NO314735B1 - Brönnloggeanordning med pute - Google Patents
Brönnloggeanordning med pute Download PDFInfo
- Publication number
- NO314735B1 NO314735B1 NO19943741A NO943741A NO314735B1 NO 314735 B1 NO314735 B1 NO 314735B1 NO 19943741 A NO19943741 A NO 19943741A NO 943741 A NO943741 A NO 943741A NO 314735 B1 NO314735 B1 NO 314735B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pad
- logging device
- well logging
- sensor
- detectors
- Prior art date
Links
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N cesium-137 Chemical compound [137Cs] TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
- G01V5/04—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
- G01V5/08—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
- G01V5/12—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using gamma or X-ray sources
- G01V5/125—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using gamma or X-ray sources and detecting the secondary gamma- or X-rays in different places along the bore hole
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V11/00—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen vedrører en brønnloggeanordning , med en pute, kjennetegnet ved at puten har en nukleær sensor med en gammastrålekilde og to detektorer adskilt av et mellomrom i langsgående retning, og en annen sensor av en annen type som befinner seg i mellomrommet, fortrinnsvis en mikroresistivitetssensor med elektroder.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører undersøkelse av geologiske formasjoner som gjennomtrenges av et borehull, og mer spesielt en brønnloggingsanordning omfattende en pute innrettet for kontakt med veggen i borehullet, og som bærer sensorene.
Slike anordninger som omfatter to sensorer av to forskjellige typer, er blitt foreslått. Således beskriver US-patent nr. 3 566 682 en anordning som omfatter en nukleær sensor montert i en pute og en elektrodesensor montert ved enden av skyvearmen på den siden som er motsatt av puten. Konstruksjoner som omfatter forskjellige sensorer anbrakt overfor hverandre, er også beskrevet i US-patent nr. 3 564 914, og 3 608 373. Alle disse forslagene er bekreftet med det problem at målingene ikke vedrører den samme formasjonssonen idet sensorene er anordnet mot partier som er diametralt motstående i borehullsveggen. Dette resulterer i en feil risiko når de målinger som tilveiebringes ved hjelp av de respektive sensorer, kombineres.
En brønnloggingsanordning er beskrevet i US-patent nr. 5 198 770 som omfatter en pute som bærer flere sensorer av forskjellige typer innrettet i langsgående retning og anbrakt ende mot ende. Dette arrangementet sikrer at alle sensorene "ser" den samme formasjonssonen. Dette patentet frembringer en modu-lær konfigurasjon hvor hver av sensoren har organer ved sine ender som mulig-gjør elektrisk og mekanisk forbindelse til de tilstøtende sensorer når vedkom-mende ender er anbrakt i kontakt.
Den foran nevnte modulære konfigurasjon har den fordel at den er fleksibel. Det medfører imidlertid en relativt lang pute, noe som er et problem ettersom det reduserer putens evne til å forbli i kontakt med borehullsveggen til tross for ujevn-heter som kan finnes i denne (hulrom osv.). God kontakt mellom puten og veggen er imidlertid en betingelse for tilfredsstillende målekvalitet.
Oppfinnelsen tilveiebringer en brønnloggeanordning som inkluderer en pute: en gammastrålekilde; en første sensor som omfatter to nukleære detektorer adskilt med et mellomrom i en langsgående retning for puten for å detektere en første formasjonsparameter; og som kjennetegnes ved en andre, ikke-nukleær sensor lokalisert mellom de to nukleære detektorene for å måle en andre formasjonsparameter.
Oppfinnelsen er angitt i det selvstendige krav 1 og foretrukkede utførelses-former av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene 2-13.
En utførelsesform av oppfinnelsen er beskrevet nedenfor under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er en skjematisk skisse over en fullstendig kombinasjonsloggeanord-ning som utgjør en utførelsesform av oppfinnelsen, og som er dannet av tre seksjoner; Fig. 2 viser geometrien av den annen seksjon av anordningen på figur 1, og mer spesielt dens sammenføyninger med de andre seksjonene; Fig. 3A og 3B er detaljskisser av en utførelsesform av ovennevnte sammen-føyninger; Fig. 4A og 4B er skjematisk diagrammer som viser en utførelsesform av koplingsmekanismen for den annen seksjon som bærer en pute, henholdsvis i den lukkede posisjon og i den åpne posisjon; Fig. 5A og 5B illustrerer oppførselen til koplingsmekanismen på figurene 4A og 4B under forskjellige arbeidsbetingelser; Fig. 6 er en skisse av kontaktflaten til måleputen i en utførelsesform som innbefatter to typer sensorer som er innfelt;
Fig. 7 viser puten på figur 6 i snitt på det langsgående plan VII-VII på
figur 6; og
Fig. 8A og 8B er snitt av puten på figur 7 langs linjene hhv. A-A og B-B.
Kombinasjonsloggeanordningen (eller "sondestrengen") som er vist på figur 7, er innrettet for å bli senket ned inne i et borehull 10 ved hjelp av en over-føringskabel 11. Kabelen er på konvensjonell måte forbundet med overflateappa-ratur, ikke vist, som spesielt omfatter en heiseanordning og anordninger for regis-trering og databehandling av måledataene som frembringes av loggeanordningen og som overføres gjennom kabelen.
Anordningen omfatter tre seksjoner montert ende mot ende: en første seksjon 15 som utgjør den øvre del av anordningen, forbundet med en kopling til kabelen 11; en annen seksjon 17 som er opphengt i den første seksjon 15 og utgjør en mellomdel; og en tredje seksjon 18 opphengt i den annen seksjon og som ut-gjør den nedre del av anordningen.
Den første seksjon er forsynt med et fjærende organ 19 i form av en bue som ligger mot borehullsveggen med sin midtre del og utøver en kraft på den før-ste seksjonen 15 for å presse den mot veggen, langs en generatrise som er diametralt motstående organet 19. Et slikt arrangement er konvensjonelt i tilfelle med en nøytronloggesonde, som nødvendigvis må presses mot veggen, spesielt i området til nøytronkilden, for å tilveiebringe korrekte målinger.
I tillegg til en nøytronloggesonde slik som en CNT-sonde fra Schlumberger, kan den første seksjonen fortrinnsvis innbefatte en sonde for måling av naturlig gammaradioaktivitet og en telemetrimodul som utgjør grensesnittenheten mellom anordningens organer og kabelen. En inklinometersonde, slik som Schlumbergers GPIT-sonde, som omfatter akselerometere og magnetometere for alle tre akser, kan også på egnet måte være innbefattet i denne seksjonen.
Den andre seksjonen 17 omfatter et legeme som danner en vugge 20 som bærer en målepute 21 innrettet for å bli presset mot veggen, og en motvirkningsarm 22 på den motsatte side av puten 21. Måleputen omfatter vanligvis en gamma-gammaanordning som frembringer et mål på formasjonsdensiteten. Den kan også, som beskrevet ovenfor, omfatte en "mikroresistivitets"-anordning som frembringer en måling av resistiviteten i den bakre sone av borehullsveggen, kalt den invaderte sone.
Den annen seksjon er forbundet med den første seksjon 15 ved hjelp av et hengsel 23 som tillater den annen seksjon 17 å være skråstilt i forhold til den før-ste seksjon 15. Mer spesielt, i den utførelsesform som er vist på figur 1 og klarere på figur 2, kan den annen seksjon svinge i forhold til den første seksjon omkring en akse perpendikulært til den første seksjonsakse, i et langsgående plan som inneholder den ovennevnte kontaktgeneratrisen. Denne svingningen er tillatt bare bort fra generatrisen. Det skal også understrekes at hengselet 23 ikke tillater noen vridning mellom den annen seksjon og den første seksjon. Den vinkelmessige ori-entering av legemet 20 er fortrinnsvis slik at det langsgående medianplanet til puten 21 er innrettet med ovennevnte kontaktgeneratrise, som vist på figur 1.
Det skal bemerkes at den elektroniske modulen som inneholder behand-lingskretsene i forbindelse med sensorene i puten 21, kan befinne seg i den første seksjon 15 isteden for å være festet til legemet 20 i den annen seksjon 17. En slik konstruksjon har den fordel at den reduserer lengden og vekten av den annen seksjon.
Den tredje seksjonen 18 omfatter en eller flere avstandsholdere 24 (også kalt mellomstykker) som holder dem i avstand fra borehullsveggen. Den tredje seksjon omfatter en sonde for måling av resistivitet som kan være en elektrode-sonde av laterolog-typen (DLT- eller ARI-sonden til Schlumberger), eller en sonde med induksjonsspoler (DIT- eller AlT-sonden til Schlumberger).
Den tredje seksjonen er forbundet med den andre seksjonen 17 ved hjelp av et hengsel 25 som tillater disse seksjonene å være skråttstilt i forhold til hverandre. I den beskrevne utførelsesformen er dette et hengsel av samme type som hengselet 23, som gir en frihetsgrad mellom den annen og tredje seksjon. Hengselet 25 er anbrakt slik at det tillater svingning i det samme planet som det langsgående plan som er beskrevet ovenfor for hengselet 23. Som vist på figur 1 er imidlertid svingningen bare tillatt mot ovennevnte generatrise, dvs. mot puten 21, selv om svingningen er tillatt bort fra nevnte generatrise i tilfelle med hengselet 23. Dessuten, som tilfellet er med koplingen mellom den første og annen seksjon, kan den tredje seksjon ikke vris i forhold til den annen seksjon.
Figur 2 viser hengslene 23 og 25, symbolisert ved hjelp av respektive svingetapper 23a og 25a, med svingevinkler som er overdrevet sammenlignet med virkeligheten.
Det skal bemerkes at hengslet 23 mellom den første og annen seksjon har en akse som er forskjøvet fra aksen I-l til den første seksjon, med en avstand b, hvilken aske befinner seg på den side som er motsatt av kontaktgeneratrisen 26 for den første seksjon. Den maksimale svingevinkel som er tillatt gjennom hengselet 23, er en vinkel a. En passende verdi for denne vinkelen er omkring 2°.
Hengselet 25 har sine akser forskjøvet i forhold til aksen 11 I-l 11 for den tredje seksjon med en avstand c, idet aksen befinner seg på den samme side som kontaktgeneratrisen 26 og følgelig på den side som er motsatt svingeaksen til hengselet 23. Som i sistnevnte tilfelle, er den ønskede maksimale svingevinkel omkring 2°.
Avstandene b og c er valgt for å minimalisere risikoen for tap av kontakt mellom den første seksjon og veggen i borehullet under virkningen av vekten til den sammenstilling som utgjøres av den annen og tredje seksjon. For dette formål er det anordnet slik at tyngepunktet for sammenstillingen som utgjøres av den annen og tredje seksjon, ikke er lenger fra veggen enn svingetappen 23a, eller for å være nærmere. I den viste utførelsesform er således avstanden b valgt å være av samme størrelsesorden som avstanden c. Typiske verdier er for eksempel en avstand B på 22 mm og en avstand c på 22 mm.
Figurene 3A og 3B viser en mulig realisering av hengslene 23, 25. Hvis man betrakter tilfellet med hengsel 23, omfatter dette en rørformet del 30 med en akse IV-IV, omfattende et endeparti 31 anordnet for å bli festet til den tilstøtende seksjon, i dette tilfellet det første seksjon 15. Partiet 30 har en ringformet, trans-versal flate 32 ved den ende som er motstående partiet 31, og to parallelle, langsgående sjakkelplater 33, 33' som strekker seg fra flaten 32. Disse platene har respektive hull 34, 34' med samme tverrgående akse B, hvilken akse er adskilt fra aksen IV-IV med en avstand b i samsvar med de foregående bemerkninger. Den del av hengselet som er forbundet med den annen seksjon 17, omfatter to sjakkelplater 35, 35' forbundet henholdsvis med platene 33, 33' og forsynt med respektive svingetapper 36, 36' opptatt i hull 34, 34'. Platene 35, 35' er vist på figur 3b som anordnet utenfor platene 33, 33', men de kan like godt være anordnet mellom platene 33,33<*.> Hver av platene 35, 35' har en endeflate med to fasetter eller kanter som samvirker med endeflaten 32 til det rørformede parti 30 for å tillate den be-grensede svingebevegelse, og det bare i en eneste betydning, av den annen seksjon 17 i forhold til den første seksjon 15. Denne overflaten omfatter således en tverrgående fasett eller kant 37 som følgelig er parallell med endeflaten 32 og en skråttstilt kant eller fasett 38 som møter den tverrgående fasett ved en kant som skjærer aksen IV-IV. Den skråttstilte fasetten eller kanten 38 befinner seg på siden av svingetappene 36, som figur 3a viser. Vinkelen mellom skråkanten og den tverrgående kanten eller fasetten svarer til svingevinkelen a som er nevnt ovenfor. Selv om den tverrgående fasetten eller kanten 37 er vist for tydelighets skyld i avstand fra kanten 32, skal det dessuten bemerkes at den tverrgående fasetten eller kanten ligger an mot flaten 32 for således å forhindre en eventuell svingebevegelse av platene 35, 35" i retning mot urviseren på figur 3a). Platene 35, 35' kan bare svinge i retning med urviseren inntil skråkanten 38 kommer i anslag med endeflaten 32.
En realisering av koplingsmekanismen til den annen seksjon 17, som innbefatter en målepute 21, blir nå beskrevet under henvisning til de skjematiske skiss-ene på figurene 4A og 4B.
Den flate av puten 21 som er innrettet for kontakt med borehullsveggen, er utstyrt med henvisningstall 40. Puten er understøttet på en arm 41 hvis ene ende er forbundet med den bakre flate 42 av puten ved hjelp av et hengsel 43, som tillater svingebevegelse mellom puten og armen 41. Armen 41 er forlenget ved den ende som er fjernest fra hengselet 43, med et bøyd parti eller en vinkelarm 44 hvis ende er forbundet med legemet 20 ved hjelp av en fast svingetapp 45. Motvirkningsarmen 22 hvis ytre ende 46 er innrettet for kontakt med borehullsveggen på motsatt side av puten 21, er likeledes forlenget med et bøyd parti eller en vinkelarm 47 hvis ende er forbundet med en svingetapp 48 til enden av en forbindelses-stang 48" svingbart festet til stangen 49 på et stempel 50. Dette stempelet er montert i en sylinder 51 festet til legemet 20 og kan forskyves ved tilførsel av hydrau-lisk trykk som overvinner virkningen av en fjær 52, som virker på svingetappen 48 i retning for åpning av motvirkningsarmen 22. Armen 41 og motvirkningsarmen 22 er forbundet med en flytende svingetapp 43 som befinner seg ved deres sammen-føyninger med henholdsvis vinkelarmen 44 og vinkelarmen 47, men ikke forbundet med legemet 20. Dette arrangementet har den virkning at når motvirkningsarmen 22 kommer i kontakt med borehullsveggen under virkning av fjæren 52, som i den stilling som er vist i figur 4B, svinger armen 41 inntil puten 21 kommer i kontakt med borehullsveggen. Stempelet 50 blir aktivert for å gjenopprette mekanismen til den lukkede stilling som er vist på figur 4A.
Den utførelsesformen som er vist på figur 4A og 4B omfatter også et øvre ledd 55 som har sin øvre ende forbundet med legemet 20 ved hjelp av en svingetapp 56 og som har en svingetapp 57 ved sin nedre ende som er opptatt i en sliss 58 dannet i den øvre del av puten 21. Leddet 55 virker til å begrense den helning som puten 21 kan innta i forhold til legemets 20 akse, men med spillerommet til svingetappen 57 langs slissen 58, utøves ikke noe trekk av betydning på puten 21 under forskyvning av legemet. Et lignende arrangement som omfatter et nedre ledd, kan være anordnet på symmetrisk måte ved den nedre del av puten.
Det skal bemerkes at ved denne utførelsesformen er puten 21 understøttet ved hjelp av den eneste armen 41, og som et resultat blir hele den kraften som ut-øves på puten 21 for å bevege den langs borehullsveggen, overført ved hjelp av svingetappen 43. Dette resulterer spesielt i at kraften påføres uten å gi opphav til en kopling som har tendens til å skråstille puten. Som vist på figurene 4A og 4B er svingeleddet 43 fortrinnsvis anbrakt i den midtre del av puten 21 (betraktet i den langsgående retning) nær midtplanet M-M' til puten på tvers av legemets akse. Den posisjon som betraktes som den mest fordelaktige for svingeleddet 43, er i den nedre halvdel av puten, litt under midtplanet M/M<1>, som vist på figurene 4A og 4B. Mer spesielt ligger anstanden p mellom svingeleddet 43 og midtplanet M-M', fortrinnsvis mellom 0% og 15% av lengden til den del 40 av puten som er innrettet for kontakt med veggen. Med en slik konstruksjon virker reaksjonskraften til borehullsveggen på puten i den midtre sone av puten, noe som er ønskelig for optimal trykking av puten mot veggen.
Den beskrevne utførelsesform sikrer tilfredsstillende kontakt mellom puten 21 og borehullsveggen under diverse arbeidsbetingelser som vist på figurene 5A og 5B. Figur 5A viser den samtidige forekomst av et "hulrom" 60, bestående av en kavitet som er dannet i borehullsveggen ved siden av puten 21, og av et frem-spring eller kamiss 61 på motsatt side av veggen. Figur 5A viser at koplingsmekanismen som er beskrevet ovenfor, er i stand til å absorbere slike plutselige variasjoner i borehullsdiameteren, de respektive vinkelmessige avvikelsene til motvirkningsarmen 22 og armen 41 i forhold til legemets akse, kan variere betydelig uten å påvirke den kraft som påføres puten 21 av armen 41, og på den annen side arrangementet av armer forbundet med puten 21, nemlig armen 41 og leddet 45 i den illustrerte utførelsesform, tillater puten 21 å hvile mot veggen til tross for fore-komsten av et hulrom, på optimal måte når den langsgående dimensjon av puten er gitt. Figur 5B viser et hellende borehull med et skråplan 62. Puten 21 er i stand til å forbli i kontakt med veggen langs dette skråplanet på grunn av helningen som den kan innta i forhold til sondelegemet. Spesielt monteringen av legemet 20 mellom to hengsler, som beskrevet ovenfor, er en gunstig faktor som medfører at puten unngår å bli klemt mot veggen av legemet 20.
Det skal bemerkes at svingeforbindelsen mellom armen 41 og puten 21 kan realiseres på en annen måte enn den som er beskrevet ovenfor. Således kan det tilveiebringes en forbindelse mellom to laterale svingeledd anordnet på den ene og den annen side av puten 21, i inngrep med en gaffel som forlenger armen 41.
En foretrukket utførelsesform av puten 21 vil nå bli beskrevet under henvisning til figurene 6, 7 og 8A-8B. Som antydet ovenfor er den anordnet for i en enk-elt pute å kombinere både gamma/gamma-transdusere eller sensorer som gir et mål på formasjonenes densitet og transdusere av en annen type som gir en måling med høy vertikal oppløsning av en annen størrelse, fortrinnsvis resistivitet, i den sone som er i forbindelse med borehullsveggen. Denne kombinasjonen er realisert som vist på figur 6 ved å innfelle organer av forskjellige typer, gamma/gamma-sensorene omfatter en kilde for gammastråler og minst en nærde-tektor og en fjerndetektor, representert på figur 6 av vinduene 70, 71 og 72 i tilknytning til hver av disse komponentene; elektrodene A0, A1, M, osv. som utgjør anordningen for måling av resistivitet er innfelt eller innflettet i rommet mellom vinduet for nærdetektoren 71 og vinduet for fjerndetektoren 72. Denne konstruksjonen minimaliserer lengden av putens kontaktparti 40, noe som er fordelaktig for god påtrykning av puten mot veggen og som er like gunstig når det gjelder å kombinere tetthetsmålingene med mikroresistivitets-målingene som henholdsvis tilveiebringes ved hjelp av disse sensorene, siden feil i dybdene som skyldes de målinger som oppstår spesielt fra variasjoner i putens øyeblikkshastighet, unngås i stor grad.
I den utførelsesformen som er vist på figurene, omfatter gamma/gamma-anordningen bortsett fra nær- og fjerndetektoren, en tilbakespredningsdetektor anbrakt i den umiddelbare nærhet av kilden, i samsvar med den lære som er gitt i US-patent nr. 4 958 073. Denne detektoren er karakterisert ved en ikke-negativ respons på en økning i formasjonens tetthet, i motsetning til nær- og fjern-detektorene som er dempningsdetektorer og oppviser en negativ respons på en økning i densiteten. Det vinduet som er tilordnet tilbakespredningsdetektoren, er vist ved 73 på figur 6.
Når det gjelder konstruksjonen av elektrodene til mikroresistivitets-sensoren, er denne hovedsakelig i samsvar med læren i US-patent nr. 5 036 283, spesielt figur 5 i dette patentet, eller US-patent nr. 5 198 770, og det henvises til disse patentene for nærmere informasjon. Konstruksjonen av elektrodene som er vist, omfatter først en generelt l-formet verneelektrode A0 som tilveiebringer passiv fok-usering, og et aktivt fokuseringssystem som omfatter fokuseringselektroder A1 anbrakt på hver side av elektroden A0 i forhold til putens langsgående retning, og styreelektroder M som befinner seg mellom verneelektroden A0 og fokuserings-elektrodene A1. Den illustrerte konstruksjon omfatter også en måleelektrode i form av en knapp BO som er innpasset inne i midtelektroden A0 og er isolert fra denne, samt sentrert i dens medianplan og er følsom for resistiviteten Rxo for den invaderte sone, sammen med to knappelektroder B1, B2 innrettet med knappelektroden BO og med mindre diameter, som frembringer et mål på resistiviteten med en mindre undersøkelsesdybde, av den type som er kjent som mikrologg. I tillegg er en knappelektrode B3 som er identisk med knappelektroden BO, anordnet i inn-retning med denne i langsgående retning. Knappelektrodene BO og B3 som er innrettet i langsgående retning (d.v.s. i putens bevegelsesretning) tilveiebringer to målinger fra den samme sone av formasjonen ved forskjøvne øyeblikk, noe som gjør det mulig å bestemme bevegelseshastigheten av puten ved hjelp av korrela-sjon. Den resulterende informasjon blir brukt til å bestemme en dybdekorreksjon. Den blir fortrinnsvis kombinert med en indikasjon av hastigheten oppnådd fra aks-elerasjonsmålinger tilveiebrakt ved hjelp av den ovennevnte inklinometersonden i den første seksjonen, for å forbedre korreksjonsnøyaktigheten, i samsvar med en fremgangsmåte som er beskrevet detaljert i fransk patentsøknad 93 04229 inngitt 9. april 1993.
Det vises nå mer spesielt til figurene 8A, 8B, hvor en først bør merke seg flaten 40 som er innrettet for kontakt med borehullsveggen og som for dette formål har form av en sylindersektor. På den motsatte side sees svingeleddet 43 som ut-gjør forbindelsen til bærearmen, slik som armen 41 på figur 4B. Ved dens øvre ende er puten forlenget med to sjakkel plater 75, hver med en sliss merket 58 som på figur 4B, for forbindelse med et ledd slik som leddet 55 som er vist på figur 4B.
Som sin hoveddel omfatter puten et trykkbestandig hus 78 av hovedsakelig sylindrisk form, laget av rustfritt stål for eksempel. Inne i huset 78 er anordnet gammastråle-detektorer 81, 82, 83, idet detektorene 81 og 82 er henholdsvis "nær"- og "fjern"-svekningsdetektorer og detektoren 83 er en tilbakespredningsdetektor. For å tillate gammastrålene å nå detektorene, har huset 78 åpninger forsynt med kraver 91, 92, 93 på hvilke det hviler respektive kuppelformede deler 91', 92', 93' laget av et trykkbestandig materiale med lav gammstråle-absorpsjon, slik som beryllium eller titan. Beskyttende deler 101,102, 103 av syntetisk materiale av PEEK-typen for eksempel, er festet til kuplene 91', 92', respektive, idet disse delene utgjør vinduene 71, 72, 73 som vist på figur 6.
Detektorene er fortrinnsvis foto-scintillitatorer av GSO-typen (gadolinortosili-kat) eller Nal. Sammenstillinger 111,112, 113, respektive, er tilordnet detektorene 81, 82, 83, idet hver er sammensatt av en fotomultiplikator, en høyspenningskilde med dens styrekrets og en forforsterkerkrets.
Gammastrålingskilden, vanligvis en cesium 137-kilde er en enhet 80 som befinner seg ved den nedre enden av puten på utsiden av huset 78, og som har sin egen trykkbestandige omhylling 100.
Elektrodene A0, M, A1 som utgjør mikroresistivitets-sensoren, er metallde-ler som befinner seg i respektive fordypninger dannet i en sektor av en krave 110 av isolerende materiale, for eksempel PEEK. Detektoren 81, 83 er avskjermet fra uønskede gammastråler (for eksempel de som ikke har vekselvirket med formasjonen), spesielt fra direkte ankomster, ved hjelp av skjermer med høy gammastråle-absorberende evne, for eksempel laget av et materiale slik som wolfram eller redusert uran.
Et skjermingselement 119 med form av en sektor av en krav er således vist på figurene 8A, 8B, som dekker huset 78 i den nedre del av puten, idet organet 119 har åpninger som utgjør vinduene 70 (for kilden), 71 (nærdetektoren) og 73 (tilbakespredningsdetektoren). Dette organet har et endeparti 120 som utenfor kilden 80 således danner den nedre ende av puten, på en måte for å minimalisere gammastråle-fluksen mot borehullsfluidet. Ved den motsatte ende av organet 119 befinner det seg en del 121 som strekker seg godt forbi vinduet 71 for nærdetektoren 81, idet delen 121 befinner seg mellom huset 78 og innsiden av sektoren 110 av isolerende materiale. Dette arrangementet av skjermingsorganet minimaliserer risikoen for at gammastråler unnslipper gjennom det isolerende materialet, som har lav absorpsjon for gammastråler. På samme måte er et skjermingsorgan 122 anbrakt på utsiden av huset 78 i området til fjerndetektoren 82, og har en åpning som utgjør vinduet 72.
Skjermingsorganer av hovedsakelig sylindrisk form er også anordnet på innsiden av huset 78. Et første indre organ 125 omgir tilbakespredningsdetektoren 83. Organet 125 har et skråttstilt hull 126 som sikrer kolimering av gammastrålene mot detektoren 83. Et andre indre organ 127 er festet til organet 125 og omgir nærdetektoren 71. Organet 127 har form av en halvsylinder, som figur 7 viser, i sin øvre del, noe som frigjør den nedre del av rommet inne i huset 78, som således kan motta kretskort eller elektroniske komponenter 128. På lignende måte omgir et indre skjermingsorgan 129 fjerndetektoren 82.
Det skal også bemerkes at huset 78 har åpninger som mottar forseglede gjennomføringer 130,131 for å tilveiebringe kanaler for ledere, slik som ledere 132 som forbinder elektrodene (A0, osv.) til kretskort eller komponenter som befinner seg inne i huset 78, og ledere 133 som forbinder kortene eller tilknyttede komponenter med gammadetektorene eller til elektrodene på sondelegemet.
Claims (13)
1. Brønnloggeanordning som inkluderer en pute (21),
en gammastrålekilde (80) og
en første sensor som omfatter to nukleære detektorer (81, 82) adskilt med et mellomrom i en langsgående retning for puten for å detektere en første formasjonsparameter;
karakterisert ved at loggeanordningen videre omfatter
en andre, ikke-nukleær sensor (A0, A1, M) lokalisert mellom de to nukleære detektorene for å måle en andre formasjonsparameter.
2. Brønnloggeanordning ifølge krav 1,
karakterisert ved at de nukleære detektorene er gammastråle-svek-ningsdetektorer.
3. Brønnloggeanordning ifølge krav 2,
karakterisert ved at den første sensoren videre omfatter en tilbakespredningsdetektor (83) som befinner seg nær kilden.
4. Brønnloggeanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den andre sensoren er en mikroresistivitetssensor med elektroder (A0, A1).
5. Brønnloggeanordning ifølge krav 4,
karakterisert ved at puten har et trykkbestandig hus (78) som mottar de nukleære detektorene (81, 82) og har vinduer (71, 72) som er transparente for gammastråler i tilknytning til de respektive nukleære detektorene, første skjermingsorganer (125,127,129) som er lokalisert på innsiden av huset og som omgir hver av detektorene og andre skjermingsorganer (119) som er opake for gammastråler lokalisert på utsiden av huset som omgir vinduene.
6. Brønnloggeanordning ifølge krav 5,
karakterisert ved at elektrodene er innpasset i fordypninger dannet i et lag av isolerende materiale (110) adskilt fra husets ytre overflate, idet rommet mellom laget av isolerende materiale og huset mottar deri et ytterligere skjermingsorgan (121) som omfatter en forlengelse av det andre skjermingsorganet.
7. Brønnloggeanordning til bruk i et borehull ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,
karakterisert ved et verktøylegeme og hvori puten er flyttbart montert
på verktøylegemet slik at det er utstrekkbart i en radial retning for å kontakte en vegg i borehullet; idet gammastrålekilden er lokalisert i puten.
8. Brønnloggeanordning ifølge krav 7,
karakterisert ved at verktøylegemet omfatter første (15), andre (17) og tredje (18) legemsdeler, idet den første og andre legemsdel og den andre og tredje legemsdel er forbundet henholdsvis ved hjelp av svingbare ledd (23, 25) slik at de er relativt flyttbare.
9. Brønnloggeanordning ifølge krav 8,
karakterisert ved at puten er montert på den andre legemsdelen.
10. Brønnloggeanordning ifølge krav 8 eller 9, hvor den første sensoren er lokalisert i den første legemsdelen og er valgt fra gruppen bestående av nøytrondetek-torer, gammastråledetektorer, akselerometere og magnetometere.
11. Brønnloggeanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 8 til 10, karakterisert ved at den omfatter en motvirkningsarm (22) flyttbart montert på verktøylegemet slik at det kan strekkes ut i en radiell retning for å komme i kontakt med borehullsveggen overfor puten (21).
12. Brønnloggeanordning ifølge krav 11,
karakterisert ved at puten og motvirkningsarmen er sammenkoplet for å kunne beveges sammen for å tilpasse variasjoner i borehullsdiameter.
13. Brønnloggeanordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den første formasjonsparameteren detektert av den første sensoren er indikativ på formasjonstetthet og den andre formasjonsparameteren detektert av den andre sensoren er indikativ på formasjonsresistivitet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9311896A FR2710989B1 (fr) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | Dispositif de diagraphie à patin. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO943741D0 NO943741D0 (no) | 1994-10-05 |
NO943741L NO943741L (no) | 1995-04-07 |
NO314735B1 true NO314735B1 (no) | 2003-05-12 |
Family
ID=9451582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19943741A NO314735B1 (no) | 1993-10-06 | 1994-10-05 | Brönnloggeanordning med pute |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5508514A (no) |
AU (1) | AU685832B2 (no) |
CA (1) | CA2133170C (no) |
FR (1) | FR2710989B1 (no) |
GB (1) | GB2282663B (no) |
NO (1) | NO314735B1 (no) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2722580B1 (fr) * | 1994-07-12 | 1996-08-30 | Schlumberger Services Petrol | Procede et dispositif de diagraphie a patin pour la mesure de densite |
US6871825B2 (en) * | 2003-03-05 | 2005-03-29 | Chin Ho Song | Paint brush holder |
US7073378B2 (en) * | 2003-08-07 | 2006-07-11 | Schlumberger Technology Corporation | Integrated logging tool for borehole |
US7339161B2 (en) | 2005-02-24 | 2008-03-04 | Schlumberger Technology Corporation | Shielded pads for detecting subsurface radiation phenomena |
US7544928B2 (en) * | 2007-10-17 | 2009-06-09 | Baker Hughes Incorporated | High resolution gamma measurements and imaging |
US8791407B2 (en) * | 2010-02-24 | 2014-07-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Gamma-gamma density measurement system for high-pressure, high-temperature measurements |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3564914A (en) * | 1968-08-12 | 1971-02-23 | Sinclair Research Inc | Sequential acoustic and electrical resistivity well-logging device |
US3608373A (en) * | 1968-11-04 | 1971-09-28 | Dresser Ind | Method and well logging apparatus having acoustic and neutron pads |
US3566682A (en) * | 1969-01-22 | 1971-03-02 | Schlumberger Technology Corp | Radioactivity and electrical logging tool combination |
US3990297A (en) * | 1971-03-30 | 1976-11-09 | Institut Francais Du Petrole, Des Carburants Et Lubrifiants Et Entreprise De Recherches Et D'activities Petrolieres Elf | Process and device for the determination of the characteristics of the geological formations traversed by a borehole |
US4047027A (en) * | 1975-06-10 | 1977-09-06 | Schlumberger Technology Corporation | Neutron well logging technique for gas detection |
US4958073A (en) * | 1988-12-08 | 1990-09-18 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for fine spatial resolution measurments of earth formations |
FR2643465B1 (fr) * | 1989-02-20 | 1991-05-24 | Schlumberger Prospection | Procede et dispositif pour mesurer la resistivite des formations geologiques |
FR2669743B1 (fr) * | 1990-11-23 | 1993-03-26 | Schlumberger Services Petrol | Dispositif de diagraphie a patin. |
FR2669741B1 (fr) * | 1990-11-23 | 1993-02-19 | Schlumberger Services Petrol | Procede et dispositif de diagraphie a haute resolution. |
US5272336A (en) * | 1992-01-31 | 1993-12-21 | Halliburton Logging Services Inc. | Temperature corrections of measurements made with scintillation detectors |
FR2703727B1 (fr) * | 1993-04-09 | 1995-06-30 | Schlumberger Services Petrol | Procédé et dispositif pour déterminer une correction de profondeur pour un outil de diagraphie dans un puits de pétrole. |
-
1993
- 1993-10-06 FR FR9311896A patent/FR2710989B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-26 GB GB9419366A patent/GB2282663B/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-28 CA CA002133170A patent/CA2133170C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-30 US US08/316,004 patent/US5508514A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-05 AU AU74443/94A patent/AU685832B2/en not_active Ceased
- 1994-10-05 NO NO19943741A patent/NO314735B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU685832B2 (en) | 1998-01-29 |
GB2282663A (en) | 1995-04-12 |
AU7444394A (en) | 1995-04-27 |
CA2133170A1 (en) | 1995-04-07 |
US5508514A (en) | 1996-04-16 |
GB2282663B (en) | 1997-12-03 |
NO943741D0 (no) | 1994-10-05 |
CA2133170C (en) | 2005-12-06 |
NO943741L (no) | 1995-04-07 |
FR2710989B1 (fr) | 1996-01-05 |
FR2710989A1 (fr) | 1995-04-14 |
GB9419366D0 (en) | 1994-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0647859B1 (en) | A combination well logging device | |
CA2539861C (en) | Modular downhole tool system | |
CA2424514C (en) | Method and apparatus for measuring mud and formation properties downhole | |
NO326853B1 (no) | System og fremgangsmåte for logging-under-boring ved hjelp av radioaktiv strålingskilde | |
NO311235B1 (no) | Brönnloggeapparat som omfatter en målepute, samt kombinasjonsanordning som innbefatter et slikt apparat | |
NO873469L (no) | Apparat til maaling av tilsynelatende resistivitet i borehull. | |
NO319060B1 (no) | Avstandskompensasjon for system til nukleaer logging under boring | |
NO335619B1 (no) | Fremgangsmåte og apparat for å bestemme orienterte tetthetsmålinger i brønnhull, inkludert avstandskompensering | |
US6907944B2 (en) | Apparatus and method for minimizing wear and wear related measurement error in a logging-while-drilling tool | |
CA1289272C (en) | Logging apparatus and method | |
NO337982B1 (no) | Asimut gruppering av tetthets- og porøsitetsdata fra en jordformasjon | |
NO172701B (no) | Anordning for broennlogging under boring | |
US5198770A (en) | Logging apparatus having a wall engaging pad with longitudinally aligned detecting devices | |
NO314735B1 (no) | Brönnloggeanordning med pute | |
NO310214B1 (no) | Logging av bergarters tetthet omfattende beregning av tilsynelatende tetthet ved kompensering for detektorenes avstandtil brönnveggen | |
NO335614B1 (no) | Deteksjon av elektrisk strøm i borehull som skyldes et eksentrisk transversalt magnetisk dipol loggeverktøy | |
WO2012068057A2 (en) | Neutron wellbore imaging tool | |
CA2275850C (en) | Well logging apparatus | |
CA2133036A1 (en) | Eccentric fluid displacement sleeve | |
EP0487424A1 (en) | High resolution logging method and apparatus | |
EP0487425A1 (en) | Method and apparatus for handling signals in a logging device | |
NO339844B1 (no) | Anordning og fremgangsmåte for å bestemme fallkarakteristikk i en grunnformasjon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |