NO166897B - Fremgangsmaate og apparat for maaling av den indre diameterav et metall-roer. - Google Patents

Fremgangsmaate og apparat for maaling av den indre diameterav et metall-roer. Download PDF

Info

Publication number
NO166897B
NO166897B NO834317A NO834317A NO166897B NO 166897 B NO166897 B NO 166897B NO 834317 A NO834317 A NO 834317A NO 834317 A NO834317 A NO 834317A NO 166897 B NO166897 B NO 166897B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pipe
inner diameter
signal
transmitter
generating
Prior art date
Application number
NO834317A
Other languages
English (en)
Other versions
NO166897C (no
NO834317L (no
Inventor
Gerald N Minerbo
Gary A Hazen
R Bruce Mccann
Original Assignee
Schlumberger Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/449,015 external-priority patent/US4546315A/en
Priority claimed from US06/449,016 external-priority patent/US4546314A/en
Application filed by Schlumberger Ltd filed Critical Schlumberger Ltd
Publication of NO834317L publication Critical patent/NO834317L/no
Publication of NO166897B publication Critical patent/NO166897B/no
Publication of NO166897C publication Critical patent/NO166897C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/08Measuring diameters or related dimensions at the borehole
    • E21B47/085Measuring diameters or related dimensions at the borehole using radiant means, e.g. acoustic, radioactive or electromagnetic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en fremgangsmåte og et apparat for elektromagnetisk måling av den indre diameter av en sylindrisk konstruksjon, og angår spesielt et elektronisk måleapparat for måling av den indre diameter av et rør. Mer spesielt vedrører fremgangsmåten en fremgangsmåte og et apparat for logging av den indre diameter av rørformede organer i olje- og gassbrønner, dvs. foringsrør.
Det er ofte nødvendig å måle den indre diameter av et rør. Dette er spesielt tilfelle når det gjelder foringsrøret i en oljebrønn eller en rørstreng som er anordnet inne i en olje-brønn, f.eks. for å føre olje eller gass fra brønnen.
Slike metallrør er begravd i grunnen og er derfor ikke tilgjengelige for måling. Både innsiden og utsiden av slike me-tallrør er utsatt for korrosjons-skader. Korrosjonen kan forårsakes av injiserte fluider eller av korrosive fluider i grunnen. Dessuten kan røret utsettes for indre slitasje fra pumpestag eller slitasje på grunn av ledninger eller kabler som kan sendes ned i brønnen. Slitasje kan også forårsakes av bore-eller fiske-operasjoner under anvendelse av et borerør.
Måling av skaden i et rør som skyldes korrosjon eller slitasje, er viktig for å kunne sette iverk beskyttende forholds-regler eller for å reparere eller erstatte røret når det er nød-vendig.
Det skal påpekes at den indre diameter av røret i en olje-brønn selvsagt kan variere på grunn av tillatte avvik i vegg-tykkelsen og i rørets nominelle diameter.
Fordi der er et reelt behov for å bestemme den indre diameter av nedgravde metallrør, er det tidligere blitt utviklet forskjellige instrumenter for dette formål. De fleste av disse instrumenter benytter mekaniske avfølere som blir tvunget ved hjelp av fjæranordninger mot rørets indre vegg. Når en av av-feierne bøyes på grunn av groper, sprekker og andre resultater av korrosjon eller erosjon av røret, kan det genereres et elektrisk signal som benyttes til å registrere slike avvik. Dette kan f.eks. bevirkes ved å tilordne en magnet til avfølerne. Magneten blir dreiet sekvensielt forbi de forskjellige følere slik at en bøyning av føleren forandrer den magnetiske reluk-tansen til den magnetiske bane, som så induserer et elektrisk signal som kan registreres. Alternativt kan et potensiometer tilordnes en avføler for å generere et signal som er proporsjonalt med avfeierens bøyning.
Noen av disse mekaniske diameter-målerne benytter to sett avfølere, ett for måling av avfølerens maksimale inntrengning, mens det andre kontinuerlig måler følernes gjennomsnittlige inntrengning.
Et måleapparat av den type som har mekaniske avfølere, er imidlertid beheftet med en rekke ulemper. F.eks. kan et slikt instrument ikke detektere langsgående sprekker eller revner i røret. Røret kan være dekket med paraffin, skall eller andre ikke-metalliske materialer som kan dekke over feil i røret. Avføleren kan selvsagt ikke skjelne mellom et metallisk rør og ikke-metallisk materiale som kan dekke røret. Derfor kan groper som dekkes av hydrokarboner som er blitt harde, o.l., ikke detekteres.
Endelig kan hver av de mange avfølerne skrape opp røret eller skrape av rørets beskyttende belegg. Selv om røret ikke er blitt dekket med et beskyttende belegg, kan skrammer forår-saket av avfølerne igangsette ytterligere korrosjon. Det mekaniske instrumentet av typen med avfølere kan følgelig forårsake endringer i rørets indre diameter som det skal måle.
U.S. patent nr. 3.417.325 beskriver en rent elektrisk dia-metermåling for bestemmelse av den indre diameter av et metall-rør i hvilket en senderspole og en mottagerspole er understøttet på et sylindrisk hus for en sonde som er anordnet for bevegelse gjennom oljebrønn-fåringer o.l. Senderen blir eksitert med en vekselstrøm i størrelsesorden 10 til 50 kHz. Den spenning som induseres i mottagerspolen blir tatt som et mål på den gjennomsnittlige indre diameter av det rør som måles.
I praksis har det imidlertid vist seg at det apparat som beskrives i U.S. patent nr. 3.417.325, gir feilaktige resultater når enten konduktiviteten eller permeabiliteten eller både konduktiviteten og permeabiliteten til det røret som måles, varieres. Konduktiviteten til rørformet stålgods som brukes i oljeindustrien varierer i praksis fra et område på 2,6 x 10<* >mhos/meter til 7,8 x lO^mhos/meter. Det er også velkjent at permeabiliteten i rørformet gods som brukes i oljeindustrien, varierer betydelig på grunn av de mekaniske sjokk, varmebehand-ling osv. som godset utsettes for. ;Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et apparat for måling av den indre diameter av et rør, hvilket arbeider etter elektriske prinsipper som vil overvinne ulempene ved tidligere kjente instrumenter. ;Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et ;apparat for måling av den indre diameter i et rør som genererer et signal som er representativt for rørets innerdiameter og som er i det vesentlige ufølsom for variasjoner i rørets konduktivitet og permeabilitet. ;Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et brønnloggings-apparat for logging av borehullsfåringer eller borehullsrør som gir en nøyaktig logg over innerdiameteren til fåringen som funksjon av dybden, uansett variasjoner i fåringens konduktivitet eller permeabilitet. ;Formålene, trekk og fordeler ved oppfinnelsen er et resul-tat av at det tilveiebringes to koaksiale spoler inne i røret omfattende en senderspole i hvilken det genereres en eksiter-ende vekselstrøm, og en mottagerspole anordnet i en langsgående avstand fra senderspolen for å frembringe en indusert spenning som reaksjon på senderstrømmen. En krets er tilveiebragt for å generere et impedans-signal som er proporsjonalt med forholdet mellom mottagerspenningen og senderstrømmen. Impedans-signalet blir oppløst i sine vektorkomponenter, omfattende et kvadratur-impedans-signal og et i-fase-impedansesignal. ;I henhold til et aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en anordning som reagerer på kvadratur- og i-fase-impedansesignalet for å generere en korrigert måleutgang. Denne korrigerte måleutgang blir brukt til å generere et signal som representerer rørets indre diameter. ;Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en anordning for lineær kombinering av kvadratur- og i-fase-impedansesignalene for å generere en korrigert måleutgang som har en minsket følsomhet for permeabiliteten og konduktiviteten til metalliske objekter. ;Ifølge nok et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en anordning for samtidig å løse to ikke-lineære ligninger som uttrykker kvadratur- og i-fase-impedansesignalene som funksjoner av a^f rørets indre radius, og x > en parameter som er proporsjonal med forholdet mellom rørets permeabilitet og rørets ;konduktivitet. ;I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en iterativ beregningsmetode for samtidig løsning av de to ligninger ved først å anta at f er lik null, så bestemme et anslag av a^ fra den første ligning, bestemme f fra den annen ligning, bruke den nye j" -verdi i den første ligning til å bestemme en ny verdi av a^ og gjenta fremgangsmåten inntil kon-vergens er oppnådd. ;Oppfinnelsen samt ytterligere formål og fordeler ved denne vil fremgå tydeligere av den følgende beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger, der: Figur 1 skjematisk illustrerer apparatet nede i borehullet og instrumenteringen på overflaten for et apparat til måling av rørdiameter ifølge oppfinnelsen; Figur 2 illustrerer en teoretisk modell av sender- og mottager-spoler for måling av innerdiameteren av et metallisk rør-formet organ; Figur 3 illustrerer et elektronisk apparat som er egnet for å utføre målingen ifølge oppfinnelsen; Figurene 4A og 4B illustrerer den feilkorrigerende effekti-vitet i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen; og Figur 5 illustrerer virkningen av første og annen ordens korreksjoner for rør med varierende innerdiameter som en funksjon av forholdet mellom permeabiliteten og konduktiviteten til et rør. Figur 1 viser skjematisk et elektrisk apparat 10 som er konstruert i samsvar med oppfinnelsen. Apparatet 10 bestemmer den indre diameter av rørformede organer, for illustrasjonens skyld vist som et foringsrør 20 i et borehull 16. ;Apparatet innbefatter en sonde 12 nede i borehullet, en elektronisk enhet 13 nede i borehullet og overflateutstyr 14. Sonden 12 er anordnet for å henge i og bli beveget gjennom det rørformede organ eller foringen 20 ved hjelp av en armert kabel eller en ledning 18. Borehullet 16 er forsynt med et forings-rør 20 som har en indre diameter hvilken apparatet 10 er konstruert for å måle som en funksjon av borehullsdybden, etterhvert som apparatet blir hevet eller senket inne i foringsrørét 20. Led-ningen eller kabelen 18 kan være en enkelt leder (referert til som monokabel) eller en flerleder (som kan være en heptakabel ;med syv ledere). ;Overflateutstyret 14 kommuniserer med sonden 12 via kabelen 18 for å styre posisjonen av sonden 12 inne i foringsrøret 20 og for å motta, behandle, fremvise og registrere signaler som overføres fra sonden 12. ;En kabelfølgende mekanisk transduser 22 og en leddfor-bindelse 23 tilveiebringer posisjons-signaler som indikerer dybden av sonden 12 i borehullet 16. Transduseren 22 har van-ligvis form av et kalibrert trykkhjul som tvinges mot ledning-en 18 og genererer elektriske pulser når hjulet roterer på grunn av at sonden 12 føres inne i borehullet. ;Apparatet nede i hullet omfatter en sonde 12, en elektronisk enhet 13, et par sentreringsorganer 27a, 27b, et ende-eller nese-organ 28 og en kabelhode-adapter 30. Apparatet nede i hullet er forbundet med kabelen 18 via kabelhodet-adapteren 30. ;Sonden 12 omfatter målespoler 50, 60 for å foreta elektro-magnetiske målinger som en funksjon av sondens dybde i forings-røret. Det genereres et signal som er proporsjonalt med foringens indre diameter. Det genereres andre signaler som er repre-sentative for forholdet mellom foringens permeabilitet og foringens _konduktivitet. ;Før det beskrives spesielle trekk ved apparatet som ligger i den elektroniske enheten 13 eller overflateutstyret 14, vises det til figur 2 for en forklaring på oppfinnelsens teoretiske grunnlag. ;Figur 2 viser en teoretisk modell av to koaksiale spoler 50, 60 som er adskilt fra hverandre med en langsgående avstand L, idet begge spoler er anordnet koaksialt inne i et rør eller en foring 20. Rørets indre radius representeres av a^, dets ytre radius av a2> Mottagerspolens 60 radius ér representert ved b^, senderspolens 50 radius er representert ved b^. De elektriske egenskapene til medium 1 inne i røret er e^, M^'^» dvs. mediets permittivitet, permeabilitet og konduktivitet. Likeledes er rørets egenskaper representert ved £2» <u>2'<a>>2';Ved å bruke figur 2 som grunnlag for anvendelse av Maxwells ligninger, kan det vises at hvor Z representerer impedans-forholdet mellom spolene 60,50, og V representerer den spenning som induseres i mottagerspolen 60 som reaksjon på strøm J som flyter i spolen 50. Impedansen Z kan skrives som ;hvor Zq er den del av impedansen som forårsakes av direkte kob-ling mellom sender- og mottager-spolene og Z^ er den del av impedansen som forårsakes av virkningen av røret 20. ;Det kan vises at ;hvor ;og hvor 1^, K^, 1^, er Bessel-funksjoner. ;Ligning (4) kan utvikles ved å bruke ligning (5) for f og ligning (6) for T, ;Når rørets konduktivitet er stor, er Den målte impedans mellom spolene, zmeas» nar reelle og imaginære (kvadratur) deler, ;Når T er liten, er således T meget liten og Z, = 0, ;ReZ + ilmZ <=> i(|z. I - I Zn| ) + ReZ_ + iImZ_ ;meas meas 1 1 1 1 01 2 2 ;ReZ meas = ReZ2 _ = ImZ2 _ fordi T fra (9) har like reelle deler og kvadraturdeler. Derfor er ;Ligning (12) indikerer at hvor spolene 50 og 60 har samme diameter b, mediets 1 permeabilitet er permeabiliteten for det frie rom \ 1q og ;Når T fra ligning (9) ikke er liten nok til å kunne oversees, kan det vises at: ;hvor representerer rørets indre diameter, b representerer radien til sender- og mottager-spolene, L er avstanden mellom senderspolen og mott ager spolen, I^(A.b) er en modifisert Bessel-funksjon av første slag, K1(A.a^) er en modifisert Bessel-funksjon av annet slag, IQ(/\,a^) er en modifisert Bessel-f unks jon av før-ste slag, A. er en integrasjonsvariabel, \ iQ er permeabiliteten i ;vakuum, w = 2 jf f er vinkelfrekvensen til vekselstrømmen i senderen, er den relative permeabiliteten til det rør som måles, og a er konduktiviteten til det rør som måles. ;Fra ligningene (13) og (14) kan en nøyaktig bestemmelse av a^, rørets 20 indre diameter, foretas ved å måle impedansen mellom spolene, oppløse impedansen i dens kvadratur- og i-fase-komponenter (henholdsvis imaginære og reelle komponenter), ta differansen mellom disse komponenter og bestemme a^ som til-fredsstiller ligning (14). ;Ligning (14) kan fortrinnsvis beregnes på forhånd for forskjellige ^Z-verdier som en funksjon av a^. Et polynom kan tilpasses det funksjonsmessige forhold mellom a^ og Az, eller ;;Polynomet kan lagres i minnet til en digital datamaskin som er anordnet i overflateutstyret 14, slik at etterhvert som AZ blir målt som en funksjon av dybden i brønnen 16, kan a^ lett bestemmes. ;Alternativt kan ligning (13) forhåndsbestemmes over et område av verdier av AZ og a^ for å frembringe en tabell over verdier som kan lagres i et digitalt lager i overflateutstyret 14. Det digitale lageret kan så adresseres med en målt AZ-verdi for å generere et signal a^ som er representativt for rør-ets indre diameter. ;Nar T ikke er liten nok til å kunne neglisjeres, kan ligningene (15) og (16) til (22) løses ved først å tilveiebringe et innledende overslag eller estimat av a^, rørets indre diameter, ved å anta 1=0. Ved å bruke de innledende overslag over a^, blir deretter ZINT2, ZINT3, ZINT4 og ZINT5 beregnet (det antas at t er tilstrekkelig liten til å neglisjere høyere ordens fak-torer i utviklingen). ;Deretter blir f fra ligning ;i ligning (15) bestemt. Den nye t-verdi blir brukt i ligningen ;i ligning (15) . ;De ovenfor skisserte trinn blir gjentatt inntil verdier ;for fog a^ konvergerer, dvs. inntil forandringen er tilstrekkelig liten fra en iterasjon til den neste. ;Figur 3 illustrerer de elektroniske kretser som er nød-vendige for å realisere oppfinnelsen. Målespoler 50,60 er vist skjematisk inne i foringen 20. Senderspolen 50 blir eksitert ved hjelp av en 65,5 kHz krystall-oscillator via summeringsforsterker 101 og drivforsterker 102. For å sikre at en kon-stant strøm eksiterer senderspolen 50, frembringer en strøm-følende motstand et utgangs-signal til følerforsterker 104, hvilket er proporsjonalt med strømmen gjennom senderspolen 50. Utgangen fra følerforsterkeren 104 tilføres en likeretter 105 hvor et likerettet feilsignal blir tilført en differensiell feilforsterker 106 for sammenligning med et referansesignal. Feilsignalet fra feilforsterkeren 106 blir matet tilbake til summeringsforsterker 101 og kompletterer konstantstrøm-tilbake-koblingskretsen. ;Signalet fra den strømfølende motstand 103 blir tilført en oscillator 110 med faselåst sløyfe som genererer referanse-signaler i kvadratur (dvs. 90° ute av fase) med senderstrømmen på leder 111 og i-fase (dvs. 180° ute av fase) med sender-strømmen på leder 112. Strømreferanse-signalet blir også til-ført koblingskretsen 120. Et jordsignal på leder 116 blir i tillegg tilført koblingskretsen 120. Gjennom koblingskretsen 120 er det mulig å tilføre ikke bare den mottatte spenning på lederne 115 til den fasefølsomme detektor 130, men også et strømsignal på 113 og et jordsignal 116, for derved å tilveiebringe midler til å kalibrere den fasefølsomme detektor (PSD) 130 med hensyn til feilinnretting og drift med temperatur og tid. Signalet fra koblingskretsen 120 blir tilført den fasefølsomme detektoren 130 via en differanseforsterker 121 og et båndpass-filter 122 som har en båndpass-frekvens som er hovedsakelig lik ;frekvensen til oscillatoren 100. ;Utgangen fra den fasefølsomme detektoren 130 blir tilført et lavpassfilter 131 hvis utgang under loggeoperasjoner alternativt er i-fase- og kvadratur-komponentene av det spennings-signal som indikeres i spole 60 målt i forhold til fasen til drivstrømmen i senderspolen 50. Venderen S blir alternerende koblet til lederne 111, 112 mange ganger hvert sekund for derved å frembringe mange utgangsavlesninger hvert sekund, for effektivt å sikre at for hver dybdeposisjon som spolene 50,60 måler, er flere utgangs-signaler av i-fase- og kvadratur-komponentene tilgjengelige for ytterligere behandling som beskrevet tidligere, for å generere en måling av den indre diameter og en T-måling som indikerer forholdet mellom rørets permeabilitet og konduktivitet. ;Kretsen på figur 3 er fortrinnsvis anordnet i den elektroniske enhet eller modul 13, men kan også helt eller delvis befinne seg i overflateutstyret, bortsett fra inngangsledere og utgangsledere for spolene 50 og 60. Signaler fra den fase-følsomme detektoren 130 blir fortrinnsvis tilført kretsene 14 ;i overflateutstyret ved hjelp av en telemetri-krets nede i hullet og demodulerings-kretser på overflaten maken til de som er vist i U.S. patent nr. 4.292.588. ;Spolene 50 og 60 kan være skjermet på en konvensjonell måte for å forhindre elektrisk feltkobling hvis loggingen fin-ner sted i omgivelser fylt med saltvann. ;Brønnlogger av foringens indre diameter blir bevirket ved det apparat som er vist på figurene 1 og 3 og de behandlings-trinn som er skissert ovenfor, blir fortrinnsvis utført i overflateutstyret 14. Logger blir generert ved å korrelere dybde-signalene fra spolene 50,60 ved bruk av målehjul 22 som vist skjematisk i overflateutstyret 15, og som er velkjent på om-rådet. En skriver eller registreringsanordning 100 er tilveiebragt for å frembringe logger over foringens indre diameter som funksjon av dybden til spolene 50,60. Parameteren t som er proporsjonal med permeabilitet/konduktivitet-forholdet, kan også registreres som en funksjon av loggedybden. Figurene 4A og 4B illustrerer effektiviteten av oppfinnelsen når det gjelder å frembringe målinger av innerdiameteren av rørformet gods som har store variasjoner i konduktivitet. Figur 4A viser at det oppstår betydelige feil i den tilsyne-latende indre diameter av røret for rørformet messing, rust-fritt stål, aluminium og andre jernholdige rør som har forskjellige permeabilitet/konduktivitet-forhold. Resultatene på figur 4A ble generert på den tidligere kjente måte ved å be-regne innerdiameteren bare på grunnlag av størrelsen av den mottatte spenning fra mottagerspolen 60. Figur 4B viser at ved å tilveiebringe de korreksjoner som er angitt ved ligningene 13 og 14 ovenfor, er feilene i beregningen av rørets indre diameter betydelig redusert. Figur 5 illustrerer de feil som forventes i den måling som bruker den første ordens korreksjon fra ligningene 13 og 14 og den annen ordens korreksjon fra ligningene 15 til 22. Feil-kurvene er presentert som en funksjon av \ i/ <s for det røret som undersøkes, og viser kurver over foringens indre diameter for 4,5,6 og 7 tommer. Man ser at det oppnås betydelig reduksjon av feilene i fåringens indre diameter for store u/o -forhold. ;Selv om beskrivelsen er blitt beskrevet i sin foretrukne form og til en viss grad detaljert, er beskrivelsen bare å be-trakte som et eksempel. Endringer i detaljene og realiseringen av den foretrukne utførelsesform vil fremgå uten å avvike fra idéen bak og rammen for oppfinnelsen. Selv om oppfinnelsen spesielt er beskrevet for måling av den indre diameter av for-ingsrør i olje- eller gass-brønner, kan oppfinnelsen lett anvendes for måling av den indre diameter av ethvert rør der til-gang til dets indre er den eneste praktiske målemetode. Den beskrevne oppfinnelse kan f.eks. anvendes for måling av olje-og gassledninger. *

Claims (11)

1. Apparat for måling av den indre diameter av et metallrør (20) omfattende et bæreorgan (12), en senderanordning innbefat-tende en senderspole (50) anordnet på bæreorganet (12) for generering av en sender-vekselstrøm, og en mottageranordning omfattende en mottagerspole (60) anordnet på bæreorganet (12) i en avstand fra senderspolen (50) for å frembringe en mottager-spenning som reaksjon på senderstrømmen når sender- og mottager-spolene (50, 60) er anordnet i et slikt rør (20), og karakterisert ved en anordning (120, 121) som reagerer på mottageranordningen (60) og senderanordningen (50) ved å generere et impedansesignal som er proporsjonalt med forholdet mellom mottagerspenningen og senderstrømmen, en anordning (130) for å oppløse impedansesignalet i dets kvadratur-komponent, ImZ, og dets i-fase-komponent, ReZ, en anordning (131) som reagerer på ImZ- og ReZ-komponentene for å generere en korrigert måleutgang, og en anordning som reagerer på den korrigerte måleutgang ved å generere et signal som representerer rørets (20) indre diameter.
2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen (131) som genererer den korrigerte måleutgang omfatter en anordning for lineær kombinering av ImZ- og ReZ-komponentene for å generere en korrigert måleutgang som har en minsket følsomhet for permeabiliteten og konduktiviteten til metalliske objekter.
3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at anordningen for lineær kombinering omfatter en subtraheringsanordning for generering av et differansesignal som indikerer differanser mellom ImZ- og ReZ-komponentene.
4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at anordningen for å generere et signal som indikerer rørets (20) indre diameter, omfatter en anordning for lagring av numeriske indikasjoner på rørets (20) indre diameter som en funksjon av differansesignalet, og en anordning for å adressere lagringsanordningen med differansesignalet for å generere et innerdiametersignal som er proporsjonalt med rørets indre diameter.
5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen (131) for generering av en korrigert måleutgang omfatter en anordning for filtrering av ImZ- og ReZ-komponentene basert på en modell for de respektive komponenter som uttrykker hver komponent som en ikke-lineær kombinasjon av minst to karakteristikker ved metalirøret (20).
6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at filtreringsanordningen (131) omfatter an anordning for samtidig å løse to ikke-lineære ligninger som uttrykker ImZ-komponenten og ReZ-komponenten som funksjoner av a1 og i, hvor a. ± representerer rørets (20) indre radius og t er en faktor som er proporsjonal med forholdet mellom rørets (20) permeabilitet og rørets konduktivitet.
7. Apparat ifølge noen av kravene 1, 5 eller 6, karakterisert ved'en anordning som reagerer på den korrigerte måleutgang ved å generere et signal som indikerer forholdet mellom rørets (20) permeabilitet og konduktivitet.
8. Apparat ifølge noen av kravene 1 til 7, hvor: apparatet omfatter et brønn-loggeapparat (10), metallrøret (20) omfatter foringsrør i brønnen, bæreorganet (12) er anordnet for å kunne føres inne i foringsrøret (20), sender- og mottager-spolene (50, 60) er koaksialt anordnet på bæreorganet (12), og sender- og mottager-anordningene er koblet til overflateinstru-mentering (14) via en ledningskabel (18), og omfattende en anordning for å bevege bæreorganet (12) aksialt inne i røret og en anordning (100) for å registrere det signal som representerer rørets (20) indre diameter som en funksjon av avstand langs røret, og karakterisert ved at frekvensen til sender-vekselstrømmen er omkring 65 kHz.
9. Fremgangsmåte for måling av den indre diameter av et metallrør (20), karakterisert ved generering av et impedansesignal mellom to koaksiale spoler (50, 60) inne i røret (20), hvor impedansen er forholdet mellom den strøm som eksiteter en senderspole (50) og den spenning som induseres i en mottagerspole (60), oppløsning av impedansesignalet i dets vektorkompomnenter omfattende et kvadratur-impedansesignal og et i-fase-impedansesignal, generering av et differanse-signal, AZ som er proporsjonalt med størrelses-differansen mellom kvadratur-impedansesignalet og i-fase-impedansesignalet. og generering av et innerdiametersignal som er representativt for rørets (20) indre diameter, som reaksjon på i det minste differanse-signalet AZ.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at genereringen av et innerdiameter-signal omfatter samtidig løsning av to ikke-lineære ligninger som uttrykker størrelsene av kvadratur-impedansesignalet og i-fase-impedansesignalet som funksjoner av a^ og t , hvor a- ± representerer rørets (20) indre radius og t er en faktor som er proporsjonal med forholdet mellom rørets (20) permeabilitet og konduktivitet.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den samtidige løsning av de to ligninger omfatter a) estimering av a±» rørets (20) indre diameter, ved å anta t=0, b) bruk av den estimerte a± til å bestemme t fra den annen ligning, c) bruk av den nye t-verdi i den første ligning til å bestemme et forbedret estimat av a^, og d) gjentagelse av trinnene b) og c) inntil verdier for t og a i konvergerer.
NO834317A 1982-12-13 1983-11-24 Fremgangsmaate og apparat for maaling av den indre diameterav et metall-roer. NO166897C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/449,015 US4546315A (en) 1982-12-13 1982-12-13 Apparatus for measuring the inside diameter of a metallic pipe in a well
US06/449,016 US4546314A (en) 1982-12-13 1982-12-13 Method and apparatus for measuring the inside diameter of a metallic pipe in a well

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO834317L NO834317L (no) 1984-06-14
NO166897B true NO166897B (no) 1991-06-03
NO166897C NO166897C (no) 1991-09-11

Family

ID=27035566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO834317A NO166897C (no) 1982-12-13 1983-11-24 Fremgangsmaate og apparat for maaling av den indre diameterav et metall-roer.

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0112248B1 (no)
AU (1) AU567135B2 (no)
BR (1) BR8306849A (no)
DE (1) DE3369728D1 (no)
DK (1) DK167713B1 (no)
EG (1) EG15994A (no)
IN (1) IN162847B (no)
MX (1) MX154073A (no)
NO (1) NO166897C (no)
OA (1) OA07610A (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2158245B (en) * 1984-05-04 1988-09-01 Nl Industries Inc Detection of location of pipe stuck in a borehole
DE3506622A1 (de) * 1985-02-26 1986-08-28 Hermann Dipl.-Ing. 4450 Lingen Rosen Molch fuer eine fortlaufende messung und registrierung der innengeometrie einer rohrleitung
FR2700806B1 (fr) * 1993-01-27 1995-03-17 Elf Aquitaine Procédé de détermination des variations de la morphologie d'un puits de forage.
FR2752935B1 (fr) * 1996-08-30 1998-09-18 Commissariat Energie Atomique Procede de mesure d'un volume conducteur et dispositif de mise en oeuvre de ce procede
CN102168550B (zh) * 2011-03-30 2013-04-24 江苏方建工程质量鉴定检测有限公司 一种井中地电位测量电极
AU2016396045A1 (en) * 2016-03-02 2018-05-17 Halliburton Energy Services, Inc. A space mapping optimization to characterize multiple concentric pipes
CN110470205B (zh) * 2019-08-13 2021-07-09 森泰英格(成都)数控刀具股份有限公司 无源线圈感应检测自动识别刀柄的方法
CN113916121B (zh) * 2021-09-17 2024-06-21 山东兰海新材料科技有限公司 金属微细线直径检测方法与装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3405349A (en) * 1965-04-07 1968-10-08 Schlumberger Technology Corp Well logging with borehole effect compensation and including memory storage of borehole measurements
US3417325A (en) * 1968-02-15 1968-12-17 Ira J. Mccullough Inside pipe diameter caliper using coaxial excitation and pickup coils
US3532969A (en) * 1968-02-20 1970-10-06 Nat Lead Co Method for magnetically measuring wall thickness of metal pipes and plate structures
AU436753B2 (en) * 1968-09-19 1973-06-08 JOHNSON McCULLOUGH and STANLEY GROVER STROUD ira Inside pipe diameter caliper using coaxial excitation and pick up coils
US3727126A (en) * 1970-09-11 1973-04-10 Sev Kavkazsky Neftyanol Ni Profilograph for examining pipes in oil wells
US4292588A (en) * 1978-12-18 1981-09-29 Schlumberger Technology Corporation Electromagnetic inspection tool for ferromagnetic casings

Also Published As

Publication number Publication date
DK573583D0 (da) 1983-12-13
IN162847B (no) 1988-07-16
EG15994A (en) 1987-10-30
AU567135B2 (en) 1987-11-12
NO166897C (no) 1991-09-11
EP0112248B1 (en) 1987-02-04
MX154073A (es) 1987-04-27
DK167713B1 (da) 1993-12-06
BR8306849A (pt) 1984-07-24
DK573583A (da) 1984-06-14
DE3369728D1 (en) 1987-03-12
AU2232883A (en) 1984-06-21
OA07610A (en) 1985-03-31
NO834317L (no) 1984-06-14
EP0112248A1 (en) 1984-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10662758B2 (en) Multiple-depth eddy current pipe inspection with a single coil antenna
US10613244B2 (en) Focused symmetric pipe inspection tools
US7960969B2 (en) Electromagnetic imaging method and device
EP1717412B1 (en) A method for electromagnetically measuring physical parameters of a pipe
US5072388A (en) Lined casing inspection method
US9983173B2 (en) Method and device for multi-sensor electromagnetic defectoscopy of well casings
US8704523B2 (en) Measuring casing attenuation coefficient for electro-magnetics measurements
US4546314A (en) Method and apparatus for measuring the inside diameter of a metallic pipe in a well
US20160070018A1 (en) Measurement Compensation Using Multiple Electromagnetic Transmitters
EP3134614A1 (en) Slickline deployed casing inspection tools
NO321326B1 (no) Fremgangsmate og apparat for maling av anisotropi i grunnformasjoners resistivitet og permittivitet
US10641735B2 (en) Remote-field eddy current based total thickness logging
US20170138905A1 (en) Casing defect determination using eddy current techniques
NL1023177C2 (nl) Werkwijze voor het door een omhulling heen detecteren van gas.
US4916400A (en) Method for determining characteristics of the interior geometry of a wellbore
NO166897B (no) Fremgangsmaate og apparat for maaling av den indre diameterav et metall-roer.
US4546315A (en) Apparatus for measuring the inside diameter of a metallic pipe in a well
US11086046B2 (en) System and method for the calibration of azimuthal resistivity logging tools
CA3019471C (en) Ranging and resistivity evaluation using current signals
WO2022232153A1 (en) Inversion-based combined collocated (time-domain) and multi-frequency non-collocated sensor data processing for evaluating casings
JPH0339561B2 (no)