse. Dessuten bevirker sub-chassiset at transduseren kan bevege seg på en måte som gir avsøking over et helt tverrsnitt i brønnen. I det foretrukne utførelses-eksempel synkroniseres disse bevegelser med dreiningen av hovedchassiset slik at transduseren samtidig avsøker rundt kapselens lengdeakse samt radialt innover og utover over kapselens bunn. Denne bevegelse . foregår mens transduseren sender ut og mottar en sekvens eller følge akustiske pulser, idet disse pulser utsendes til og mottas fra det avsøkte parti av borehullets areal.
I en foretrukket utførelse omfatter sub-chassiset en selvreverserende drivenhet som består av en kam og en kam-følger, og denne drivenhet er så koblet til transduseren.
Når sub-chassiset dreies i sitt plan (som står perpendikulært på kapselens lengdeakse) beveges transduseren periodisk av kammen og kamfølgeren (pendel- eller oscillatororganer) radialt fremover og bakover innenfor og utenfor en hovedsakelig radial buelinje som strekker seg over kapselens bunn fra sub-chassisets dreieakse til dettes ytterkant. I det foretrukne utførelseseksempel omfatter de oscillerende driv-organers periode flere rotasjoner av sub-chassiset i sitt plan slik at den akustiske transduser derved beskriver en spirallinje innover og utover over borehullet mens de akustiske pulser sendes ut til og reflekteres fra borehullet. I det foretrukne utførelseseksempel korreleres de tverrgående bevegelser av transduseren på sub-chassiset presist med dennes dreiebevegelse rundt borebrønnsondens lengdeakse slik at den nøyaktige posisjon for transduseren kan fastslås til enhver tid. Følgelig vil de elektroniske signaler som tilveiebringes i samsvar med utsendelsen og opptaket av de utsendte og reflekterte akustiske pulser lett kunne korreleres med det samsvarende tverrsnitt som avsøkes av transduseren. De elektroniske signaler som således knyttes til de samsvarende avsøkingsposisjoner kan så føres til fremvisning. Den viste informasjon kan ogs.^, opptas fotografisk' eller elektronisk etter ønske.
Oppfinnelsen, vil i det følgende bli beskrevet i nærmere detalj med henvisning til det; ledsagende tegninger, hvor fig. 1 er en noe skjematisk fremstilling av en bore-brønnsonde for aksial avsøking og fgérnvisriing i samsvar med den foreliggende oppf innelse, ' og sonv.på. figuren ér vist under avsøking i en borebrønn; hvor det finnes en tapt gjenstand (fisk) ; fig. 2 viser et: skjematisk».tverrsnitt av borebrønnen sett fra et plan som indikeres av pilene' 2-2 på fig. 1, og hvor det overdrevet er vist spiralavsøkingen som beskrives av de akustiske pulser når disse avsøker' borehullets tverrsnitt under borebrønnsoriden, fig. 3:er. et delvis' utsnitt av den nedre del av borebrønhsonden visttpå fig. 1, og hvor nå sub-chassiset og de oscillerende avs.økingsorganer er vist i nærmere detalj, fig. 4 er et utshittt. sett fra et plan som representeres av linjen 4-4 på fig..3;, fig. 5 er et tilsvarende utsnitt i samsvar med linjean5-5 på fig. 3, og fig. 6 er et tilsvarende utsnitt setttzi samsvar med linjen 6-6 på fig. 3.
Med støtte i tegningene vil:den nye og forbedrede borebrønnsonde for aksial avsøking oq. j f jernvisning samt en fremgangsmåte for aksial logging i et-_borehull med en slik sonde dg i samsvar med den foreliggende oppfinnelse nå beskrives nærmere. Fig. ' 1 viser såledétssen borebrønnsonde i et komplett system, her angitt med henvisningstallet 10, hvor systemet omfatter selve* borebrønnsondén. i en kapsel 12 ned-senket i et borehull 1.4. som er fylt med fluidum 15. Bore-brønnsondens kapsel 12: holdes oppe av->en tradisjonell logg-line 17 som både holder: sonden oppe vertikalt i borehullet ;14 og tjener som kommunikasjonsforbihdedse mellom elektroniske kretser 18 i kapselen 12 og elektroniske kretser 19 ved overflaten "nær munningen av borehullet 14. Systemet 10 ;omfatter også en dertill anordnet ffémvisningsenhet 21, så-, som en skjermenhet med: katodestrålerør:,* samt en régistrerings-enhet 22 såsom en videopptaker.
Bunnen eller- nesen av kapseien 12 er utført som et akustisk vindu 25 som kan være utføxt av samme materiale' som i konvensjonelle boarebrønirsonder,: og da typisk av et plastmateriale. På oversiden av dette vindu er dreibart et chassis 27 anordnet på en stasjonær aksel 28, og chassiset 27 er innrettet for dreining av en drivmotor 29 på konvensjonell måte, likeledes kjent fra teknikkens stand for bore-brønnsonder. Således er styringen av chassiset 27, bestemmel-sen av dettes orientering (eksempelvis ved hjelp av et magnetometer av fluksporttypen), og generering og tolkning av de utsendte og mottatte akustiske pulser ved hjelp av de elektroniske kretser 18 og 19, i samsvar med tradisjonell kjent teknikk og utrustning.
I det foretrukne utførelseseksempel av oppfinnelsen er imidlertid den akustiske transduser 30 i borebrønn-sondén i sondesystemet 10 ikke montert på chassiset 27 i en fast stilling med retning radialt sideveis mot borehullets vegg, men transduseren bæres på en festeblokk 31 som i sin tur er montert ved bunnen av chassiset 27 og hvis nederste del her for enkelhets skyld skal kalles et sub-chassis 33 (noe tilsvarende finnes ikke i de kjente borebrønnsonder). Dette sub-chassis 33 bærer transduseren 30 og festeblokken 31 for innover- og utoverrettet sideveis tverrbevegelse over en bue langs sub-chassisets bunn og holder.likeledes mekanismen for bevegelse av transduseren 30, og dette vil bli beskrevet nærmere nedenfor.
Med henvisning til fig. 5 kan ses at transduseren 30 på sin festeblokk 31 bæres for glidende bevegelse i en spalte 35 gjennom bunnen 36 av sub-chassiset 33. I det foretrukne utførelseseksempel strekker spalten 35 seg fra sent-rum av bunnen 36 til dennes ene side. En hvilken som helst innretning kan naturligvis være anordnet for å bære transduseren 30 og sørge for en slik sideveis bevegelse over bunnen av sub-chassiset 33. Som beskrevet og vist i de ledsagende tegninger er spalten 35 ganske enkelt noe smalere enn diameteren av festeblokken 31, slik at spaltens 35 kanter kan føres i styrespor 38 i festeblokkens 31 sider for å holde på plass transduseren og festeblokken i spalten 35 under disse elementers sideveis bevegelse i denne.
Mekanismen for å bevege transduseren 30 oscilla-torisk i spalten 35 er særlig vist på fig. 3 - 6. Et kron-hjul 41 er festet til akselen 28 i inngrep med en snekke- aksel 42 (vist på fig}. 6) som i beggeeender er opplagret i sub-chassiset 33 og; således kan dreies rundt kronhjulet 41 når motoren 29 driver chassiset 27'?oggsub-chassiset 33 montert på dette. Når således chassisett27 og sub-chassiset 33 dreies i samsvar medl drivkraften fraamotoren 29, drives snékkeakselen 42 ved: en langt langsommere hastighet. Et reduksjonsgir 46 på- snékkeakselen 422driver i sin tur et andre reduks jonsgir 4'7 som er f ast-f tfirbundet med en ledespin-del 49 som likeledes er opplagret iibegge ender i sub-chassiset 33 og i sin: helhet kan dreies i synkronisme med dette. Siden ledespindelen er opplagret i de to ender horisontalt i sub-chassiset 33, drives ;dan av reduksjonsgirene 46 bg 47 slik at den dreies om sin egen akse med en betyde-lig lavere hastighet enn selve sub-chassiset 33. Ledespindelen 49 har et kamspor 51 som danner.en selvreverserende venstre- og høyreførende spiralføring-'av den type som er vel-kjent fra f.eks. strimmelskrivere, fiskesneller etc. En kamfølger 52 er glidbart festet omkring ledespindelen 49 og har en kam 53 (fig. 3.); som'glir i kamsporet 51. Kamfølgeren 52 dreier sammen med sub-chassiset 33 i et horisontalt plan, men hindres fra dreining om ledespindelens 49 lengdeakse som beskrevet ovenfor. Når hele sammenstillingen dreies av motoren 29, roterer ledespindelen 49 jinne i kamfølgeren 52 og denne samt kammen 53 beveger seg innover og utover i for-hold til ledespindelen 49- når kammen.i53 føres langs spiral-føringen i kamsporet 51.
Kamfølgeren 52- hindres i^åudreies rundt ledespindelen 49 ved hjelp av et par ledd 56'1 (fig. 3) som er dreibart anordnet mellom sammenstillingenr av transduseren 30 og festeblokken 31 og kamfølgeren 52. Leddene 56 beveger transduseren 30 frem og tilbake i spaltenn35 når kamfølgeren 52 samtidig beveges frem og tilbake på'ledespindelen 49. Når motoren 29 således roterér chassiset;: 27, f.eks. med en hastighet av tre omdreininger pr. sekund<|, beveges transduseren innover og utover med en langt laver.ee takt over bunnen 36
i sub-chassiset 33, og et spiralformet avsøkingsmønster 60 som indikert på fig.. 2 fremkommer derved. I den foretrukne utførelse vil spiralens vindinger ligge langt tettere enn det som er antydet på figuren, hvor få. vindinger er vist for
enkelhets skyld.0
Siden den oscillerende bevegelse av transduseren 30 under styring av ledespindelen 49 og kamfølgeren 52 synkroniseres med dreiningen av chassiset 22, bestemmes endelig den avsøkende posisjon for transduseren 30 for hver puls og mottatt ekko entydig når systemet først har blitt kalibrert. Informasjonen om avsøkingsposisjonen kodes på konvensjonell måte i de elektroniske kretser 18 og overføres til overflaten hvor informasjonen dekodes i de elektroniske kretser 19 og fremvises i et passende format, eventuelt lagres informasjonen dersom dette er ønsket.
Som det fremgår av dette har den foreliggende oppfinnelse en rekke fordeler. I stedet for på enkel måte å avsøke en eneste ring (som geometrisk tilsvarer en endimen-sjonal avsøking i lukket bane) og deretter forskyvning av denne avsøkende ring langs borehullet for å samlet danne et bilde av borehullets vegg, avsøkes nå i samsvar med den foreliggende oppfinnelse faktisk en komplett romvinkel. Ifølge oppfinnelsen og ved å benytte kun ett enkelt transduser-element som utsender én enkeltpuls og mottar ekkoet fra denne ene puls, tilveiebringes likevel en avbildning av hele borebrønnveggens flate (et todimensjonalt felt) i sanntid. Foreliggende oppfinnelse muliggjør således i ekstremt vanskelige loggeomgivelser i et borehull for olje tilveiebringelse av et fremoverrettet eller aksialt pseudovisuelt bilde i ugjennomsiktige omgivelser. Av særlig verdi vil det være å utnytte en slik borebrønnsonde i samsvar med den foreliggende oppfinnelse for gjenfinning av tapte gjenstander i en borebrønn. En slik tapt gjenstand 65 (fisk) er vist avsøkt på fig. 1 og 2 og indikert på fremvisningsenheten 21 ved overflaten nær borehullets 14 munning. Viktig og verdifull informasjon er således fremskaffet enkelt og lettvint for en slik gjenstand 65, og informasjonen omfatter plassering, orientering og form av gjenstanden som skal hentes opp fra borehullet.
Selv om et foretrukket utførelseseksempel nå har blitt beskrevet i detalj, vil det være innlysende at den foreliggende oppfinnelse vil kunne omfatte en rekke varianter av dette viste eksempel. F.eks. behøver en mekanisk synkronisering av sammenstillingen somraomfatter transduseren og dennes sideveis stilling i spaltenn35 med den momentane dreiestilling av sub-chassiset 33 onriakselen 28 ikke være fullstendig påkrevet. Disse to posisgooer kan kodes separat og like enkelt prosesseres av de elektroniske kretser for tilveiebringelse av det endelige bildéepå en skjerm. F.eks. vil de enkelte ekkosignaler lett kunne: knyttes til en hukom-melsesmatrise i samsvar med den momentane avsøkingsposisjon for transduseren 30 for hver utsendtéeog mottatte puls. I stedet for å kode den e-ksakte posis.jonm f or transduseren 30 i spalten 35, vil en annen variasjon kunne være å omfatte en posisjonsdetektor (såsom en bryter)! som.da kunne registrere når bevegelsen av transduseren i spalten 35 nådde sitt vende-punkt, og derved kunne mellomposisjonene lett finnes ved interpolasjon. Likeledes: kunne det benyttes en akustisk re-flektor eller en markørtapp (telltalér?tag) på innersiden av vinduet 25 ved en bestemt radius forråd generere et enkelt nærekko for synkronisering av den radiale stilling for hver passering av denne tapp. Andre varianter vil lett kunne tenkes av en person med faglig bakgrunna il denne teknologi, selv om en kalibrert mekanisk synkronisering for tiden antas å være den enkleste, og hvor denne løsning ser ut til å inne-bære enklest mulige elektroniske, kretser.
Det vil likeledes være klårt for en fagmann etter gjennomgåelse av denne beskrivelse att et hovedformål for borebrønnsonden er en sveipende avsøking ved hjelp av akustiske pulser. I den foretrukne utføredsesform utføres dette ved å oscillere transduseren, men déitcer innlysende at puls-ene kunne sveipes ved andre egnede innretninger, f.eks. kunne transduseren være fast rettet moct! en bevegelig reflek-tor slik at avsøkingen tunne utføressved å endre refleksjons-vinkelen'; også en kombinasjon av dissec trekk, muligens med reduksjon av transdusereris bevegelse:;oggøking av effekten ved hjelp av en koordinert bevegelig rec-flektor etc. , ville kunne tenkes innenfor rammen av.den fdreliggende oppfinnelse.
Oppfinnelsen: skaffer såledesr-:,til veie en ukompli-sert dg kostnadsmessig rimelig, pålitelig og anvendbar bore-brønnsonde for aksial avsøking dg fjernvisning samt en fremgangsmåte for anvendelse av en slik sonde. Sonden vil være spesielt godt fegnet for lokalisering av tapte gjenstander i et borehull og er forventet å ha en særdeles lang levetid. Oppfinnelsesgjenstanden vil være rimelig å fremstille og benytte og er således velegnet for de videst tenkelige an-vendelser innenfor avsøkende borebrønnlogging.
Selv om fremgangsmåtene og utførelsesformene av oppfinnelsesgjenstanden beskrevet i.det ovenstående omfatter foretrukne utførelser av oppfinnelsen, skal det være klart at oppfinnelsen ikke begrenses til disse spesielle fremgangs-måter og apparatutførelser, men at endringer kan utføres så lenge disse ikke fraviker oppfinnelsens ramme.
Claims (19)
1. Borebrønnsonde for aksial avsøking og fjernvisning, omfattende a) en kapsel (12) som kan beveges i lengderetningen i et borehull (14), b) en akustisk transduser (30), c) festeorganer (31, 33) for feste av transduseren (30) til kapselen (12), d) kretsorganer (18) tilkoblet transduseren (30) for å bevirke at denne sender ut en følge av akustiske pulser ut i borehullet (14), og for generering av signaler som er i samsvar med de akustiske pulser som reflekteres tilbake til og mottas i transduseren (30),karakterisert vedavsøkingsorganer (28, 29, 41, 42, 46, 47, 49, 51, 52, 53, 56) koblet til den akustiske transduser (30) for avsøking av i det minste en del av de akustiske pulser over et areal som dekker i det minste en del av borehullets (14) tverrsnittsareal, og korrelasjonsorganer for korrelasjon av de genererte signaler med samsvarende av-søkingsposis joner for de akustiske pulser over tverrsnittsarealet.
2. Sonde ifølge krav
karakterisert vedat festeorganene (31, 33) befinner seg på kapselens (12) bunn.
3. Sonde ifølge krav 1,
karakterisert vedat avsøkingsorganene (28, 29, 41, 42, 46, 47, 49, 51, 52, 53, 56) omfatter organer som ret-ter i det minste en del av de akustiske pulser mer i lengderetningen enn radialt i borehullet (14) mens tverrsnittsarealet avsøkes.
4. Sonde ifølge krav 3,
karakterisert vedat festeorganene (31, 33) orienterer transduseren (30) slik at denne sender ut i det minste en del av de akustiske pulser hovedsakelig langs borehullets (14) lengdeakse.
5. Sonde ifølge krav 4,
karakterisert vedat avsøkingsorganene omfatter organer koblet til transduseren (30) og festeorganene (31, 33) for bevegelse av transduseren (30) på festeorganene.
6. Sonde ifølge krav 5,
karakterisert vedat avsøkingsorganene omfatter organer for bevegelse av transduseren (30) radialt innover og utover' over bunnen av kapselen (12) mens den sender ut og mottar følgen ay de akustiske pulser til henholdsvis fra det aktuelle- areal i borehullet.
7. Sonde ifølge krav.5,karakterisert vedat avsøkingsorganene omfatter organer for dreining av transduseren (30) om kapselens (12) lengdeakse mens den sender ut og mottar de akustiske pulser.
8. Sonde ifølge krav 5-7,
karakterisert vedat avsøkningsorganene omfatter organer for samtidig dreining av transduseren (30) om kapselens (12) lengdeakse og bevegelse over kapselens (12) bunn mens utsendelsen av akustiske pulser og mottaging av disse foregår.
9. Sonde ifølge krav 8,karakterisert vedat avsøkingsorganene omfatter a) et sub-chassis (33) dreibart båret av festeorganene (31, 33) ved kapselens (12) bunn for hovedsakelig dreining i et plan som tilnærmet står perpendikulært på kapselens lengdeakse, b) drivorganer•for dreining av sub-chassiset (33) i dette plan, og c) oscillerende organer for bevegelse av transduseren (30) radialt innover og utover over i det minste en del av kapselens (12) bunn.
10. - Sonde ifølge krav 9,
karakterisert vedat de oscillerende organer omfatter organer som drives i•samsvar med sub-chassisets (33) dreining i sitt plan'f or, å bevirke at perioden for de oscillerende organer omfatter flere dreininger av sub-chassiset (33) i sitt plan.
11. Sonde ifølge krav 9,karakterisert vedat de oscillerende organer omfatter organer for periodisk frem- og tilbakegående bevegelse . av. transduseren (30) langs en buet, hovedsakelig radial linje som strekker seg fra sub-chassisets dreieakse til dettes ytterkant.
12. Sonde ifølge krav 1,karakterisert vedat kretsorganene (18) omfatter organer, for generering av signaler som tilsvarer ampli-tudene og gangtidene for de reflekterte og mottatte
akustiske pulser.
13. Sonde ifølge krav 1,
karakterisert'ved fremvisningsorganer (21) koblet til kretsorgånene (18) for å tilveiebringe en bore-brønnavbildning i avhengighet av signalene som tilveiebringes av kretsorgånene (18) og de tilsvarende avsøkingsposi-sjoner.
14. Fremgangsmåte for anvendelse av en borebrønn-sonde for aksial avsøking og fjernvisning under logging i et borehull (14),karakterisert ved. a) utsendelse av en følge av akustiske pulser ut i borehullet (14) og avsøking av i det minste en del av de akustiske pulser over et areal ,som dekker i det minste en del av borehullets tverrsnittsareal, b) mottaging av de akustiske pulser som reflekteres tilbake, c) generering av signaler som er i samsvar med de akustiske pulser som reflekteres tilbake og mottas, og d) korrelering av de genererte signaler med samsvarende avsøkningsposisjoner for de akustiske pulser over tverrsnittsarealet.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14,karakterisert vedat utsendelsen omfatter inn-retting av i det minste en del av de akustiske pulser mer i lengderetningen enn radialt i borehullet (14) under av-søkingen av tverrsnittsarealet.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat utsendelsen og mottagingen omfatter utsendelse og mottaging av de akustiske pulser fra en akustisk transduser (30) anordnet på festeorganer (31, 33) som befinner seg på bunnen av en kapsel (12) som kan beveges i borehullets (14) lengderetning.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 16,karakterisert vedat transduseren (30) orien-teres på festeorganene'(31, 33) for å utsende i det minste en del av de akustiske pulser hovedsakelig langs borehullets lengderetning.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17,karakterisert vedat transduseren (30) beveges på festeorganene (31, 33).
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18,karakterisert vedsamtidig dreining av transduseren (30) om kapselens (12) lengdeakse og radial bevegelse innover og utover over kapselens (12) bunn mens den sender ut og mottar følgen av akustiske pulser over det aktuelle areal i borehullet (14).
t
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/813,736 US4766577A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Axial borehole televiewer |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO865300D0 NO865300D0 (no) | 1986-12-23 |
NO865300L NO865300L (no) | 1987-06-29 |
NO165413B true NO165413B (no) | 1990-10-29 |
NO165413C NO165413C (no) | 1991-02-06 |
Family
ID=25213241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO865300A NO165413C (no) | 1985-12-27 | 1986-12-23 | Borebroennsonde for aksial avsoeking og fjernvisning, samt fremgangsmaate for anvendelse av slik sonde. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4766577A (no) |
EP (1) | EP0228134A3 (no) |
JP (1) | JPS62159081A (no) |
CA (1) | CA1281118C (no) |
MY (1) | MY100453A (no) |
NO (1) | NO165413C (no) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5419188A (en) * | 1991-05-20 | 1995-05-30 | Otis Engineering Corporation | Reeled tubing support for downhole equipment module |
US5275038A (en) * | 1991-05-20 | 1994-01-04 | Otis Engineering Corporation | Downhole reeled tubing inspection system with fiberoptic cable |
US5413174A (en) * | 1994-05-18 | 1995-05-09 | Atlantic Richfield Company | Signal transmission through deflected well tubing |
US5767401A (en) * | 1994-07-27 | 1998-06-16 | Socon Sonar Control | Device for surveying subterranean spaces or caverns |
US5903306A (en) * | 1995-08-16 | 1999-05-11 | Westinghouse Savannah River Company | Constrained space camera assembly |
US5790185A (en) * | 1996-12-06 | 1998-08-04 | Auzerais; François | Video inspection or logging tool |
KR100914375B1 (ko) * | 2007-06-26 | 2009-08-28 | 한국원자력연구원 | 초음파를 이용한 균열 간극의 크기 산출방법 |
SE532531C2 (sv) | 2008-06-27 | 2010-02-16 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Förfarande och anordning för kärnborrning |
US8307895B2 (en) * | 2009-02-26 | 2012-11-13 | Conocophillips Company | Imaging apparatus and methods of making and using same |
EP2317068A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-04 | Welltec A/S | Scanning tool |
AU2010311358B2 (en) * | 2009-12-23 | 2014-03-20 | Welltec A/S | Bubble logging tool |
US20120127830A1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-24 | Smith International, Inc. | Downhole imaging system and related methods of use |
US8862405B2 (en) | 2011-12-06 | 2014-10-14 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for producing look-ahead profile measurements in a drilling operation |
WO2016069977A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-06 | Schlumberger Canada Limited | Creating radial slots in a subterranean formation |
RU2660400C1 (ru) * | 2017-07-13 | 2018-07-06 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Способ определения формы и размеров каверны подземных хранилищ газа, создаваемых в отложениях каменной соли, и звуколокатор для реализации способа |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2825044A (en) * | 1949-08-02 | 1958-02-25 | Peterson Glen | Method of and apparatus for investigating subterranean strata |
US2837727A (en) * | 1951-01-10 | 1958-06-03 | Fred M Mayes | Position adjustable hydrophone |
US3369626A (en) * | 1965-10-23 | 1968-02-20 | Mobil Oil Corp | Methods of and apparatus for producing a visual record of physical conditions of materials traversed by a borehole |
US3425507A (en) * | 1966-12-22 | 1969-02-04 | Mobil Oil Corp | Sonic system for locating objects in the bottom of a borehole |
US3478839A (en) * | 1968-10-11 | 1969-11-18 | Mobil Oil Corp | Orientation sensing system for well logging tool for use in deviated boreholes |
USRE31074E (en) * | 1969-03-17 | 1982-11-09 | Prakla-Seismos G.m.b.H | Well surveying instrument and method |
US3517767A (en) * | 1969-04-04 | 1970-06-30 | Mobil Oil Corp | Caliper system for focusing dual transducers in logging tool |
US3668619A (en) * | 1969-07-02 | 1972-06-06 | Mobil Oil Corp | Three-dimensional presentation of borehole logging data |
US3631385A (en) * | 1969-11-24 | 1971-12-28 | Amoco Prod Co | Holographic well-logging system |
US3718204A (en) * | 1971-01-18 | 1973-02-27 | Mobil Oil Corp | Display of borehole wall configuration |
US3735338A (en) * | 1971-07-30 | 1973-05-22 | Cities Service Oil Co | Forward looking sonic wellbore inspector |
US3886490A (en) * | 1973-05-25 | 1975-05-27 | Stanford Research Inst | Apparatus for coupling an array of ultrasonic transducers to an ultrasonic compressional image field and scanning the image field |
GB1539512A (en) * | 1975-01-17 | 1979-01-31 | Greater Glasgow Health Board | Ultrasonic scanning apparatus |
DE2504225A1 (de) * | 1975-02-01 | 1976-08-05 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Unterwasserpeilgeraet |
US4008603A (en) * | 1975-12-29 | 1977-02-22 | Shell Oil Company | Ultrasonic method and apparatus for measuring wall thickness of tubular members |
US4212207A (en) * | 1978-12-14 | 1980-07-15 | Shell Oil Company | Ultrasonic tube inspection |
JPS5851514Y2 (ja) * | 1979-01-10 | 1983-11-24 | 松下電工株式会社 | 方向可変取付装置 |
US4542488A (en) * | 1982-07-22 | 1985-09-17 | Mobil Oil Corporation | Method and system for producing a PPI display |
US4463378A (en) * | 1982-07-27 | 1984-07-31 | Shell Oil Company | Borehole televiewer display |
DE3503488A1 (de) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Prakla-Seismos Gmbh, 3000 Hannover | Verfahren und einrichtung zur echometrischen ausmessung einer unterirdischen kaverne |
-
1985
- 1985-12-27 US US06/813,736 patent/US4766577A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-12-04 MY MYPI86000165A patent/MY100453A/en unknown
- 1986-12-08 CA CA000524736A patent/CA1281118C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-17 EP EP86202310A patent/EP0228134A3/en not_active Withdrawn
- 1986-12-23 JP JP61305626A patent/JPS62159081A/ja active Pending
- 1986-12-23 NO NO865300A patent/NO165413C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY100453A (en) | 1990-10-15 |
NO865300D0 (no) | 1986-12-23 |
EP0228134A2 (en) | 1987-07-08 |
US4766577A (en) | 1988-08-23 |
JPS62159081A (ja) | 1987-07-15 |
CA1281118C (en) | 1991-03-05 |
NO165413C (no) | 1991-02-06 |
NO865300L (no) | 1987-06-29 |
EP0228134A3 (en) | 1989-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO165413B (no) | Borebroennsonde for aksial avsoeking og fjernvisning, samt fremgangsmaate for anvendelse av slik sonde. | |
Zemanek et al. | The borehole televiewera new logging concept for fracture location and other types of borehole inspection | |
US5560437A (en) | Telemetry method for cable-drilled boreholes and method for carrying it out | |
EP1344091B1 (en) | Rib-mounted logging-while-drilling (lwd) sensors | |
EP0210826B1 (en) | Method of observing bore holes, and apparatus therefor | |
US20100095757A1 (en) | Measurements of rock parameters | |
CN1997915A (zh) | 井下信号源 | |
NO314816B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for behandling og telemetri av måledata for sanntids bildedannelse av undergrunnen ved måling under boring | |
EP0443858A2 (en) | Ultrasonic scanning of well borehole | |
US3718204A (en) | Display of borehole wall configuration | |
US3718194A (en) | Method and apparatus for orienting a borehole device | |
US3728672A (en) | Method and apparatus for logging the characteristics of materials forming the walls of a borehole | |
US3478839A (en) | Orientation sensing system for well logging tool for use in deviated boreholes | |
US3517768A (en) | Focusing system for dual transducer logging tool | |
US4992994A (en) | Borehole televiewer for fracture detection and cement evaluation | |
US4030064A (en) | Methods and apparatus for recording well logging measurements | |
CA1185351A (en) | Borehole televiewer system using multiple transducer subsystems | |
US3550075A (en) | System for displaying time information in acoustic well logging system | |
US3425507A (en) | Sonic system for locating objects in the bottom of a borehole | |
US4704708A (en) | Acoustic borehole logging tool | |
US3434568A (en) | Three-dimensional display of borehole logs | |
US3742444A (en) | De-synchronizing system | |
US4689569A (en) | Directional antenna system for use in a borehole incorporating antenna dipole elements | |
US3474879A (en) | Acoustic method for mapping the surface characteristics of a borehole | |
US3735338A (en) | Forward looking sonic wellbore inspector |