NO338464B1 - Fremgangsmåte for wireline-logging av en produksjonsbrønn ved hjelp av pulsbølge-ultralyd, og et sådant verktøy. - Google Patents

Description

Innledning

Don foreliggende oppfinnelsen er et kombinert ultralyd-avbildnings- og Doppler - wirelinebggesondeverktsiy. Mer bestemt er den føreliggande oppfinnelsen el wlreline-loggeapparat som tjener en todelt hensikt: Et farete formal er uKralyd-caliperfor produksjonsrervsggen i en petroieurrsproduksjonsbrenn eller lignende. Et annet formål er i utfare Doppler-millnger av stremningshastigrieter av fluider i brannen, spatialt for i mile etremningshastigheter (annulus-fluidet som omgir produksjonsraret. Loggasondan kan styres fra overflaten for a svitsje mellom de ovennevnte operasjonsmodi.

Bekgrunnsteknlkk

En oversikt over ultrasonlske sondeoppsstt er beskrevet I NASA foretrukne pålitelighelspraksiser, Practioe NO. PT-TE-1422, "Ultrasonic testing of aeiospace materials", pp. 1-3. Dokumentet presenterer 1) Mils-ektto-maloden hvori den ultrasonlske transmitter og mottaker er kombinert og plassert pa én side av gjenstanden som skal testes,

2} aiennomstrallnoemetoden hvori den ullrasoniske trensmlter og den tilsvarende mottaker er plassert pi mottatte tider av gjenstandsmaterialet som skal testes, og 3) oltch- catch- metoden hvori den ultrasonlska transmitteren og den tilsvarende mottakeren ar plassert pi samme overflate av materialet som skal lestet, hvorved den uttratonieke energien blir tendt utmed en vinke! og mottatt ved en vinkel. Ved disse tre transmitter - mottakeroppsettene kan Interne tell finnes.

US4947683 Mlnear et al., "Pulsed ultrasonic Doppler borehole Huld measuring apparatus", publisert 14.05.1990, beskriver en loggetonde forbruk i en produksjonsbrann. omfattende sentreringsanhetar for i sentrere sonden for i danne en annulær stramning rundt seg innenfor produktjonskanalen. Loggesonden omfatter en ultrasonisk transmitter / mottaker montert pi den nedre delen av en sonde tar i tende nedover og med en vinkel bort fra vsrtikaiakaen av sonden og borehullet, vennligst sa dett Flg. 2. Transmitter / mottaker-tamtienttjlHngen roteres om den vertikale aksen av sonden for at transmitter / mottaker skal sveipe ut en konisk overflate gjennom den oppadtlrammende f Liden 1 borehullet, ttaterial-lnhomogenileter så som gaesbobler danner reflektive grenseflater i fluidstiemmert som sprer ultrasonraka pulser sa en raturpuls dannes. Transmitteren sender ut korte uftralyd-utbrudd ved en repefisjonsrate, og har flere tids-porter / tids vinduer for å motta tilbakespredte refleksjoner fra gasebobter. sedimentpartikler eller dråper i den relevante avstandsomridet Inne i produksjonsfluldstrammen. Doppler-skit i returpulsene pi grunn av inklusjonenes vertikale hastigheter miles, og således bfirfluldstrenvhastigheten funnet Doppler-trekvensskrft relateres Ul fluidhastigheten som

hvori f er den utsendte frekvensen, c er lydhastigheten i fluidet, VYer ve rktaytiastig heten (som vanligvis ar kjent pi vaiartrommeien topslde) og Vs er hastigheten av de spredende partiklene, begge parametere med fortegn.

EP0442188 publisert 21.08.1991, trukket tilbake 1905, "Downhole Doppler flowmeter"

er en innretning for i mile den oppadstremmende etramningshastighet i at borehull. Det nar en lignende skrattstflt sett av transmitter ag mottaker som for US4947B83 ovenfor, men med transmitter og mottaker anordnet ikke pi den nedre enden men pi den laterale siden av sonden, vennligst se dens Flg. 1, således målende den annukere stremmen forbi loggaaonden. For i korrigere for den lokale borehulisdiameters effekt pi annulærstremmens hastighet forbi sonden som er I stremmen serv, og ikke i en annulus omkring noe rer, blir diametermålingerfra en caHpeNoggeinnretning på sonden inkludert for i korrigere DopplerskrJt-mill hastighet for i oppnå den aktueBe oppadstrammende stramningshaaUgheten I borehullet

US-petent US3603145 pubBsertu7.09.1971 beskriver en metode for i monitorens fluider og stramning i et borehull, omfattende å bruke an vUreBne-loggesonde med en ultralydtranduser med forhåndsbestemt frekvens og med en nedatrams og oppstrems akustisk mottaker i kjente avsiartder ovenfor og nedenfor for i mais frekvensskift og derved detektere oppstrems og nedstrøms akustiske (lyd-) hastigheter. Forskjellen mellom den oppstrems og nedstrøms akustiske hastigheten gir en fkjidstremningehastighet ev fluidet forbi sonden. Den oppstrems og nedstrøms lydhastigheten er relatert til fluldtetthet.

Ettersom den akustiske hastigheten avhenger av tetthet, og det i det siterte US-patentet kun er fluldstømingshastjghslene og fluid-akustiska hastigheter som sakes, mi de akustiske signalene som forplanter seg gjennom borehullsveggen og gjennom bergartene diskrimineres. Således beskriver det dokumentet av kjent teknikk innretninger kr i rette dan akustiske energien primært gjennom (tuldwylen I borehullet. Videre beskriver dokumentet dampere for i redusere slgnaltransmlsjonen gjennom borehullsveggen. De akustiske milesignalene passerer gjennom wireline til overflaten. Pi overflaten leses de akustiske milesignalene ut pi en overflateutlesninga-enhet som leser målingene fra en signatovargang så som barsler pi wirallne-trommelen. De akustiske malingane mottatt pi overflatBUtJesnings-enheten korreleres med utlesninger fra en wireline* loggedybdeskive på overflaten, og registrert.

US-patent $763773 beskriver et verktay for evaluering av sementtetningskvaliletan i en armulus mellom en casing og en brønnboring, omfattende: - en verkteykropp med en longltudtnalakse; en første transduaer montert på vetkteykroppen og orientert vinkelrett på aksen: - andre og tredje tarnsdusere montert på verktaykroppen og longitudinalt adskilt fra den farste transduseran, hvor dan andra og tredje transduseren har overflater som haller mot den farste transduseren med mellom omtrent 8 og 27 grader med hensyn til verkteyaksen: - fjerde og femte transdusere montert pi verktaykroppen og longitudinalt adskilt fra den fente, andre og tredje transduseren. hvor dan fjerde og femte transduseren har overflater som heller mot den fente transduseren mellom omtrent 8 og 27 grader med hensyn tit verkteyaksan; - en sjette transduaer montert pi verktaykroppen og orientert vinkelrett pi aksen.

US-patent 5031467 til Rambow beskriver et puls-ekko-apparat for i detektere fluidstmmning bak en akustisk reflekterende struktur. Dens sammendrag Innledas med "En metode og apparat for detektering av fruidsfremning bak en akustisk reflekterende struktur (casing) ved bruk av pcls-ekko-teknrkker som ikke er avhengig av maling av en Doppiererfekt." Metoden som kreves i Rambow er en metode tor detektering av fluldstram bak en akustisk reflekterende struktur ved bruk av pulsekkoteknikker, omfattende følgende trinn: (a) generering av en heyfrekvent stråle av akustisk energi i form av pulser og i rette strilen mot den akustisk reflektivo strukturen fra en posisjon nær sn første side av den akustisk reftektive strukturen: (b) detektering ved en posisjon near dan første posisjonen av akustiske refleksjoner av to av pulsene adskilt av et kort tidsintervall; (0) generering og lagring sv et par av signattraser plottet mot tid som er proporsjonale med de akustiske refleksjonene: (d) subtraksjon av paret av signallrasene for i frembringe en resulterende slgnaldlfferenstrase, hvorved i det vesentlige variasjoner av amplitude av slgnaldifferenstnisen indikerer tilstedevserelse av nearvteravfluidstremning i nærheten ti en andre sida av den akustisk reftektive strukturen pi motsatt sida av den ferste siden; (e) bestemmelse av slgnaldrflerenstrasen av nærværet av fluktstramning i nærheten av den andre siden av den akustisk reftektive strukturen pi motsatt side av den ferste siden.

Saanmendrag av oppfinnelsen

Kortfattet er oppfinnelsen en puls-belge ultralyd produksjonsbrann-tublng wlrellne-ioggemetode ved bruk av et loggeverktay (0) som kommuniserer via en wiieilne fil en overffete-urjesnlngsenhet,

- hvor loggeverkteyet er utstyrt med en ullrelyd-transducar-btsrestruktur (04) som omfatter an eller flere ultralyd-transducerelementer (041) for i transmittere ultralydsignaber, omfattende - at loggeverkteyet er innrettet for primært i operere i Doppler-mile prosesseringsmodus, og - i generere et digitalt signal hvor signalet representerer en eller flere ultrarydstriler /ultralydbunter (A, B), i konvertere de digitale signalene til spenningssignaler, å forbind» spennings-dirveraignalene til ett eller flere tranaduaerelemenlBr (041), og i transmittere belgepulser som en eller flere av nevnte uNralydstnMer/ urlralydbunter (A. B) til fluidet I tubingan: og for å motta uttralydsignaler,

å motta returnerande signaler og konvertere til analoge spenningssignaler, forsterke spenningssignalsnB, konvertere dem Ul digitale signaler ti en mottatt digitalisert uttraryd-signaltldtrekke for ultralydstrålen (A, B).

i Doppler-modus, å frambringa Dopplor-målinger for punktet for for strålene (A B), og endelig sende Doppler-milingene til overttate-utlesningsenheteo.

i en utfereise av oppfinnelsen er Instrumentet Innrettet til i svttsje mellom en pulstMlge (PW) ekko tjlbakesprednings(sng.: baokscaUer) -calipsrmodus og an Doppler-mailngtmodus. hvor det I den nevnte PW tilbakesprednings-modus dannes ultralyd-caliperdata for strålene (A, B).

Oppfinnelsen er definert i settet av selvstendige og uavhengige krav vedlagt.

Flgurforklaringer

Fig. 1 er an verllkalsnltt-illustraskin av en del av en komplettert petroleumsbrenn med en sementert casing I et borehull gjennom overliggende formasjoner til en influks-eone i enfeservoarfotmasjon. Et ultralyd-laggeverktey rfilge oppfinnelsen er anordnet inne i produksbnshjbingen.

Rg, 2 er en Illustrasjon av et vartJkalsmtt gjennom den mekaniske strukturen av ulbal<y>d-lo<g>gaverktB<y>et ifekje oppfinnelsen. Fig. 3 er et generalisert risa av elektronikken anordnet t en elektronikkstruktur-ramme (02) innenfor ultral<y>dverkteyets mekaniske struktur. Fig. 4a er et tvarr-aksial snitt av ultrarydfransduser-batrestruMuren (04) med noen av dans transduserelamenter (041).

Fig. 4b ar en illustrasjon av at lengdesnitt av transduserhue-hytson (03).

Fig. 5a - d er an maskintegning av an foretrukket utferelse av loggeverkteyet ifalga oppfinnelsen.

Fig. Sa ar et sirjeriss av et loggeverktey Helge oppfinnelsen.

Fig. 5b er el lengdesnitt tilsvarende risset i Flg. Sa.

Fig. 5c viser st forstørret tverrsnit tindikert ved sirkelen I Fig. 5b.

Fig. 5d er et tverrsnrttsrfss gjennom linjen C-C I Flg. 5b.

Fig. 5e er et perepeklKres og kvert lengdesnitt av transdusertiusat med ultralydelsmentene anordnet ved et nsseparti av loooevarkteyet Ifølge oMrtinnetaan.

Flg. 6a er et verUkalsnitt gjennom en uttralydinnretnlng Ifalge oppfinnelsen, i en tubing og caslng I en brann, med et ferste flukt (Ff) som strammer oppover i tubingan og med et andre fluid (F2) som strammar i annulusrommet mellom brenncaslngen og tublngen (3). Fig. 6b er en oversikt over de forskjellige modi av ukralyd-puls-ekko petroleumsbranivtubinglogging. Fig. 7a ar et blokkdiagram av sensoren, elektronikken, og tommunikasjons-hoved komponentene av loggeverkteyet ifølge oppfinnelsen.

Flg. 7b er en illustrasjon av uttralydstriler A og S dannet av uttralydelementer

(041). Fig. Sa: PerspektJvrlss av laboratorieeksperimentelt oppsatt av undervanns ultrelydtransmisfon for Dopplermållnger av en strømning bak en stålplate. Fig. 8b: Sidarissog perspektivriss av laboratorieeksperimentelt oppsett av Fig. 8a. Flg. 8c: Topp-perepeirtrvriss av laboratorieeksperimentelt oppsett av Flg. 8a og b, oppover-stremning mellom stålplatene. Fig. Sd farge-Doppler-riss som sett ovenfra, ref. Fig. Sc, blide dreid 90 grader. Fig. 8e: Spektral-Doppler-tidsrekke under oppstart av stramning F2. Over absoisssn: oppover-hastighetsr. Under abscissen: nedover-hastigheter. Flg. S er et vemkalsnKt gjennom en tubing med et loggevarktey selge oppfinnelsen med en hey databrt-rate, sammenstilt I en loggeverktsystmng som omfatter andre loggeverktay som ikke nødvendigvis frembringer data med en hey bitrate. Flg. 10a og 10b viser i litt mer detalj trekkane fra Fig. 9 og Indikerer grovt hovedkomponentene fra Flg. 7a.

Flg, 11a er et diagram over an vanrnstal-vann-transmlsjonskoefllsalent.

Flg. 11b er et diagram over transmisjonskoeffissient for en olje-tll-etil-til-vann grenseflate.

Flg. 12a viser en fortløpende nedmiksing av ln-faseog Kvadrafur-signalene.

Flg. 12b viser en nedmiksing og dutter-filgrerlng sv det nedmiksede signalet.

Detaljar av utførelser av oppfinnelsen

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelsen ar a bruke ultralyd pulsbølge-Dopplarmålinger for i detektere og male stramning I en petroleumsbiann slik som en produksjonsbrenn, Injeksjonsbmnn, eller lignende, spesieK stramning 1 en rer-annulus eller casing annulus. Stramning i an rer-annulus eller casing annuius kan skyldes lekkasjer og er uønsket, og det foreliggende verktøyet ar i stand Ul i detektere og mile slik strømning. Et annet formal arultralyd-pulsbelge-calipermil Inger av produksjons rørveggen i petroleumsproduksjonsbrannen, en injeksjonsbmnn. eller lignende. Verktøyet ifølge oppfinnelsen er for i utfare ullralyd-pulsbalge-Dopplermillnger (or i detektere og mile strømning sv fluider i annulus som omgir produksjonsreret, og om mulig ogsi fluldstramhestigheter i videre annuG som for eksempel utenfor casingen. Dopplermillngene kan korrigeres for stramning innenfor raret I tublngen. Ooppleimillngene kan ogsi korrigeres for duker pi grunn av verktøyets egen bevegelse, vennligst se nedenfor. Produlojonsfluidet og annulus kan være olje, vann eller gasa eller en blanding av diasa, og kan inneholda partikler så som sand, elter inhomogenitetar. Preduksjonsrer-annulus og vidare annuli kan være tomme og således kun flukffylte, og casing annulus, dersom en casing er til stede, kan være gravel (grus) -pakket, ellar sementert, men fremdeles permeabel for fluider og gjenstand for uanskede lekkasjer. Mad de ovennevnte egenskapene ken loggeverkteyet brukes for å svitsje mellom tagging for i detektere uenskede lekkasjar i brannen, for ultraiyd-caliperlogglng og andre målinger av produkajonsrerets indre overflate, veggtykkerae og ytre overflate for å detektere gropdannebe / gravrust, sprekker eller hull eller andre irmgulariteter, og for i måle fluidstrømnlngshastigheter I produksjonsisr-annufua siler casing annulus. Dopplermålinger innenfor produksjonsreret kan brukes for å korrigere Dopplermålinger i produksjonsannulu*. men andre hsatlghetsmållnger Inne i produksjonsreret kan tjene samme hensikt.

Fig.1er en svært forenklet vertikatanrtt-illustrasjon av en del av en komplettert petroleumsbrenn med en sementert casing i et borehull gjennom overliggende formasjoner til en Influks-sons I an reservoarformasjon. Et ferste fluid (F1) strammer I produksjonslubingen og en andre fluid (F2) er tii stede i anmiusrommet (7). Man kan anta at da to «tremmene har forskjellige hastigheter. Et ullralyd-ioggevarktey Velge oppfinnelsen er anordnet inne i produksjonslubingen. Ultralyd-ioggsverktayet Helge oppfinnelsen heren uriralyd-transducer-bærestruktur (04) med en eller flere enkle ultralyd-transduserelementar

(041). I en utførelse arden en eller flere transdusaralementet (041) dekket av et ultratyd-ternsparent vindu (05). Transduser-bæmstrukturen er anordnet I en nedre del (013) nær den nedre enden av at hovedhus (01). Bærestrukturen (04) kan holde en, to, fire, seks siler tiere tiansduserelementer, hver med deres eignalutsendenrje overflate hovedsakelig radiell utover, vennligst se Fig. 5a og Flg. Sa prototyp-utferelse. Denne ga muligheten til å velge en eller flere transduserelemanler (041) som hver var for å sende ut en uttrarydstralebunt A (og med mulighet for dens motsatte strålebunt B) for loggeformål. I en utførelse av oppfinnelsen er den utsendende overflaten (042) av hver av de 28B transduseerlementene (041) si bred relativt den utsendte bølgelengden at den vil sende i en stråielignende måte, vennligst se Fig. 7b, og Ikke sfærisk. Hvert transduserelement (041) tin trensduseorverffates (042) bredda er mer enn 1/2 av bølgelengden, torn vil gi en tilnamnet atralellgnende utsendelse.

I en utførelse av oppfinnelsen er den utsendte uHralydferkvanten av putabilgtn i omradet 1 til 5 MKz, fortrinnsvis omkring 3 MHz. Spesielt Dopplermålinger kan bruke ned til 1 MHt

Sentrallserere kan anordnas nedenfor transdusererrayet og også langer opp langs hovedhuset (01), vennligst se Fig. 1. Ultralydverktøyet er Innrettet for å operere på en telles veridaybusa med andre loggeverktayer E en loggevarktaystreng, vennligst sa Fig. 9, Fig. 10a og Flg. 10b. Ullrefydverktøyet ifølge oppfinnelsen kan frembringe høytetthets-uitralyddafa ved en høy bitrate, hvor den heve bitraten overstiger den globale bitraten på an ordinær verktøybues som vanligvis forbinder ab verUayseksjoner med en telemetrl-terver som er forbundet med en tignalkebel til en overflate-utlesnings-enhet, og særlig telemetri-btlraten pi tignalkabelen 1 teg selv, som er den betydeligste begrensende brtratefaktaren. Ulfralydvarkteyet Ifølge oppfinnelsen er i en foretrukket utførelse innrettet til åkobles til en Uegnet heykapasitsts-minnevsrkteysektjon (200) forbundet umiddelbart over hovedhuset (01). UHralydverkteyet Helge oppfinnelsen er innrettet for å være regulert fra overflaten og sende lavopplasnhgsdata ti overflaten via den telles telemetrillnjan og den ordinære varkteybussen mena logging, og i den foretrukne utførelsen for å bruke det tilegnede mirmeverkteyet som en buffer for de heyopplesningsdataene tom bir produsert. Det tilegnede mlnnevarktayet kan så utspørres fra overflate-utlesnlngsenheten for deler eller

hele av heyopplesningsdataene når det er tilgjengelig kapasitet på telemetrilinjen.

Fig. 2 er en sterkt forenklet Illustrasjon av et vertikarsnitt gjennom den mekaniske strukturen av ultralyd-ioggeverktøyet ifølge oppfinnelsen l en evre ende (013) av hovedhuset (01) er en konnektor fjl de ovenfortiggende verktøyene i en verktaystreng. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen har konnektoren, t tillegg til den feilet kraftlinjen og den for verkteystrengen felles verktaybussen, også konnektorer for heyhasUgheta-databussen til det tilegnede minneverkfsyet (200), vennligst se Fig. 7a. i den nedre delen (013) av hovedhuset (01) er der en transduserhus-hyise (03) med en transvers vegg (032) med en nedover etikkende sentral aksel (034). Dan sentrale akselen (034) tjener to hensikter; den danner bæring tor ultrarvd-transduserbærestnjkturen (04) og den bærer videre en påfølgende neseparti (06) under transduserarrayet (04). t en utførelse av oppfinnelsen omslutter et ultralyd-tarnsparent vindushyfsa (05) transduaer-støttestrukturen (04) og holdes pa plass mellom den ytre partiet av tranaduserhuahylsen (03) og nesepartiet (06), og lases til tranaduserhue-hyleen (03) av en evre låsering (062) og ta nesepartiet (OS) av an nedre låsering (061). Liseringen (061) har an diameter som er litt sterre enn den største diameteren av utralydvinduet (05) etler transduserbærestnjkturen (04) (dersom den er uten vindu) i den hensikt i redusere mengden av mekanisk slitasje pt det transparente vinduet eller transduseme. Videre er raseringen (061) avfaset radier) for Ikke å blokkere ultratydvlnduer som passerer radiell og omtrent 17 ti) 25 grader ned fra sensorens transversalplan. inne I hovedhuset er elektronikken til urtrafydverktøyet anbrakt.

Flg. 3 er at generalisert riss av elektronikken anordnet i en eraktrenlkkstmktur-ramme (02) innenfor ultralydverktayets mekaniske struktur. Fra bunn-enden er det illustrert at uHralydtransdusar-oasrestrukturen (04) med dens uluatydtarnsduser-elernenter (041) er koblet via e« antall kabler (0252). Kablene strekker seg gjennom en eller flere passasjer (0253) gjennom den transversale veggen (032) opp til en probe-grensesnittmodul (025). Probe-grensesnittmoduien (02S) er forbundet videre til en svftsjemodul (024) som videre er koblet tit en transmitter / mottaker-modul (023), som igjen er koblet til en prosesaerfngsmodul (022). En energlmodul (021) forsyner modulene som krever energi, Nar de elektroniske modulene, I en utførelse med modulene anordnet pi hvert sitt kort, har blitt sammenstilt i eieMroniMc-strukturrammen (02), skyves strukturrammen (02) inn i hovedhuset (01) fra den nedra enden (013), hvor flexpirntkablena er trædd gjennom passasjene (0341) l transversalveggen (032) og forbinder probe-grensesnittkortet (025) med transduserarrayet (04), og transduserhushytsen (03) blir skrudd Inn i den nedre enden av hovedhuset (01). Verktøyet er lukket og trykklett når ultralydvinduet (05) og nesepartiet (06) blir montert på den sentrale akslingen (034) og last av liseringene (061,062). I en utførelse av oppfinnelsen er transdusererrayet «om sådan konstruert mad i ha en væsketett, tryktttett konisk dei som omfattarIransduseervarflatene (042) og man kan unnvære det koniske uitraryd-transparente vinduet (OS).

Flg. 4a er en grovskisse av en tverr-aksial snitt av uilralydtransduaer-bærestrukturen (04) med noen av dens transdusereiementer (041),

Flg. 4b er en grovWustrasJon av et lengdesnitt av transduserhus-hytaen (03) med dens kabelpassasjar (02S2) gjennom trans versa iveggen (032) som bærer den nedover stikkende sentrale akslingen (034) tor å holde transduserbærestrukturen (04) og nesepartiet (06).

Flg. Sa - d er en maskintegning av en foretrukket utførelse av loggeverkteyet ifølge oppfinnelsen, dvs. som viser den mekaniske strukturen av verktøyet I an viss detsQ.

Flg. Sa er et sidenes av et bggeverktøy ifølge oppfinnelsen, med faslnekkelspar I hovedhuset (01) nær den evre enden (011) og en beskyttende enrjehette, som kan fjernes, som dekker konnektorpluggen (012) som fortrinnsvis skal være forbundet med det tilegnede ralnneverktayet (02). I den nedre enden (013) av hovedhuset (01) er transduserhushylsen (03) anordnet med det ultralydlranaparente vinduet (OS) og nesepartiet (OB), ada list med raseringer. Kushylsen (03) og nesepartiet *OS) er utstyrt medfastnakkelsporfor montering og demontering. En beskyttende endehylae som kan las bort er også vist. Den beskyttende hytsen fjernes og verktøyet er utstyrt med en sentraliserer fer nedfarfngen I brannen for i holde verktøyet sentrisk I produksjonatubingen nir man loggar. Dette kan begrense de tldsvindusne som kreves og forenkle callperiogging med ultralydvinduet. og ogsi forenkle uttralydlogglngen av tubing-veggmilinger og tublngveggtykkefse, og videre forenkle Dopplermilfngene av partikkel- elter fluidhastighet gjennom veggen.

Fig. Sb er et lengdesnitt tilsvarende risset I Fig. Sa. Fra bunnenden sr det illustrert uliralydtransduserarray-bærestrukhjren (04) med dens uttratydtarrtsduser-elernenter (041) forbundet via kablar (0252) som strekker seg gjennom passasjer

(0341) gjennom transversalveggen (032) opp til en probe-grensesnittmodul (025) i elektronrkk-baireramman (024, videre forbundet ti! en transmitter / mottakermodul

(023) som ar digital - til - analog I transmltter-retnlngen og analog - tu - digital l mottakerretnlngen. T/R AD/DA konvertermoduien (023) er videre forbundet med en prosesseirngsmodul (022). En energimodul (021) forsyner modulene som krever energi, teks. ikke probei)rensesnrHmodulen. Her er de elektroniske modulene i deres sammenstilte tilstand I elektronikkbasraramnien (02) skjevel Inn pa plass i hovedhuset (01) fm den nedre enden (013) og list pi plass av transdueerhushyrsen (03) som er skrudd Inn i den nedre enden av hovedhuset

(01). Verktøyet er lukket og trykklett med ultralydtranaduaervinduet (05) (eller med en tilsvarende lukket transduserbærestnjktur (04)) og nesepartiet (06) er montert pi den sentrale akslingen (034) og list av Bæringene (061.062). En fordel med den foreliggende sammenstillingen er det faktum at det uitralyd-transparente vinduet (05) lett kan byttes ut av en operatør pi stedet uten i forstyrre ultralyd-bærestmkturen (04). Videre er ultralydtranrduser-basrestrukturen I ssg selv lett tilgjengelig for utskiftning, med eller uten noe vindu (05). I den øvre enden av hovedhuset (01) er konnektorpluggen (021) vist som er til det ovenfor påfølgende verktøyet, fortrinnsvis det tilegnede mlnneverktayet (200).

Flg. 5c viser et forstørret tverrsnitt indikert ved sirkelen i Fig. 5b, med detaljer av gjenger, O-ringer, og relative posisjoner av Innovervendende og utovervandande gjenger i de gjengede komponentene i den nedre enden (013). Vannligst bemerk at den øvre liseringen (062) flukter med den ytre diameteren av hovedhuset (01) og den største diameteren av det uHrafydtransparente vinduet (05) og den nedre liseringen (061).

Den sentrale bolten (034) er maasiv i den illustrerte utførelsen. I en utførelse av oppfinnelsen hvor ultralyd-loggevericteyet er anordnet til Ikke i være anordnet som det nederste av laggeverktøyene i verktøystrangen. I en slik utførelse er nesepartiet erstattet med en konnektorhylse for gjennomgående elektriske forbindelser som passerer fra gjennom den sentrale borten (034).

Fig. Sd ar et tverrsnittsriss gjanriorn linjen C-C I Fig. Sb, gjennom den sirkulære tranavsrsatveggen (032) like over rraraduserbærnstrukturen. Snittet er vist slik at man ser nedover i retning mot den nedre enden (013) av hovedhuset. Fra senter og ut viser snittet den sentrale borien (034) pi den sirkulære transversalveggen

(032). med ett eller flere, her et antall av seks hull (0331) med et tjærarray (033) som holder pinner (0332) som strekker seg fra den Indre, bakre delen av transduserbæerstrukturen (04) som vist i Fig. 4b. I en utførelse av oppfinnelsen gir dette fjærarrayet etter oppover i den aksiale retningen nir transduserbærestrukturen (04) beveges av det komprimerte uaralydvinduat (05) pi grunn av deres telles grenseflate, nir det er gjenstand for akende trykk i brannen, noe som forhindrer deformasjon eller mekanisk skada pi transduseme. Radialt utenfor fjserarray-hullene er de gjennomgående hullene (0341) gjennom den sirkulære transversalveggen (032) for kablene (0252). Radialt utenfor denne sirkulære transversalveggen fortsettes det inn i den sylindriske delen av transduserhusst (03), fulgt av et pakningsspor, den øvre delen av transduservinduet (05), og endelig den nedre delen av låseringen (062).

Flg. Sa aret vertkarsnlttgjennom an iritratydlnnretnlng kun ffalge oppfinnelsen, i en tubing og casing i en brønn, med et ferste fluid (F1) som strømmer oppover i tubingan og med et andre flukt (F2) som strømmer I ennulusrommet mellom brønncaalngen og tubingan (3). Trensduseroverflaten (042) er anordnet med en vinket (V042) med verktøyaksen helst parallell med tubingaksen. Dette sikrer at man unngår et direkte reflektert uitratydsignal som ellers kunne mette mottaket nir man er I mottakermodus, man utnytter tilbakespredte (eng.: backscattered) p-bøtger som forplanter seg gjennom fluidet (F1). - Caliperiogging: På hayre siden av aksen vist i Fig. 6a er det vist puls-ekko-caliperfogglng av den radielle avstanden Ul den Indre fiibingveggen. Caliperiogging kan utfares med diametralt motsatte par av transdusere 041A og 041B, som kan velges via dat elektroniske svitsjekortet (024) regulert av beamlbrmer I svHsjekontrollkortet (0239), vennligst se Fig. 7a nedenfor, separat eller samtidig. - Logging av tubingens innervegg: Puls-ekko-milinger av den Indre veggen blir utfart I dat «amma signalmodus vad å velge det samme forplantlngsmodus og tldsvindulng til i fele etter den ferste filbakespmdte (eng.: backacattered) longitudinarl forplantende ultralvdbalgen som representerer tubingveggan. Logging av Innerflaten av tubingveggan kan anvendes for i søke etter tublngkrager. ventiler, Åpninger I fublngveggen, etc, Backscatterlogglng kan også brukes til å sake etler uønskede avsetninger av tjære, scaling. gravrust, sprekker, hull, og potensiale lekkasjekildor.

- Målinger på tublngveggens ytre overflate kan utfares på signaler som har forplantet seg gjennom tubingvaggen som p- eller s-bølger og reflektert eller

tlbakespredt gjennom tubingvaggen og tilbake tit tranadusareiementene (041). For å skile mellom de ønskede signalene fra den ytre overflaten fra de tilbakespredte og reflekterte signalene fra tublngvaggens Indre overflate kan tidsvindu-tninkering av de returnerende uflralydsignalene utfares i den hensikt at man ikke skal utføre unødvendig datainnsamling og prosessering. Denne teknikken er generelt anvendt I den foreliggende oppfinnelsen for å velge en hensiktsmessig undersekslsesdybde, og kan styres av en operatør på overflate-utlesnlngsenhelen. I illustrasjonen er det vtst erosjonsmerker I den utovervendende tubingvaggen.

- Doppleervbilding

- Tubing-interne Dopplermålinger kan utføres for i måle fluidslremning forbi transduserarrayet (04) i tuningen for å korrigere annulus-strørnnlngs-Dopptermålinger. - Tubing-intema farge-Dopptermållnger kan utføres for i skille mellom partikler (sand, rust ellar annet debris) eller dråper (av vann, olje eller gass i en av de motsatte frasene) som kommer inn i tubingan gjennom lekkasjer. - Annulus-strømnlng kan detekteres og til og med målas basert pi ultralydsignaler aom har fulgt følgende bane: p-bølger emittert i tubing-fluktet, passerer som s-bølger gjennom tubingvaggen, forplanter seg som p-bølger gjennom annulus-fluidet, reflekteres og Dopplerfrekvens-endres av dråpen elter partikkelen, returnerer et akustisk signal som en s-bølge gjennom tubingvaggen, og ankommer transduseren som en p-bølge. For vann til stil er en optimal Innfallsvinkel 17 grader, og for typiske ofje til stål er en god innfallsvinkel mellom 13 og 21 grader

(avhangar også av oUetetthet). vennligst se Flg. 11b som er et diagram over transmlsjonskoehlsaient tor en olje-ttt-stål-tll-vann grenseflate. For S-bølger er der mer em 1 % transmisjon mellom 15 grader og 27 grader, med merr enn 2% transmisjon i området 15,5 til 28,5 grader. I en utførelse er den nåværende foretrukne vinkelen for den koniske transduservlnkelen I det felles gods signattransrirsjonsornrådet mellom 15.5 og 21 grader som vil være passende også for olje-stål-vann grenseflater. - Atvtulus-strømnlng kan også maias og avbildas vad i bruke såkalt utlralyd-fargeDoppler-avbridning, som måler hastighetsfeltet bak tubingvaggen av Individuelle volumelementer av annulusfluidet (F2), vennligst se Figurene 8a, b, c, d. Videre er det i Flg. Se vist en speklral-Dopplerserie; over abscissen er det ankommende eller oppovar-strømnlngsverdler opp tu 24 cm/s, og under abscissen er der negative verdier fra -12 cm/s. Man kan se begynnelsen av stramning, her Injiserte luftbobler I en oppadstmmmende vannstrøm. Oe detekterte verdiene for hvert øyeblikk spenner fra rundt 2 cm/s til over 15 om/s, og også med noen negative hastighetsverdier. Fig. 6b er en ovårsikt over de forskjellige modi av urlralyd-puls-ekko petroleumsbrønn-tubinglogging. Det aktuelle loggemodus kan velges via liovedkontroller-kortet(0220) I loggeverktøyet, vennligst se Fig. 7a, styrt via telemetrien fra overflate-uUesnlngsenheten og loggeoperatøren. Fig. 7a aret blokkdiagram av sensoren, elektronikken, og kommunikasjons-hovedkomponeruena av loggeverktøyet ifølge oppfinnelsen. Ettersom all regulering, kommunikasjon og datasignalar er digitale, og alle ultralydslgnaler er akustiske og analoge, må transduservalg, signakransmltjon og mottak, forsterkning og gransformering og prosessering bil utført på et passende trinn for å oppnå meningsfylte resultater.

Flg. Tb ar en illustrasjon av ultrelydstråler A og B dannet av uftralydelementer (W1). og i en utforalse er de montert på en bærestniktur (04).

Før loggeoparasjonen starter blir uKralydlrjggewrktjøyat ifølge oppfinnelsen salt

■ammen til i danne en del av en loggeverktøystreng og forbundet med en kabel for energi og telemetri ti overflateutlesningtenheten.

Med henvisning til Flg. 7 a bir operasjonen av verktøyet skissert her.

Modut- valg

- Operatøren på overflaten velger på en overflate-if tesningsenhet (SRO) hvilket operasjonsmodus som loggeverkteyet ifølge oppfinnelsen skal bruke, enten avbildning / caliper-loggemodus eller Ooppler-loggemodus. Raguleringsstgnaler som blir sendt via verktaybussen til verktaybuss-stvringskortet (02201) som sender kommandoen til hovedkontrollerkortet (0220).

Generell uflralydsignaftransmisjon og -Innsamling følge oppfinnelsen

- Både for avbildning og Doppler-modi, velger srgnaldannsr/ svflsjkontrollerkortet

(0238) hvilken av de ett eller flere transduserelementene (041) som skal sende ut urtralydstrilen (A) og strålen (B). Ett eller flere av ullralydelementena (041) blir valgt til å sende ut strålen (A), og (B, C, D,...) dersom flere elementer benyttes.

Elementene kan væra 180 grader fra hverandre azimuthatt, eller mindre dersom flere elementer er implementert. - Skjnalfdrmer / svitsjkontrollkorfet (0239) sender ro kommandoer for transmitlering / utsendelse:

Transmlttarvalg

1) et styresignai ned tri svHsJkortet for å forbinde den påkrevde

transmioerkanal for å koble til det analoge utmatingssignal, fra en transmilterdriver (0233) (beskrevet nedanfor) til de til enhver Md valgte uKralydtransdussrelementene (041) for å danne strilen (A) (og også (B, C,

O,...)).

I en utførelse av oppfinnelsen er ikke noen beamfbrming påkrevet dersom enkelt-transduserelemertter blir benyttet.

2) et styresignai for å sende Tx<*>beamfbrmer-modulen (0235) som former

de digitale signalene som lenger nede I prosessen skal konverteres til et uKralyd-akustlsk fatt som skal transmitteres fra ulfralydtransduserelementst

(041), vennligst se Flg. 7c nedenfor.

På grunn av Intern symmetri i hver utsendt stréle(bunt) (A) og også i stråla (Et), er det bare påkrevet å danne in signalkurve for te eller flare transdusarelementer

(041), og også å bruke de samme signalene for tilsvarende elementer (stråle (A) og stråls (8, C,...). - Tx-signaVormermodulen (0235) sender dens beregnede, digitale signal vidare Ul en dlgitaMII-analog-konivertsrer med forsterker i Tx driver /PA (0233). I en utferelse av oppfinnelsen genererer forsterkeren et analogt senderslgnal for Iraneduserelementet (041) I et område på 100 Volt.

Digitale signaler VI analoge signaler

- De analoge signalene blir sendt fra den tilsvarende Tx driver / kraftforstsrker

(0233) via transmitter / mottaker -kontrollsvitsjer (0232) til svftsjekortet (024) som forbinder de analoge signalene ta de valgte transduserelementene (041). Pi grunn av stråtøutsendelses-symmeul kan hver av de forsterkede analoge signalene i en utferelse bli sendt videre Hl to uMtalvd-transdusenslementBr (041) med de samme relative posisjonene o senterlinjen som er valgt for hver stråle A og B. Det antas at akustiske signaler I strålene (A) og (B) ikke vil interferere.

Analoge signaler til transduserelementene (041)

- De analoge Tx-signalene sendes ut fra svitsjakortet (024) via probe-greneeenittkortst (025>) gjennom kablene (02S2), hvor hver leder er forbundet med ett enkelt transduserelement (041), som konverterer det analoge spenningsslgnalet til et ultralydsignsl. De returnerende signalene, enten de har butt reflektert eller stbakeepredt, kommer da tilbaka til en beigefronl til det samme tranaduserelementet (041) som returnerende stråler tilsvarende ståle(buntenl (A) og (B), dersom flere transmltierelementar (041) har blitt brukt.

Utsendelse av signaler.

- Uflralydsignalene fra A og kanskje B av valgte transduserelementer (041) forplanter sag som en akustisk front, og ligner pi signaltogene Illustrert i Fig. 7c, ut gjennom det urlralyd-trarsparerrla vinduet (05), og danner en p-betge Inn I det omgivende feiste fluidet (F1). og er delvis reflektert eller tilbakespredt fra den Indre overflaten av tuningen. En andel av den akustiske energien av dat akustiske signalet blir transmittert gjennom stilveggen, avhengig av tettheter og Innfallsvinkler. Som forklart ovenfor for en vann-stai-vann-transmisjonskoetfissient, vennligst se Fig. f 1a, vit en verdi pa 17 graders innfallsvinkel for p-osigen forplante seg godt som en s-bølg e-e ne rgi gjennom bide vann-stål-vann- og olje-stél-vann -grenseflater. For Innfallsvinkler under 14,5 og 12,3 grader respektive, vil veldig lit» s-bekje-energl blir transmittert gjennom stilveggen.

Returnerende signaler

- URralydsignaler som har passert tubingvaggen vil si forplante aeg som p-a-p-bøkjer og bil reflektert fra Inhomogeniteter 1 annulusvaasken og reflekteres tilbake ved hjelp av den samme p-s-p-mekanismen og komme tilbake som en Wen andel av det opprinnelige signalet, som en p-bølgetront til den samme gruppen av 2x2" påfølgende transduseralementer (041).

Mottak av akustiske signaler

- Ved tidspunktet for mottak av de akustiske signalene ved gruppen av 2x2" påfølgende transdusserismsntsr (041), må de settes I en mottaks - "Rx"-modus. De to gruppene A og B sender i unison, men de representerer ikke den samme målingen, si de to mottatte signalene (strålebuntene) A og B må prosesseres separat når de opererer i mottaker "Rx<*->modus.

□et akustiske ultralydsignalet som mottas ved de to regningene (A) og (B) med transdusarelementer (041) behøver ikke bli "mottaks - bearnfoimet<*>for i fokusere på ett enkelt punkt pi et trinn før de blir videre prosessert. I den foreliggende oppfinnelsen blir denne "beamformlng" (eller belgefrontutvelgelse) utfert I Rx-bearrøbrmer-modulen (0237), vennligst se Fig. 7a.

Analoge til digitale signaler

- De anabge spenningssignalene fra transducaeriementene (041) i hver gruppe A og B blir separat forbundet gjennom Tx / Rx svitsjen, analoge signatkanaler fra strile A, og analoge kanaler Ira strile B, og sendt til den analoge til digitale

"Analog front end" fbrrbrsterkariwtet (0234) (dr å bli forsterket, vennligst se Fig. 7e, ag si digitalisert, Forsterkningen er i en utferelse av oppfinnelsen en variabel gain forsterkning med forskjellig galn for før-rørvegg-trlbakespredningsalgnater og etter-ra rvsggssignaler som mottas, vennligst se nedenfor.

Rx-dtgltalisering

* Signalene fra strile A og strile B blir si sendt videre tii Rx-digitaliseringsmodulen (0237) for separat digitalisering.

• Bide for cafiper • og Doppler-nudl, velger beamfoimer I svitsj-styremodulen

(0239) hvilke r av transduserelementene (041) som skat brukes for strile (A) og strils (B).

Analog - tii digitale signaler

- De analoge spsnningssignalsne fra transduserelementene (041) t strile A og B forbindes gjennom Tx / Rx svitsjen, og sendes til anatog-til-dlgltal analog front-ende -forforsterkeren (0234) for å bit forsterket, vennligst se Fig. 7a, muligens med en variabel styrt forsterkning, og digitalisert.

For pulsbalga - DoppiermiNnger blir bide Tx og Rx gjentatt for den samme strilen A og / aller B for i gi et hastlghetsestimat over et gitt tidsspenn.

Trinnene ovenfor Hir gjentatt for hver undersekelsesdybds, for ett dybdenivi i brannen, for transduserelementene. Sitedes blir en pixelhayde av et vertikalt linjebildeseann utfart for en strile A, og to eller flere striler (B, C, D,...} ezimuthalt, dvs. omkring periferien rundt Irsnsduaerbærestruktumn (04), avhengig av om antallet av transdusere er 1,2.4,6, eller fere. Dette kan være et caipennal-scann, eller et Doppler-scann. Slike scannede "ringer<*>av to eller tiere rette stråler (A. B,...) kan settes sammen til et grovt 2-D bilde av omgivelsene for hvert dybde. Dan vertikale dimensjonen av loggen bestemmes av loggedybderegistrerfngene pi overflateloggen eller en annen dybdeindikator tor loggeverktøyet Stgnalproiesserlng, fagrfng og overforing

- Da mottatt», beamformede signalene blir prosessert I signalprasesaerlngsenheter (022) aom demodulerer (0223) signalene, dannar omhylningskurvBr(eng.: envelopes) (0225) av ultratydaignalene og kvantiserer

(0227) da demodulerte signalene og legger dam Inn i en callpertogg. De

kvantiserte maiingene blir si overtart ti hovedkontroller-kortet (0220) tor i settes sammen til loggen, hvilke data si er I en foretrukket utferelse for i bli overført via et minnekontrollerkort (02202) til en høyhaslighefsbuse, til et mlnneverktøy (200) beskrevet ovenfor.

Fig. 8a llustramr et perspektivriss av et eksperimentelt oppsett i en vanntank, hvor et bansduser-scannerhode er nedsenket i tanken i en Uten avstand fra en stålplate og rettet med 17 graders innfallsvinkel mot platen, og hvori an langsom vannstrøm er satt opp bak stålplaten. Der er en andre stålplate anordnet bak den feiste.

Vannet og stålkmppene kan sammenlignes fra venstre mot høyre med tubing-irttemt fluid F1, her vann; tubingvaggen; annulue-fluldat F2, har vann, og casingveggen.

Fig. 8a: Perspektivriss av laboratorieeksperimentelt oppsett av undervanns ultrarydtransmtsjon for Dopplermålinger av en strømning bak en stålplate.

Flg. 8b er at verfikalsnitt av det samme.

Flg. 8b: Siderfss og perspektivriss av laboratorieeksperimentert oppsett av Flg. 8a.

Fig. Sc viser 1 et riss som tilsvarer Fig, 8b, en Doppiermållng som resulterer fra oppsettet I Figurene Se og Sb, hvor bobler har blitt innført I vannstrømmen.

Flg. Sc: Topp-perepettfvifs* av laboratorieeksperimentelt oppsett av Fig. 8a og b, oppover-strømnlng mellom stålplatene.

Fig. 8d viser, i et lignende topp-parspektjv sammenlignet med Fig. 8c og dreid SO grader, et Dopplerbilde-måleoppsettav en oppovarstrammenda vannstrøm med bobler innført som illustrert I Figurene 8a, b, og c. En region av interesse, (eng. ROI) er Indikert I retning av strålen (A) som strekker seg fra en front av

uriralydtransduseren (041).

Flg. Sd farge-Doppler-riss som satt ovenfra, ref. Fig. Sc, bilde dreid 90 grader.

Fig. Se er en illustrasjon av en spektral Doppler-tldsrekkø av samme eksperimentelle oppsett som illustrert i Flg. 8a og Sb. Over abscissen er matende etler oppoverstrømmende verdier opp til 24 cm/s, og under abscissen er negative verdier fra -12 cm/s. Man kan klart se begynnelsen sv stramning, her Injiserte luftbobler i en oppoverstremmende vannstrøm. Oa detekterte verdiene far hvert øyeblikk spenner fra omkring 2 cm/s til over IS cm/s, og også noen negative hastighetsverdler. Fig. 8e: Spektral-DoppierMldsrekke under oppstart av strømning F2. Over abscissen: oppover-hastigheter. Under abscissen: nedover-hastigheter. Fig. 9 er et vertikalsnitt gjennom an tubing med et bggeveridøy Ifølge oppfinnelsen med en høy databrt-rate, sammenstill i en loggeverktøystreng som omfatter andra loggeverktøy som ikke nødvendigvis frembringer data med en høy bitrate. Loggeverktøyet ifølge oppfinnelsen er kombinert med en tilegnet mlnneverktøy-saksjon (200) anordnet like over urtralydverktayets (0) øvre ende, med høydatabitrate-LVOS-bussen til høyhastighets -og høykapasitets-minneverktøyets

(200) minneseksjon, som også er forbundet med den ordinære varktøybusaen (10) i verktøystrangen. I en utførelse er loggeverkteyet ifølge oppfinnelsen direkte forbundet mad verktaybussan (10) og kommuniserer sins målinger direkte til overflate-utlesnlngsenhaten dersom den produserte dstabitraten Ikke overskrider tetemetrtbftraten.

Flg. 6; Høyoppløsningsverktøy forbundet med an tilegnet minne/bufforverictøyog med telemetrtkoarmunikasjon til overflaten.

Fig. 10a og 10b viser i litt mer detalj trekkene fra Fig. 9 og indikerer grovt hovedkomponentene fra Flg. Ta, slik som en ultralydtransduser-bærestruktur (4) med ultralydtarnsdusere (041), et antall ledere Hl prabegrensesmttmodulen (02S), svitsjsmodulen (024), Tx/Rx ADC-modulen (023), Tx/Rx-slgnalmodulen (0235, 0237), signeHormer / svirsjkontrollfcortet (0239) (som sendar regtJeringssignaler til svitsjemodulen (024), vannligst se Flg. 7a).

Fig. 10a: Nedre del av en utferelse som viser mlnrieverkteyet og hayhastjghets-ukralydverkteyet,

Flg.10b: Generalisert loggeverktay med kommunikasjon til overflaten via signalkabelen og med en eller flere hay-datavolumproduserende vertteyer som hver er forbundet med et mlnneverktey.

Utstyrets mekaniske struktur

Oppfinnelsen er et petroieumsproduksjonsbrenns ultralyd pufsbalge backscattedoggings- og Dopplermodus annulus fluldloggeverktay (0). for bruk i en produksjonstubing (3) som leder en ferste tubingstramnlng (30) av et ferste fluid (F1) og omsluttet av at fubing-annulusrom (7) med annukjsflukter (F2) i en r^troleumsproduksjonsbrenn (100). Loggesonden(0) Ifalge oppfinnelsen omfatter

- et ftuldtett sylindrisk hovedhus (01) med en akse (010) med en nedi» ende (013) og en evre ende (011) og utstyrt med en energi- og slgnalleder (012), - hvor hovedhuset (01) har etektrontkkmodulene beskrevet ovenfor i en strukturelt ramme (02), - Hvor den nedre enden (013) omfatter et transduserhus-hylse (03) med en sirkulær transversalvagg (032) med et aksielt rettet fjærarray (033) for i spenne transduserbæreslrukturen (04). fortrinnsvis montert pi an sentral aksling (034), mot den indre koniske overflaten av et uftralydvindu (OS) som holdes sv et neseparfJ (06). Fjærerrayet (033) vil tillate bevegelse av transduseitxarestruktumn (04) nir branntrykket komprimerer det koniske vinduet (05) mens fjærarrayet (033) vil opprettholde kontakten med tranaduseroveiflatene (042). Dette er viktig for i opprettholde den enskede utsendte uflralydputsformen og for i opprettholde den enskede utsendte og mottatte energi.

Laseringer (061,062) som sr innvendig gjenget og anordnet fra nesepartiet (06) og transduserhusets (03) retninger respektive, sikrer den nedre og evre akslett rettede hyisledelene av det uttralyd-tarnsparente vinduet (05). Den ytre diameteren av låeeringene (061) og (062) tilsvarer dan største diameteren for hovedhuset (01 )< Tverrsnittet av den nedre låseringen (062) er trekantformet og avfaset for Ikke å blokkere utgående og innkommende ultralydbølger. En fordel ved den mekaniske strukturen er den lett erstattelige nesedeien (06) og det ultratydtransparente vinduet (05), og ultralydbasrestnjkturen (04) respektive, som er tilgjengelige I den rekkefølgen I den nedre delen (013) av verktøyet.

Oversikt over oppfinnelsen:

For å oppsummere, kan apparatet ifølge oppfinnelsen brukes for to hovedformål: I) Pulsbøige (PW) Dopplermålinger av strømnlngshastighster for fluider i annulus i en brønn, i tubing annulus, og muligens i videre annui, som for eksempel i liner annulus eler casing annulus.

II) Urtral<y>d-<p>ulsbøl<g>elog<g>ing av en indre vegg av en tubing (ellar linar) t en petroleumsbrann.

Pubbøtge-tllbakesprednings (eng.: baekscattørj-scann og Pulsbøige (PW> Dopplermålinger er koblet til wimlinedybde-enkodermålinger og ken sammenstillas til tilsvarende logger. En operatør kan måle en perforert produksjonsdel av en brann for å danna en lagg av lokasjonen og geometrien av de perforeringene som ar utført. Dernest kan operatøren stile om apparatet til å kjøre I PW Dopplermodus for å måle stremnrngshastigheter i perforeringenes område som er detektert og avbildet De to operasjonene kan utføres vekselvis om hverandre. Den kombinerte avbildningen og målingene kan gi verdifull informasjon om produksjonsforholdene I den perforerte delen av brønnen.

Avbildningen er utført I vertikale scann med strålene A og B av kombinerte transmitter / mottaker-sakvenser som beskrevet ovenfor. Tidsvtnduene blir valgt tor å samle inn en utvalgt probe-dybde.

Dopplermålinger

Pulsbøige (PW)-Dopplermålingene av fluidet kan nå utføres i en utvalgt del av brønnen, i produksjonsreret seg seiv for korrigering av hastigheter, men spesielt i en annulus, og avhenger av tidsvlnduet som er valgt av operatøren. Transduservinkelen ((V042) tillater i utnytte transmisjorrakoefnssienian f det valgte vinfeabmraoet som gir god s-bekja-transmlsjon, som igjen tillater detektering av Dopplerskilt pi grunn av partikkel- eller boble-hastlgheter I annulus, f.eks. bak tubingvaggen.

En pulsbøige (PW)-Doppler-datainnsamllng kan kreve et antall påfølgende

putsutsendelser I den samme retningen for å detektere bevagelse, f.eks. et antall av 18 putsutsendelser. En PW-Dopptermåling og en PW-tilbakesprednings(sng.: backscatter) - måling kan sendes ordre om sv hovedkontrollermodulen for i tillata bobler arier partikler I en asimutal retning å bevege seg over en signifikant avstand under da f.eks. 18 transmisjons- og motlakssyklene, i den hensikt i måle hastighetene deres, og at boblene over det hele undersøkelsesområdet (eng.: range of interest eller ROI) bHr kartlagt I de enskede dybdeomridene. Hoved kontrollermodulan (0238) kan også sende ordre om stråle-overtapping mens den skifter frem og tilbake mellom PW Hlbakespredningsmodus og PW Dopplannodue for i kunne bygga opp en såkalt backscattenogg av det indre avtubingen som sr overlappetav annulus-flurdhattjghetsestimater. Transducervinkelen som brukes i den foreliggende oppfinnelsen er Ikke bare for å tillate slgrtaltransmlsjon gjennom tubingvaggen for i utføre målinger t tubingans annulus, men ogsi for fordelaktig i unngi direkte refleksjon fra rørveggen, ettersom direkte reflekterte signaler inneholder langt mer energi ann tllbakespredte (signaler] (eng.: backscattering). Direkte refleksjoner ville ha mettet de mottakande trensduseres forsterkere dersom de var satt 11 i detektere post-tubing-signalsr. I sn utførelse av oppfinnelsen ken man for i unngi metning, anvende en algoritme i Rx-analog-frontende-forfbrsterkarena (0234) bruke en pre- og post-tubing gainfunksjon hvor skillet mellom pre- og post-tubing toveis gangtider kan utledes under avblldningsmodus mens man utfører backscatteravbildnlng av tubingveggan, eller bruke putsmållnger under PvV-Oopplermåiinger.

En PW-do<p>pler<p>rosessering utføret I Doppler-prosesserlngsenheten022D, vennligst te Fig. 7a. PW-Ooppierprosesserlngen krever vesentlig flere data for å utføre et annukis-haslighetsestimat ann pula-ekko-avbildning av tubingveggan. Dette er fordi hver pule mi forplante eeg hele veien fra tmnsduserovarftalen til samplingvolumet i den enskede avstand og tilbake fer en ny «tråle kan sendes. Dersom det tar for lang tid mellom hver gang en stråle sendes i en bestemt retning VU såkalt 'aliaslng* forekomme.

De måtte fluidhastighetene bar korrigeres for den vertikale hastigheten av verktøyet selv. Irregulære bevegelser av verktøyet kan danne refleksjoner som kan dempes ved bruk av et såkalt durter-fllter, vennligst se nedenfor. Ciutterfilteret er et høypassfilter som illustrert I Fig. 12b. Et antall forskjellige ctutterfirlere med forskjellige cutoff-frekvenaer kan implementeres i Dopplerprosesserings-enheten (022D) og kunne velges fra en tilterbank avhengig av den detekterte instramenthastighetsn i forhold til tubingvaggen blant andra parametere.

Strøn ningsfarga

Strømningsfargsavbildniing utføres ved bruk av et muiti-omrade pulsbøige (PWy Doppier multiple samplingvolumer per region utsatt for målingar, per område som undersøkes (eng.: region of interest, ROI) i annulus, for hver strile. Gjennomsnlttsfrekvensene kan fargekodes for retning, hastighet, båndbredde og signaleffekt. Effekt og gjennomsntttsfrakvens blir estimert via aulokorralasjon av I-fase og kvadratur (Q)-slgrtal:

hvor k er Doppler-samplenummer og Ner antall av sampler i estimatet, dvs. >= 16 for farge-Doppler = pakksstørreise. For mukj-område Doppler blir z(k. I) anvendt hvor k ar pulsen ag i er sampelen i pulsen.

Hastlghataestimater kan dannes fra en gjennormnrttsfrekvens-estlmator:

hvor RN erautokorralasjonsfunksjonen dannet med et skift pi Xw(1), av den komplaks-modulerte puls nummer N. dvs. en vektor med alle sampler fra regionen

av Interesse / sampllngvotumet og mw er en gjennomsnittsfmkvens i radianer, hvor gjennomanittsfrekvensan er. Antallet sampler brukt i korrelasjonen (N) er ilk antallet samples som skal midles over fer estimeringen av en gjennomsnitts-vinkeifrskvens.

Signaleffekt-estlmatet kan gjeres fra en gjannomsnitts-sfgnalerTeldBstimator som ovenfor.

For strømningsfargens pakkestarrelse bar antallet pulser for i danne en hastighetsvektor holdes tavt for 4 oppnå en akseptabel tidsop<p>losnlng. For PW-Dopper er dette ikke kritisk ettersom kun en strétaretning anvendes og leie sampler kan brukes for filtrering. For PW-Doppler blir et Doppler-frekvensspektrum estimert og Ikke bare gjennomsnittsfrekvensen som er tilfellet for stramnlngsfarge.

Adapttv ctirtterfiltrering

Når man beveger et bggavarktey I konstant hastighet i brannen, eller dersom loggeverkteyet er gjenstand for en eller annen restbevegelse pi grunn av belger i bssrekabelen, vil tilbakesperdningen (eng.: backscattaring) fra rørveggen ha et sterkt, lavfrekvent bidrag til Doppiempekterat pi grunn av bevegelsen. Fordi rervegg-backscanersignalet er relativt sterkt sammenlignet med fluktstramnlngen vi det maskere stramnlngsalgnalene. I Doppier-prosesseringsmodulen (022D) kan man I en utferelse være Implementert med en overviknlngsalgoritme som fortløpende (som er spesielt viktig dersom verktøyets bevagelse er ujevn i forhold ti tublngveggen) med justerbart urjevningsvindu og en oppdataringsrate for gjennomsnlttaferkvens-estimaler som utfarer den følgende clutlarfllirering: Nedmiksing av Dopplersignalet med gjennomsnittsfrekvensen mn som ken estimeres fis ligningen ovenfor, venntisgst ss Flg. 12a, hvor santerfrekvensen for tubingvegg-backscatter dermed vil bringes Hl nsar 0 Hz, vennligst se "nedmikset spektrum" I Fig. 12b. Dopplersignalet fra tubingvaggen blir dermed maksimalt dempet ved et høypass-dutrerfilter, vannligst se "filtrert nedmikset spektrum". Etler filtreringen kan Ooppiersignalet miksas tilbake til dets opprinnelige frekvens, som vist i Fig. 12b, vennligst se "opp-mlkset resulterende spektrum". Det opp-mlksede signalet er langt mindre dominert av den lavfrekvensrbevegelsesinduserte dutter. Anvendelse av denne prosedyren vil tillate å oppnå et Dopplersignal av ds svake refleksjonene som har passert gjennom tubingvaggen som representerer boblar, partikler eller inhomogenitetar som beveger seg i tuningens annulus,

Fordeler ved oppfinnelsen

En vesentlig fordel vad apparatet ifølge oppfinnelsen er at man kan oppnå fokuserte Dopplermålinger gjennom tubingvaggen, avfluldbevegelser. Doppler-annulusmålingene kan dutterfiltreres for å korrigere for verktaymåliriger. Man kan skifte mellom backecatter-øvbildningsmodus og Dopptermodus, som både utfares og reguleres av programvare I verktøyet selv, ved bruk av styrtngspargramvare fra overflaten. Apparatet er materielt det samme for de to modi. Dette innebærer at man kan kjøre mange pass i avbildnings- og Doppler-modus uten å måtte trekke opp verktøyet fra brannen mellom de to modi. Det vi! også tillate å kombinere de to modi I et felles bruker-grenaesnitt på overflaten. Verktøyet ifølge oppfinnelsen kan anvendes tor Doppler-målinger av fluidstrømmer gjennom tubingvaggen I tillegg til i redusere direkte refleksjoner fra den indre overflaten av tubingan, noe som ellers ville drukne Dopplersignalet. Dopplerprosesserlng og filtrering bidrar til å forbedre de svake Do<p>plersi<g>nalene for å tillate annulus-hastighetemållnger.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte tor wlreline-løgglng av en produksjonabmnn ved hjelp av putsbølge-utlralyd omfattende - å anordne et loggeverktøy (0) i røret, hvor loggeverktøyet (0) kommuniserer over an verktøybuss (10) og en nedlhull* telernetrimodern via an vrireline tii en ovarftate-UDeslngs-enhsf, hvor loggeverktøyet er utstyrt med en, to eller flere radialt rettede ukrafyd-transduoerelementer (041) med transducer-overflater (042) som har en skrånende transmrtter-overflata (043) som sander ut med en vinkel relatrvt til Instnjmentaksen for å ha en innfallsvinkel på rørveggen, - operasjon av loggeverktøyet I en Doppler-målemodus, for en serie av pulsbøige-ultralyd-ulsendelse og mottak mot et fokusert punkt ved hjelp av en eller flere av uitralyd-trensducer-elementene (041), - hvor utsendelsen av uitraryd-bølgepulser skjer som en ultralyd-erråle (A, B, C,...) i en eter flere retninger, hvor retningen er ortogonal pi den hellende overflaten (043) og som forplanter seg til et omgivende brønnfluid i røret, - hvor mottaket, omfatter analog til digital konvertering av returnerende uitralydsignalar som representerer strilen (A) og som her to-veis gangtider som representerer sig natar som har passert gjennom veggen av røret, og dannelse av en signal-omhylnlngakurve av en således demodulert, digitalisert signattfdsserle for strile (A), - bruk av en serie av de demodutene digitaliserte signal - tidsrekkene for å danne Dopplar-måledata forden nevnte strilen (A B, C,...) og - å beregne, basert på nevnte Doppler- måledata, annulus-fluidhastigheter ut fra to-veis gangtider som representerer signaler som har passert gjennom veggen I røret, - å sende alte etler deler av de slik dannede Doppter-daU eller -hestigheter på verktøybussen (10) over wlreltnen til overflate-utlesnlngssnheten, karakterisert ved- hvor man under utførelsen av Dopplar-milinger beregner en gjennomsnittlig, relativt lav hastighet av Doppler-data som representerer en relativt lav verktøy-hastrghet, og bruker den gjennomsnittlige, lave hastigheten tor i utføre clutter-filtrering tor i fjerne Doppler-data som representerer den relativt lave verktøy-hastigheten, og prosessere de Utrerte Doppler-dataene for i oppnå Doppler-data som har sin årsak I fluktstramningen.

2. Fremgangsmåten ifelge krav 1. - tor a sende ut ultralyd-belger, - generering av digitale signaler, tor i representere ukralydstralsn (A, B. C,..), - konvertere de digitale signalene til spennlngs-dirvsraignalar, - forbinde spennlnge-dtrversignalene til de nevnte transducer-elementene (041), - å transmittere urtralyd-balgepulser som utlralvd-striien (A, B, C, ...)l nevnte en eller Dere retninger, hvor hver strile er ortogonal til nevnte transmitterende overlate (043), til den omgivende brannfluidet i røret.

3. Fremgangsmåten Ifelge krav 1 eller 2, - for mottak av ultralvdbelger, - i motta og konvertere returnerende ultralyd-tignaleftll analoge spennkigs-tignaler I trensducer-elementet som representerer dan nevnte strilen (A), i forsterke de nevnte analoge spanntngssignalene, i konvertere de mottatte analoge spenningsslgnalsne til mottatte digitals signaler til en mottatt digitalisert ultralyd-sigrtal-tidsseria for den nevnt» ultratydstralen (A), - demodulere den nevnte mottatt» digitaliserte slgnaMidsserien tor strilen (A), - dannelse av en slgnal-amhylningskurve av den nevnte digitaliserte stgnal-tidsserien tor snilen (A).

4. Fremgangsmåten ifølge kravene1,2 eller 3, hvor den nevnte en eller flere ultralyd-transduserelementene (041) med sine Iransducer-overflater (042) har en hellende transmitterende / mottakande overflat» (043) med en inklinesjonsvinkel pi mellom 12 og 28 grader med verktøyets akse.

5. Fremgangsmåten Ifelge kravene 1-4, med overføring av alle de nevnte ultraryd-danned» Doppler-dataene via en heyhasHghets-mlnne-buss tor midlertidig lagring til et tilegnet nedlhulls mlnne-verktey (200) koblet til loggeverkteyet.

6. Fremgangsmåten ' teig» kravene 1 - 5, hvor Doppler-malingene omfatter fluidhastighet, ftuid-stramnlngsretjilng, signalaffekt, eller stramnlngs-hastlghets-spektraMrtformasJon.

7. Fremgangsmåten Helge hvilket som helst av kravene 1 - 8, hvor det utfares Udsstyrt forsterkning av antallet (n) av signaler I kanalene i nevnte mottaker-analog-front-ende forsterker (0234) for to-veis gangtider som representerer far og etter backscattering fra en indre vagg av raret.

8. Fremgangsmåten Ifelge et hvilket som helst av kravene 1-7, ved bruk av en hovedkontmller-modul (0220) med en signaldanner / svitsi-kontroll-modul (0239), styre sn transrrtitter-slgnal-danner-rnodul (0235) og en tranedueer-svitsj-modul (024), for å styre og svitsje mellom transmltlering og mottaking av uiralyd-slgnaler, og for i overfare, styrende en signaigeneretor i den nevnte transmitter-stgnal-danner-modulen (0235) tH å generere de nevnte digitale signalene som representerer den pulsede ultrafyd-strålen (A), og konvertere de digitale signalene til en analog transmitter - drfver-forsterker i en transmitter- drlver-modul (0233) for å danne spsnnhgs-driver-eignalene, overfare da nevnte spennings-driver-signalene via transmitter/mottaker-svttsjer (0232) til den nevnte transduser-svltsj-modulen (023), hvor transducer-svitsj-modulen

(024) forbinder spennings-driver-signal-kanaler til transduser-element (041).

9. Fremgangsmåten rfalge krav 8, for svitsjing og kobling, i bruke Iransduser-svitsJ-modulen (024), de nevnte transduser-elementena (041) en mottakar-analog-front-ende-forstarker (0234) som repersenterer den nevnte individuelle strålen (A) for å forsterke de nevnte mottatte analoge spennings-signalene, å sende de forsterkede signalene for digital konvertering Ul en uttralyd-signal-tideserie forden nevnte ultralydslrålen (A), for strålen (A), ved å bruke en ergnal-proeeeeenngs-enhet (022) for in-taee og kvadratur-dorroduierings-rnodul (0221) for å demodulere den nevnte slgnal-tids-serfen.

10. Fremgangsmåten [følge krav S ■ 9, mad bruk av hovedkontmlfer-modulen (0220) å svitsje mellom en PW (pulsbøige) - backscatter-arvblkJnlngs-prosessenngs-modus t signalprosssseringemodulen (022) og en Doppler-målinpa-proaesserings-modu* i ert Doppler-prosesserings-modul (022D).

11. Fremgangsmåten Ifølge krav 9-10, hvor i den nevnte prosessertngs-rnodulen (022) omfatter en tignal-omhyrningskurve-danner-modul (0225) for é dame an skjriat-omh<y>tnln<gs>-kurve for de nevnte In-kvadratur-demodulerte data, og en kvantiserer (0227) Innrettet til å sende kvantiserte urtralyd-dala til hoved-kontroH-modulen(0220).

12. Fremgangsmåten ifølge krav 11 hvor man midlertidig lagrer demodulerte digitale slgnal-serier I en Doppler-buffer i Doppler-praseaserfngs-modUen (022D) og utfører Doppler-prosessertng I en PW (pulsbøige) pnsesserings-nudul.

13. Fremgangsmåten Ifølge et hvilket som helst av kravene 1-12, hvor man I prosessen med dutter-fr)trering utfører en ned-eampling av de nevnte Doppler-dataene med den gjennomsnittlige, relativt lava hastigheten, slik at man bringer et frekvensspektrum av de ned-samplede dala Ut nær null frekvens, og høy-pass-flltrerer dataene for å fjerne bidraget av Doppler-data som representerer relativt lav hastighet.

14. Fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av kravene 1 -13, omfattende å utfare Doppler-prosessering for tidsspenn som representerer to-veCt gangtider for transmisjoner fra transduoer-overftaten (042), gjennom fluidet I røret ved den valgte vinkel, somskjasrbalger gjennom rør-veggen, og gjennom annulut-fluidet til inhomogenrreter i annulua-fluidet. for derved å oppnå Doppler-måfedata for annufus-flukJet.

15. Fremgangsmåten Ifølge et hvilket som helst av kravene 1-14, omfattende å forsinke, mellom påfølgende puls-utsendelser for å tillate at det skat skje en tilstrekkelig bevegelse ev en inhomogenitet I fluidet i røret eller i den nevnte rør- annulus mellom påfølgende uaralyd-pulser som returnerer fra den antatt samme Inhomogeniteten.

16. Fremgangsmåten Ifelge kravene 8 • 15, omfattende at man I Doppler-modus overfarer beregnede Doppter-mAledate til hovad-kontroll-modulen (0220).

17. Fremgangsmåten ifelge et hvilket som helst av kravene 1 • 16, hvori en Doppler-måHng av nuld-stremnlng i rørets annulus er korrigert for en hasSghetsmåUng inne I roret seiv, slik som en Doppler-miling.

18. Fremgangsmåten Ifølge et hvilket som helst av kravene 1-17, omfattende 4 utfare puls-bølge-backscatter-avblldnings-prosesserlng for tidsspenn som representerer to-veis gangtider for transmisjoner fra transduser-overflaten (042), gjennom fluidet I røret ved den enskede vinkelen, som skjssrbalger gjennom rer-veggen, og til objekter eller trekk pi den ytre overflaten av rør-veggen eller gjennom annulus-fluidet til objekter utenfor rør-veggen, for derved i oppnå bildepunkt-mitinger av de nevnte objektene.

19. Fremgangsmåten Ifelge et hvilket som helst av kravene 7 -18, omfattende at for i unngi metning finnes en aulo-gaJn-algoritme i nfottaker-analog-front-eride-forforsterkeiene (0234) som anvender en før-rervegg og en etter-rørvegg-gainfunksjon.

20. Fremgangsmåten ifølge krav 19. hvor skillet mellom far- og atter-rervegg to-veis gangtid er basert på sn automatisk rerNregg-dettktefrn<g>s-algoritme, hvor den to-veis gangtiden kan deduseres under avbildningsmodus mens man utforer backscatter-avbildning av rørveggen, eller å bruke puls-mållnger under PW (pulsbøige) Doppler-målinger*.

21. Verktøy forvrireline-logging ved hjelp av pulsbølge-uitratydl produksjonsbrennrør , omfattende: et sylindrisk trykklett hovedhus (01) med en konnektor I dets øvre ende (011) for å kommunisere over en verktøybuss (10) og et nedlhulls telemetri-modem via en wlreline til an overtlate-utleslngs-enhet,karakterisertvad - at det trykklette hovedhuset (01) er utstyrt med - en ultralyd-tiansduser-hus-hylae (03) -del mad en ultralyd-transduserbærestnjktur (04) omfattende et anfalt (m) av radiell rettede ultralydtransduser-elamentsr (041) med sine transduser-overflaler (042) tor a transmittera ultratyd-energl II et omgivende brennftuld l reret, med en skri Innfallsvinkel med rørveggen, - en hoveoVkonrjoller-modul (0220) innrettet for selektiv svitsjing mellom en PW ekko-tokscatter-wblldnlngs-presesseringa-modus i an slgnalpresesserlngs-modul (022) og en for an serie av pulsede ultralyd - transmisjoner, og ultralyd-mottakelser I uttratyd-tranadussr elementene (041), - for transmrtterlng av ullralyd-bølge-pulser som en eller flere ultralyd-striler (A. 8. C....) I retninger vinkelrett pi de skridde overflatene (042A. 042B,...) til et omgivende brennfluid i reret, og - for mottak, en analog- tri -digital konvarteringsenhet som returnerer uftralyd-signaler som representerer de en eller flere strilene (A, B,.,.), og Innrettet til i danne en slgnal-omnylnlngskurve av da demoduTerte, digitaliserte slgnal-Sds-rekker tor hver av strilene (A) og (B), - hvor skjnalprosesserings-enheten (022) er innrettet for at in-fase og kvadrstur-demodulerings-modulen (0221) for i demoduiera nevrrie signal-tids-serie, - hvor f»ved-kontroller-modulen (0220) er Innrettet for i overføre Doppler-data pi verktøybuss-kontroller-modulen (02201) fli verkteybussen (10) for kommunisering til overflate-uliesings-enhsten. - hvor det i en Doppier-pmsesserings-modulen (022O)eren monltorerings-algoritme innrettet til i under utførelsen av Doppler-milinger i beregner en gjennomsnittlig, relativt lav hastighet av Doppler-data som representerer en relativt lav verktøy-hastighet. og bruker den gjennomsnittlige, lava hastigheten for i utføre cluttsr-frltrering for i fjerne Doppler-data som representerer den relativt lave varktøy-hastighetøn, og prosessera de filtrerte Doppler-dataene for 4 oppnå Doppler-data som har sin årsak I fluidstrømningsn.

22. Verktøyet ifølge krav 21, omfattende en verkteybuss-kontrollenriodul (02201) forbundet tit verktøybussen (10) og til en hovedkornorller-modul (0220) som har en signakfanner/ avltsjkontroll-modul (0239) som regulerer en traramrtter-signaloenerator-modul (0235) og en transduser-svitsjmodul (024).

23. Verktøyet Ifelge krav 22, hvor transmitter-slgrulgenerator-moduten (0235) for sending har en slgnalgenerator for 4 generere de dtgltate signalene og for 4 representere en pulset utlralydstrate (A, Et, C...), og sende de digitale signalene til den analoge transmirler-driverforstarkeren t en transmitler-ddvermodul (0233) for i danne et spenntngs-drlversignal for 4 sende det via transmitter / mottaker -svitsjer (0232) ID transduser-svitsjsmodulsn (024). hvorbansdussr-svitsjemodulan (024) kobler spenningsdriversignalene til en eller flere t/anaduser-elemerøsr (041) for utsendelse av de en eller flere ultralydsfralene (A) og (B).

24. Verktøyet ifølge krav 22 eller 23, hvor tiansdusersvitsjemodulen (024) for mottak svitsjer de valgte transduserelementene (041) til separate mottaker-analog-front-endeforsterkere (0234) som representerer strilene (A, B....) som sender de forsterkede signalene ti parallelle analog-tit-dlgital-konvertere og danner en urtral<y>dsi<g>naMidssede for hver ultralydsUile (A, B,..).

25. Verktøyet ifølge ethvert av kravene 21 - 24, hvor prosesseringsmodulen (022) omfatter en signakrnihytnings-danrtende modul (0225) for de IQ demodulerte data og en kvantiserer (0227) innrettet for i sende kvantiserte uftralyddeta til en logg-dannende modul i hovedkonlroller-modulen (0220), hvor Doppier-prosesseringsmodulen (022D) omfatter en Doppter-buffer og en PW (pulsbøige-) Dopplerpmsesserings-modul, fari sende Doppler-miledsta til hovedkontroller-rnodulen (0220).

27. Verktøyet ifelge ethvert av kravene 21-26, hvor rtovedkorriroller-modulen (0220) er innrettet tii 4 sende hayoppiasnlngs^ackscatter-bilder eller Doppler-data via en høvoppiøsnlngs-mlnriekontmller-modul (02202) p4 en høyhastighets minnebuss (02203) til et sidan tilegnet minneverktay (200).

28. Verktayet Kelge ethvert av kravene 21 - 27. hvor den koniske vinkelen er mellom 12 og 28 grader.

28. Verktayet ifelge ethvert av kravene 24 - 28, hvorfrontende-forsterkerens (0234) kanaler er innrettet tit tidsstyrt forsterkning "gein" l kanalene.

30. Verktøyet tfelge ethvert av kravene 21- 28, hvor transdussr-bssrestrukturan (04) er anordnet pi en nedre sentral aksial bott (034) pi en nedra tverrstilt vegg (032) pi iranadusemus-hylsen (03), og omfatter en nesedei (06) pi den sentrale aksiale bolten (034) som dekker den nedre enden av transduser-bærestrukturan (04).

31. Verktøyet Ifelge krav 29, omfattende et uttralyd-transparent vindu (05) som dekker ultrelyd-transdusamne (041) pi transduser-bsreslruktumn (04), hvor ultralydvlnduet (05) haktes pi plass mellom dan nedre ytre delen av Iransduserhus-hylsen (03) og neeedelen (06).

32. verktøyet ifelge krav 31. hvor ultralydvinduet (05) er list til tranaduserhus-hylsen (03) av en øvre låsering (062) og M nesedeten (08) av an nedre låsering (061).

33. Verktøyet ifølge krav 32. hvor tiseringen (061) er avfaaet radiell med rundt 17 Dl 28 grader ned fra det transversa planet.

34. Verktayet ifølge ethvert av kravene 21-33, hvor det dedikerte mrnneverkteyst (200) sr Innrettet for i lagre caliper-date og I aller Doppler-data og for senere appiastlng av bildet og / eller Doppler-dataene pi verktøybussen (10) og wirelinen til overilate-utlesningsenheten nirtelemelri-kapaaiteten tillater si.

35. Verktayet ifølge ethvert av kravene 21 - 26, hvor antallet (m) av ultraryd-transduserstementar (041) er mellom 1 og 12, fortrinnsvis 2 tit 8.

36. Verktayet rfakje ethvert av kravene 21 - 35, hvor de elektroniske modulene er anordnet I en eleWronlkk-tjærersmme (02) Inne i huset, hvor elektronlkkmodulane omfatter, bortsett fra uinalydlraiisducar-basresfrukturen (04), et antall flexprint-kabler (0242) som strekker seg i par gjennom passasjer (02S3) gjennom den tverrstilte veggen (032) opp tit et probe-grensesnittmodul (025) forbundet med svitsjmodulen (024), videre forbundet med en sender I mottaker - modul (023), videre forbundet til pmsesserfngsmodulen (022).