NO20100445A1 - Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn - Google Patents

Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn Download PDF

Info

Publication number
NO20100445A1
NO20100445A1 NO20100445A NO20100445A NO20100445A1 NO 20100445 A1 NO20100445 A1 NO 20100445A1 NO 20100445 A NO20100445 A NO 20100445A NO 20100445 A NO20100445 A NO 20100445A NO 20100445 A1 NO20100445 A1 NO 20100445A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
signal
accordance
well
signal generator
tool
Prior art date
Application number
NO20100445A
Other languages
English (en)
Inventor
Sergey Ivanovich Krivosheev
Evgeni Lvovich Svechnikov
Georgy Petrovich Zhabko
Andrey Aleksandrovich Belov
Yuri Eduardovich Adamian
Original Assignee
Fmc Kongsberg Subsea As
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
Application filed by Fmc Kongsberg Subsea As filed Critical Fmc Kongsberg Subsea As
Priority to NO20100445A priority Critical patent/NO20100445A1/no
Priority to US13/636,663 priority patent/US9341733B2/en
Priority to PCT/EP2011/054550 priority patent/WO2011117355A2/en
Priority to CA2794385A priority patent/CA2794385C/en
Priority to RU2012144290/03A priority patent/RU2548300C2/ru
Priority to EP11711826.5A priority patent/EP2553218B1/en
Publication of NO20100445A1 publication Critical patent/NO20100445A1/no

Links

Classifications

    • 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
    • E21B47/005Monitoring or checking of cementation quality or level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/30Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electromagnetic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et apparat for bestemmelse av nærværet av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør hos en undersjøisk brønn. Fremgangsmåten omfatter senking av et verktøy ned i brønnen, hvor verktøyet omfatter en signalgenerator og en signalmottaker. Når en elektromagnetisk kortvarig signalpulsgenereres ved hjelp av signalgeneratoren, induserer signalpulsen fysiske vibrasjoner i det nærmeste røret. Data som representerer refleksjonen av de fysiske vibrasjonene fra ringrommet opptas ved hjelp av signalopptakeren. Deretter analyseres de opptatte dataene for å bestemme naturen til materialet mellom rørene i brønnen.

Description

Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av nærværet av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør hos en undersjøisk brønn Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for bestemmelse av nærvær av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør (engelsk: conductor) hos en undersjøisk brønn, mer spesifikt måling av integriteten til sementforankringen med foringsrøret, og nærværet (eller fraværet) av sement i ringrommet mellom foringsrørene.
Bakgrunn for oppfinnelsen
En typisk bunnkonstruksjon tjener både formålet av å være et fundament for ekstern last, slik som produksjonsutstyr (juletre) og for borehullstøtte mot formasjonen. Når en borer en brønn, bores først et grunt hull (tilnærmet 100 meter) og et rør, kalt lederrøret, senkes ned i hullet. Sement pumpes så ned røret, og tillates å strømme opp i rommet mellom lederrøret og den omgivende grunnen. Toppen av lederrøret festes normalt til en føringsbase, som har hull for å tillate sement å komme ut fra toppen. Dette kan observeres f.eks. ved hjelp av et kamera. Deretter bores hullet videre ned, og et andre foringsrør, kalt overflateforingsrøret med 20 inches i vanlig nominell diameter, blir installert i brønnen, og ringrommet mellom overflateforingsrøret og lederrøret fylles også med sement. Dette foringsrøret bærer også brønnhodet, og er den hovedlastbærende strukturen for utstyr som monteres på toppen av brønnhodet.
Det neste trinnet bestemmes av typen komplettering som skal anvendes. For en vertikal komplettering vil en utblåsingssikring (BOP) temporørt kobles til brønnhodet for å kontrollere brønnen under boring. Et stigerør festet til BOP'en strekker seg til en rigg på overflaten, og videre boring utføres gjennom stigerøret og BOP'en. Så, avhengig av dybden til hullet som skal bores, introduseres etterfølgende foringsrørstrenger med minskende diameter inn i borehullet, og henges av fra brønnhodet. Disse foringsrørene sementeres imidlertid kun delvis opp fra bunnen av borehullet. Deretter fjernes BOP'en, og et juletre festes til brønnhodet. For en vertikal komplettering kobles juletreet til brønnhodet, og BOP'en festes til juletreet. Foringsrørene installeres deretter gjennom juletreet. Til sist installeres produksjonsrøret i brønnen ned i den produserende formasjonen, og foringsrørene perforeres for å tillate fluid å komme inn i brønnen og opp gjennom produksjonsrøret, og gjennom juletreet til en strømningsleder.
Når hvert rør skal sementeres, er det vanlig å beregne mengden sement som behøves basert på ringrommet og lengden til rommet som skal fylles. Imidlertid er det ofte vanskelig å beregne den nøyaktige mengden sement som behøves, og sementnivået kan være lavere enn det som er tilsiktet. Hos overflateforingsrøret er det ønskelig å fylle ringrommet hele veien opp til havbunnen, men dette kan ikke alltid oppnås, noe som fører til såkalt sementsvikt. Toppen av overflateforingsrøret kan derfor fylles med et fluid (vann eller saltlake) istedenfor sement, noe som resulterer i at overflateforingsrørstrengen ikke er festet til lederøret hele veien opp til havbunnen. I et slikt tilfelle kan den delen av overflateforingsrøret som ikke er sementert bli betraktet som en frittstående kolonne som, dersom den belastes, kan skades.
En brønn vil utsettes for ulike belastninger i løpet av sin levetid. I f.eks. en brønnoverhalingssituasjon, er en BOP og et stigerør festet til juletreet, stigerøret strekker seg til overflaten. Bevegelsene av stigerøret og anvendelse av boreutstyr kan sette opp en syklisk belastning i brønnhodet og i overflateforingsrøret (se fig. 1 og 2). Dette kan indusere utmattelse i foringsrøret.
En annen årsak til belastninger kommer av at foringsrørstrengen blir utsatt for belastning ved at det oppvarmes av produksjonsfluider.
Dersom sementen har fylt ringrommet fullstendig, og i tillegg har festet seg skikkelig, kan sykliske belastninger på strålerøret spres langs lengden av foringsrøret og overføres til lederøret og bakken. Imidlertid, dersom det er en lengde som ikke er blitt skikkelig fylt, kan den delen av foringsrøret opptre som en frittstående kolonne (som ovenfor) og sykliske belastninger kan føre til utmattelse og skade av foringsrøret. Det er også mulig at det punktet hvor sementnivået er, kan tjene som et brekkasjepunkt, på grunn av bevegelsene til kolonnen ovenfor.
På samme måte kan oppvarming og kjøling av foringsrøret indusere belastninger som kan føre til utmattingsproblemer og deformasjon av foringsrøret.
Som det vil forstås ut fra teksten ovenfor, er det derfor en primær interesse i å finne ut om sementjobben er utført skikkelig, dvs. om ringrommet er fylt skikkelig. Hovedformålet med oppfinnelsen er derfor å finne ut om det er sement menllom overflaterøret og lederrøret, og spesielt nivået til sementen hvorfra lengden til kolonnen kan bestemmes.
Dersom påfølgende arbeid må utføres på brønnen, må BOP og stigerør festes igjen til juletreet, slik at operasjonen kan utføres på en sikker måte.
Både under boring og (dersom nødvendig) brønnoverhalingsoperasjoner utsettes brønnhodet for eksterne belastninger, som beskrevet ovenfor. Hvordan dette påvirker brønnhodet avhenger av lengden til den frittstående kolonnen. En lengre kolonne vil være mer utsatt for utmatting. Dersom lengden til den frittstående kolonnen kan bestemmes, kan det beregnes hvor mye last brønnhodet kan utsettes for, og dette vil i sin tur bestemme hvor mye arbeid som kan gjøres. Dette muliggjør en operatør å forutsi operasjonslevetiden til brønnen, og sikre integriteten til brønnstrukturen.
Det er flere kjente fremgangsmåter og systemer for ikke-destruktiv inspeksjon av lag av ulike materialer. Noen av disse fremgangsmåtene er basert på først generering av elektriske, elektromagnetiske, eller akustiske signaler, og deretter måling av de ulike refleksjonene av de genererte signalene fra lagene. Disse fremgangsmåtene og systemene har ikke blitt brukt for inspeksjon av undersjøiske brønner. En grunn til dette er den vanskelige adgangen til brønnen gjennom hovedrøret. Videre representerer brønnen et utfordrende miljø for målinger, på grunn av nærværet av hydrokarbonfluider og/eller vann, temperaturen og trykket kan variere mye, og/eller det sentrale røret kan være utsatt for vesentlig tilstopping og korrosiv slitasje.
Det er også en utfordring å lage et signal som er sterkt nok til å penetrere gjennom flere ulike lag, og å avlese signalene som har blitt reflektert fra de ulike lagene. Som det enkelt forstås, jo lenger vekk refleksjonen er, desto svakere vil signalene bli.
Formålet med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for bestemmelse av nærværet (eller fraværet) av sement i et brønnringrom. Videre er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system hvor et verktøy kan senkes ned i brønnen inne i produksjonsrøret for å utføre inspeksjonen.
Det er også et formål med oppfinnelsen å bestemme nivået av sement, dvs. dybden til toppen av sementen, og derfra bestemme lengden til den frittstående kolonnen.
Sammendrag av oppfinnelsen
Formålet ovenfor oppnås i samsvar med oppfinnelsen omfattende en fremgangsmåte for bestemmelse av nærværet av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør hos en undersjøisk brønn, hvor fremgangsmåten omfatter: - senking av et verktøy ned i brønnen, hvor verktøyet omfatter en signalgenerator og en signalopptaker; - generering av en elektromagnetisk kortvarig signalpuls ved hjelp av signalgeneratoren, hvor signalpulsen induserer fysiske vibrasjoner i det nærmeste røret; - oppta data som representerer refleksjonen av de fysiske vibrasjonene fra ringrommet ved hjelp av signalopptakeren; - analysering av de opptatte data for å bestemme naturen til materialet mellom rørene i brønnen.
I et aspekt er materialet som skal bestemmes sement eller vann.
I et aspekt omfatter fremgangsmåten repetisjon av generering, opptaking og analyseringstrinnene for ulike nivåer i brønnen, for å bestemme grensesnittet mellom sement/vann.
I et aspekt omfatter det elektromagnetiske signalet en elektromagnetisk puls med varighet på mindre enn 200^s.
I et aspekt omfatter det elektriske signalet en elektrisk puls med varighet på 4^s.
I et aspekt er energien til det elektromagnetiske signalet 1-5 kJ.
I et aspekt utføres fremgangsmåten uten fysisk kontakt mellom signalgeneratoren og brønnen og/eller mellom signalopptakeren og brønnen.
I et aspekt omfatter signalgeneratoren en induktor.
I et aspekt har induktoren en induktans på 15<*>IO"<6>- 30 * IO"6 H.
I et aspekt omfatter fremgangsmåten forsyning av energi til signalgeneratoren ved hjelp av en kondensator.
Oppfinnelsen angår også et apparat for bestemmelse av nærvær av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør i en undersjøisk brønn, omfattende et verktøy med et verktøyhus og midler for opphenging av verktøyet i brønnen, hvor verktøyet omfatter: - en signalgenerator for generering av et elektromagnetisk signal, hvor signalet resulterer i fysiske vibrasjoner i et rør; - en signalopptaker for opptaking av data som representerer de fysiske vibrasjonene i brønnen;
- midler for å forsyne de opptatte data til en analyseringsanordning.
I et aspekt omfatter apparatet en kabel for kraft og signalkommunikasjon mellom verktøyet og en styringsstasjon over brønnen.
I et aspekt omfatter signalgeneratoren en induktor for generering av det elektromagnetiske signalet.
I et aspekt har induktoren en induktans på 15<*>IO"<6>- 30<*>IO"<6>H.
I et aspekt omfatter signalgeneratoren en kondensator koblet til induktoren, hvor kondensatoren er konfigurert til å utlade sin energi over induktoren.
I et aspekt omfatter signalgeneratoren en bryter koblet mellom induktoren og kondensatoren for å styre tiden og varigheten til det genererte elektromagnetiske signalet.
I et aspekt lades kondensatoren ved hjelp av en kraftforsyning via kabelen.
Detaljert beskrivelse
I det følgende vil utførelsesformer av oppfinnelsen bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor: Fig. 1 illustrerer hvordan en brønn kan bli støttet av havbunnen; Fig. 2 illustrerer brønnen i fig. 1, hvor noe av sementen mangler i enkelte gap mellom foringsrørene; Fig. 3 illustrerer en simulert kurve for vibrasjoner ved ulike frekvenser; Fig. 4 illustrerer et skjematisk riss av en inspeksjonsanordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 5 illustrerer en utførelsesform av signalgeneratoren;
Fig. 6 illustrerer et testresultat for én av utførelsesformene av oppfinnelsen.
Det henvises nå til fig. 1, som illustrerer en hydrokarbonbrønn 1 tilveiebrakt i havbunnen. Som nevnt i introduksjonen ovenfor, bores først et hull ned i havbunnen. Flere typer foringsrør tilveiebringes så etter hverandre inn i det borede hull sammen med sement for å støtte foringsrørene til nærliggende foringsrør. De ulike foringsrørene kan f.eks. være som i fig. 1, omfattende:
Halerør/midlertidig struktur
Lederforingsrør
Overflateforingsrør
Mellomforingsrør
Produksjonsrør
Sement er tilveiebrakt mellom det borede hullet og lederforingsrøret, og også mellom lederforingsrøret og overflateforingsrøret. Det skal bemerkes at det kan være brukt med flere enn disse foringsrørene for fundamenteringen av brønnen, avhengig av havbunnsegenskapene etc.
I fig. 1 er det også vist at brønnhodet med juletreet 2 er tilveiebrakt på toppen av overflateforingsrøret. Også BOP-stakken 3 er vist festet til juletreet 2.
I fig. 2 er det vist et eksempel på en komplettert brønn, hvor ringrommet mellom overflateforingsrøret og lederforingsrøret ikke er fullstendig fylt med sement. Som nevnt over er formålet med oppfinnelsen å bestemme hvorvidt ringrommet er akseptabelt fylt med nivå (som vist i fig. 1) eller ikke (som vist i fig. 2).
Den teoretiske bakgrunnen for hvordan fysiske vibrasjoner forplanter seg i ulike medier, og hvordan de reflekteres fra ulike medier, er velkjent for en fagperson på området.
I fig. 3 er det vist to simulerte eksempler på refleksjonsspektra for refleksjoner fra en sementinneholdende struktur og en vanninneholdende struktur, for frekvenser mellom 0-16 kHz. Som vist er det mulig å bestemme hvorvidt materialet i strukturen er sement, eller vann basert på spektrumsverdien for frekvenser rundt 4 kHz.
Imidlertid, for strukturer med flere forbindelser utenfor hverandre, blir det reflekterte spektraet mer komplekst, spesielt når en forsøker å bestemme materialet mellom struktur nr. 3-4 eller mellom struktur 4-5, som er tilfellet i fig. 2 ovenfor.
Eksempel
Det henvises nå til fig. 3, hvor det er vist en skjematisk tegning av et verktøy 10 som er utformet til å bli senket ned i den undersjøiske brønnen 1. Verktøyet 10 omfatter et trykkhus 11 festes til en kabel 12 for opphenging av verktøyet 12 i brønnen. Kabelen omfatter midler for overføring av signal/kraft mellom verktøyet 10 og utstyret toppside (ikke vist).
Verktøyet 10 omfatter videre en generator 14 for generering av et elektromagnetisk signal, som på grunn av de magnetiske egenskapene hos røret vil forårsake at røret vibrerer. Verktøyet 10 omfatter videre en signalopptaker 16 for opptak av signalene som reflekteres tilbake fra rørene i brønnen.
Signalopptakeren 16 kan være koblet til en analyseringsanordning 18 for analysering av de opptatte dataene fra signalopptakeren 16.
Analyseringsanordningen 18 kan være tilveiebrakt i huset 11, eller kan være tilveiebrakt som en del av utstyret topside koble til signalopptakeren 16 via ledningen 12.
I fig. 5 er det vist en skjematisk tegning av en foretrukket utførelsesform av signalgeneratoren. Signalgeneratoren 14 omfatter en ladingsanordning, f.eks. en kraftforsyning representert ved spenningen Uo for opplading av energilagrings anordningen, f.eks. en kondensator C. Kondensatoren C er koblet til en seriekobling av en bryteranordning Q, en magnetisk anordning L, og en motstandsanordning R.
Oppladingsanordningen kan f.eks. være en kraftforsyning lokalisert topside, og være koblet til kondensatoren C gjennom kabelen 12. Ladingsanordningen betraktes kjent for en fagperson på området vil ikke bli beskrevet i detalj her.
Bryteranordningen er f.eks. en halvlederbryter, som trigges manuelt eller automatisk i samsvar med et forhåndsbestemt mønster, f.eks. når spenningen over kondensatoren har nådd en spesifikk terskelverdi.
I ekvivalentkretsen i fig. 7 er den magnetiske kretsen L representert ved en induktor Lo i serie med en induktor Lms. Den magnetiske anordningen L er i det foreliggende eksemplet en induktor med en induktans på mellom 15<*>IO"<6>- 30<*>10"<6>H.
Motstandsanordningen R er fortrinnsvis en ikke-lineær motstand, med et plutselig fall i sin spesifikke resistans, i tilfelle det skjer en økning i strømtettheten til strømmen som skal strømme gjennom den. Fallet i spenningen til den ikke-lineære motstanden Ur er relatert til strømmen I på følgende måte:
hvor aoog a er parametere til materialet, hR og Sr er henholdsvis høyden og snittet av motstanden.
Kravene til elementene hos signalgeneratoren 14 vil avhenge av ønskede parametere til det genererte elektromagnetiske signalet og karakteristikkene til det magnetiske systemet. Dette er velkjent for fagpersoner på området.
Verktøyet senkes ned i brønnen, og opphenges i produksjonsrøret. Det kan være arrangert slik at det er plassert i kontakt med overflaten til røret, men dette er ikke et krav for funksjonen. Når den avfyres vil den generere en elektromagnetisk puls som vil overføres til røret, og sette røret i vibrasjon. Denne vibrasjonen eksiterer fra røret, og forplanter seg som trykkpulser gjennom lagene av rør. Ettersom den når hvert lag, vil rørene bli satt i bevegelse, og denne bevegelsen danner akustiske bølger som vil bli reflektert tilbake, og blir registrert av signalmottakeren.
Kraften som dannes resulterer i en interaksjon mellom de magnetiske feltene med strømmene som induseres i ledermiljøet. Kilden til det magnetiske feltet (spolen) sammen med det ledende miljøet danner et magnetisk system. Det magnetiske systemet kan velges på en slik måte at sonen med lik strømfordeling dannes i ledermiljøet. I denne sonen er det et utvetydig forhold mellom trykket som dannes i ledermiljøet, strømmen og geometriske parametere hos spolen. Det er klart at de romlige karakteristikkene til kraftfeltet bestemmes av geometrien til det magnetiske systemet, og tidsavhengige parametere til det påvirkende trykket bestemmes av karakteristikkene til strømmene som strømmer i det magnetiske systemet.
I eksperimenter er det funnet at støyen i de opptatte signalene kan reduseres ved å redusere lengden til det genererte signalet, dvs. at det genereres et signal med en ekstremt kort varighet.
Fordelen med kortere varighet av pulsen består i å bruke kortbølgedelen av spektrumet til diagnostikken og en kort varighet til signalmålingene.
Flere tester har vært utført, hvor de følgende komponenter og verdier har blitt brukt:
Spenning Uo: 5-15 kV
Kondensator C: kapasitans C = 48<*>IO"<6>F
Magnetisk anordning L: induktans L = 21,l<*>10"<1>H
Bryter Q: halvlederkommutatorer, gassutladningskommutatorer eller pseudognistkilder kan anvendes.
Signalopptakeren 16 vil nå bli beskrevet i detalj. I den foreliggende utførelsesformen anordnes strekkmålere for registrering av de fysiske vibrasjonene i brønnen forårsaket av det elektromagnetiske signalet. Strekkmålerne bør ha de følgende egenskapene: - en øvre grense for frekvensområde for målingene som ikke er mindre enn 10 kHz, - mulighet for måling av trykkfall i størrelsesorden IO<3>Pa i forhold til en bakgrunn med statisk trykk på IO<7>Pa,
- driftstemperatur ikke mindre enn 150°C.
Det skal bemerkes at andre signalopptakere også kan anvendes, slik som piezoelektriske trykksensorer, kapasitansbaserte trykksensorer, tensiometriskbaserte trykksensorer, optiske trykksensorer og/eller hydrofoner. Analyseringsanordningen 18 vil nå bli beskrevet. Analyseringsanordningen 18 kan omfatte ett eller flere filtre, forsterkere, en AC/DC-konverter, og en prosessor for utføring av signalanalysen. Maskinvaren til analyseringsanordningen betraktes kjent for en fagperson på området.
Fremgangsmåten vil nå bli beskrevet. Først senkes inspeksjonsanordningen 10 ned i brønnen. Som beskrevet ovenfor, omfatter inspeksjonsanordningen 10 en signalgenerator 14 og en signalopptaker 16. Så genereres et elektromagnetisk signal ved hjelp av signalgeneratoren.
Initielt er bryteren slått av. Spenningen Uo påtrykkes over kondensatoren C for å lade kondensatoren helt til en spenning på 5-15 kV oppnås, som nevnt ovenfor.
Spenningen Uo påtrykkes via ledningen 12. Når den er ladet, slås bryteren på, og kondensatoren vil utlades ved å forsyne en strøm I gjennom den magnetiske anordningen L og resistoren R. I tester ble bryteren slått på i perioder mellom 20-200^s. Enda kortere perioder på 4-20^s har også vært testet. Den korte varigheten oppnås ved å slå bryteren av etter den forhåndsbestemte perioden.
Strømmen I vil, med verdiene gitt ovenfor, ha en øyeblikksverdi på 5-20 kA. Strømmen gjennom den magnetiske spolen L vil generere en elektromagnetisk signalpuls som vil resultere i fysiske vibrasjoner i brønnen. For enkelte tester var energien i det elektromagnetiske signalet 1-5 kJ.
Data som representerer de fysiske vibrasjonene i brønnen tas så opp ved hjelp av signalopptakeren. De opptatte dataene overføres til en analyseringsanordning 18 for utføring av analysene. Det som kommer ut fra analyseringsanordningen kan være én eller flere kurver som viser indikasjoner av materialet mellom de ulike foringsrørene.
Det henvises nå til fig. 6, som viser resultatet av én av testene. De øvre kurvene er signalet som registreres av signalopptakeren, og de nedre kurvene er deres spektrum for et testoppsett for fylling av et fjerntliggende gap (gap 4) med henholdsvis sement og vann. Som vist er det mulig å skille mellom kurvene for frekvenser i området mellom 3,5-4 Hz.
De kortvarige signalpulsene resulterer i at kortere signaler reflekteres. Dermed er det lettere å skille refleksjonene fra ulike strukturer fra hverandre. Videre er avstanden mellom de ulike strukturene, dvs. diameteren til de ulike foringsrørene, kjent. Dermed er det mulig å forutsi når refleksjonsbølgen fra ulike foringsrør vil returnere tilbake til signalopptakeren, og den informasjonen kan også anvendes til å analysere det opptatte signalet.
I praksis kan inspeksjonsanordningen så beveges til et annet nivå, eller en annen dybde i brønnen, og trinnene med generering, opptak og analysering kan gjentas for å detektere hvorvidt sement er tilstede eller ikke mellom de ulike gapene mellom foringsrørene, for dette nivået. På denne måten kan nivået av sement mellom overflateforingsrøret og lederrøret bestemmes. På denne måten kan også høyden til den frittstående kolonnen (røret) bli kjent. Ved bruk av disse dataene, sammen med de fysiske egenskapene til røret, kan det beregnes hvilke bøyebelastninger som kan tillates, og en analyse kan utføres som kan anvendes til å bestemme hvor mye arbeid som er mulig å gjøre på brønnen uten å kompromittere den strukturmessige integriteten til brønnhodet.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for bestemmelse av nærværet av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør i en undersjøisk brønn, hvor fremgangsmåten omfatter: - senking av et verktøy ned i brønnen, hvor verktøyet omfatter en signalgenerator og en signalopptaker; - generering av en elektromagnetisk kortvarig signalpuls ved hjelp av signalgeneratoren, hvor signalpulsen induserer fysiske vibrasjoner i det nærmeste røret; - opptak av data som representerer refleksjonene av de fysiske vibrasjonene fra ringrommet ved hjelp av signalopptakeren; - analysering av de opptatte dataene for å bestemme naturen til materialet mellom rørene i brønnen.
2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor materialet som skal bestemmes er sement eller vann.
3. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor fremgangsmåten omfatter repetisjon av generering, opptaking og analyseringstrinnene for ulike nivåer i brønnen for å bestemme grensesnittet mellom sement/vann.
4. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor det elektromagnetiske signalet omfatter en elektromagnetisk puls med varighet på mindre enn 200^s.
5. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor det elektromagnetiske signalet omfatter en elektromagnetisk puls med varighet på 4^s.
6. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor energien til det elektromagnetiske signalet er 1-5 kJ.
7. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor fremgangsmåten utføres uten fysisk kontakt mellom signalgeneratoren og brønnen, og/eller mellom signalopptakeren og brønnen.
8. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor signalgeneratoren omfatter en induktor.
9. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8, hvor induktoren har en induktans på 15<*>IO"<6>- 30 * 10"6 H.
10. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, hvor fremgangsmåten omfatter forsyning av energi til signalgeneratoren ved hjelp av en kondensator.
11. Apparat for bestemmelse av nærvær av et materiale mellom et overflateforingsrør og et lederrør hos en undersjøisk brønn, omfattende et verktøy med et verktøyhus og midler for opphenging av verktøyet i brønnen, hvor verktøyet omfatter: - signalgenerator for generering av et elektromagnetisk signal, hvor signalet resulterer i fysiske vibrasjoner i et rør; - en signalopptaker for opptak av data som representerer de fysiske vibrasjonene i brønnen; - midler for forsyning av de opptatte dataene til en analyseringsanordning.
12. Apparat i samsvar med patentkrav 11, hvor det omfatter en kabel for kraft og signalkommunikasjon mellom verktøyet og en styringsstasjon topside.
13. Apparat i samsvar med patentkrav 11, hvor signalgeneratoren omfatter en induktor for generering av det elektromagnetiske signalet.
14. Apparat i samsvar med patentkrav 13, hvor induktoren har en induktans på 15 * IO"6-30 * 10"6H.
15. Apparat i samsvar med patentkrav 13, hvor signalgeneratoren omfatter en kondensator koblet til induktoren, hvor kondensatoren er konfigurert til å lade ut sin energi over induktoren.
16. Apparat i samsvar med patentkrav 15, hvor signalgeneratoren omfatter en bryter koblet mellom induktoren og kondensatoren for styring av tiden og varigheten til det genererte elektromagnetiske signalet.
17. Apparat i samsvar med patentkrav 15, hvor kondensatoren lades ved hjelp av en kraftforsyning via kabelen.
NO20100445A 2010-03-26 2010-03-26 Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn NO20100445A1 (no)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20100445A NO20100445A1 (no) 2010-03-26 2010-03-26 Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn
US13/636,663 US9341733B2 (en) 2010-03-26 2011-03-24 Method and apparatus for determining the nature of a material in a cavity between one inner metal wall and one outer metal wall
PCT/EP2011/054550 WO2011117355A2 (en) 2010-03-26 2011-03-24 Method and apparatus for determining the nature of a material in a cavity between one inner metal wall and one outer metal wall
CA2794385A CA2794385C (en) 2010-03-26 2011-03-24 Method and apparatus for determining the nature of a material in a cavity between one inner metal wall and one outer metal wall
RU2012144290/03A RU2548300C2 (ru) 2010-03-26 2011-03-24 Способ и устройство для определения рода материала в полости между внутренней металлической стенкой и наружной металлической стенкой
EP11711826.5A EP2553218B1 (en) 2010-03-26 2011-03-24 Method and apparatus for determining the nature of a material in a cavity between one inner metal wall and one outer metal wall

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20100445A NO20100445A1 (no) 2010-03-26 2010-03-26 Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20100445A1 true NO20100445A1 (no) 2011-09-27

Family

ID=44146415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20100445A NO20100445A1 (no) 2010-03-26 2010-03-26 Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9341733B2 (no)
EP (1) EP2553218B1 (no)
CA (1) CA2794385C (no)
NO (1) NO20100445A1 (no)
RU (1) RU2548300C2 (no)
WO (1) WO2011117355A2 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014139584A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Fmc Kongsberg Subsea As Well tool
WO2014139583A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Fmc Kongsberg Subsea As Well tool for use in a well pipe
WO2014139585A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Fmc Kongsberg Subsea As Method for determining a position of a water/cement boundary between pipes in a hydrocarbon well
WO2014140363A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Fmc Kongsberg Subsea As Method for determining a position of a water/cement boundary between pipes in a hydrocarbon well
GB2528326A (en) * 2014-07-18 2016-01-20 Statoil Petroleum As Method of determining a condition of a borehole and apparatus
MX2017011870A (es) * 2015-03-20 2017-12-04 Halliburton Energy Services Inc Deteccion dinamica de la superficie de cemento (toc) durante la cementacion de una tuberia de revestimiento en un pozo.
CN107060731A (zh) * 2017-07-04 2017-08-18 中国石油集团钻井工程技术研究院 一种基于井涌余量的深水钻井套管下深修正方法
FR3075450B1 (fr) * 2017-12-15 2019-12-27 Electricite De France Procede d'identification de l'unite a l'origine d'une fuite d'eau brute dans un condenseur d'une centrale thermique

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2172808B1 (no) 1972-02-22 1978-09-29 Inst Francais Du Petrole
US3752257A (en) * 1972-03-07 1973-08-14 Dresser Ind Acoustic well logging method and apparatus using pipe as an acoustic transmitter
FR2807584B1 (fr) * 2000-04-10 2006-11-17 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif d'emission d'ondes elastiques radiales dans un milieu materiel par induction electromagnetique
DK1505252T3 (da) * 2003-08-08 2006-01-30 Schlumberger Technology Bv Akustisk multimodebilleddannelse i forede brönde
US7150317B2 (en) 2004-03-17 2006-12-19 Baker Hughes Incorporated Use of electromagnetic acoustic transducers in downhole cement evaluation
US7663969B2 (en) * 2005-03-02 2010-02-16 Baker Hughes Incorporated Use of Lamb waves in cement bond logging
US7681450B2 (en) * 2005-12-09 2010-03-23 Baker Hughes Incorporated Casing resonant radial flexural modes in cement bond evaluation
RU2304215C1 (ru) * 2006-01-24 2007-08-10 Александр Рафаилович Князев Способ определения газонасыщенных интервалов в заколонном пространстве скважин
FR2917166B1 (fr) * 2007-06-05 2012-04-27 Toulouse Inst Nat Polytech Procede et dispositif de detection d'eau dans une structure alveolaire.
US20090231954A1 (en) 2008-03-17 2009-09-17 Baker Hughes Incorporated Micro-Annulus Detection Using Lamb Waves

Also Published As

Publication number Publication date
EP2553218A2 (en) 2013-02-06
RU2548300C2 (ru) 2015-04-20
RU2012144290A (ru) 2014-05-10
EP2553218B1 (en) 2016-07-20
CA2794385C (en) 2018-02-13
WO2011117355A2 (en) 2011-09-29
US20130110403A1 (en) 2013-05-02
WO2011117355A3 (en) 2013-01-24
US9341733B2 (en) 2016-05-17
CA2794385A1 (en) 2011-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20100445A1 (no) Fremgangsmate og anordning for a detektere et materiale mellom et foringsror og et lederror i en undersjoisk bronn
AU2017424961B2 (en) Methods and systems for wellbore integrity management
WO2019240952A1 (en) Methods and apparatus for cement bond evaluation through production tubing
NO20110034A1 (no) System for a male skjaerspenning i bronnror
US11662495B2 (en) Sonic through tubing cement evaluation
NO20180171A1 (en) Health monitoring of power generation assembly for downhole applications
US20160273347A1 (en) Method for conducting well testing operations with nitrogen lifting, production logging, and buildup testing on single coiled tubing run
US11460446B2 (en) Estimation of formation and/or downhole component properties using electromagnetic acoustic sensing
RU2613381C1 (ru) Способ определения границы вода-цемент в промежутке между трубами в углеводородной скважине
WO2014140364A1 (en) Well tool for use in a well pipe
WO1997008424A1 (en) Downhole tool system
EP2971460B1 (en) Well tool for use in a well pipe
Namba et al. Engineering specifications on LTBMS telemetry system for NanTroSEIZE 3.5 km riser hole
BR112019027592B1 (pt) Método para avaliar a integridade de um tubular localizado dentro de um furo de poço, e, sistema para executar um método para avaliar a integridade de um tubular localizado dentro de um furo de poço.
Halsos How to detect the surface casing cement level with exisiting technology
KHAIRUDIN NOVEL APPROACHES FOR COST-EFFICIENT WIRELINE WELL INTERVENTION
WO2014139584A1 (en) Well tool

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application