RU2014122122A - Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента - Google Patents

Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента Download PDF

Info

Publication number
RU2014122122A
RU2014122122A RU2014122122/03A RU2014122122A RU2014122122A RU 2014122122 A RU2014122122 A RU 2014122122A RU 2014122122/03 A RU2014122122/03 A RU 2014122122/03A RU 2014122122 A RU2014122122 A RU 2014122122A RU 2014122122 A RU2014122122 A RU 2014122122A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
wellbore
wall
optical
optical computing
Prior art date
Application number
RU2014122122/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2613666C2 (ru
Inventor
Майкл С. БИТТАР
Клайв Д. МЕНЕЗЕС
Кристофер М. ДЖОНС
Original Assignee
Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. filed Critical Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Publication of RU2014122122A publication Critical patent/RU2014122122A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2613666C2 publication Critical patent/RU2613666C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/002Survey of boreholes or wells by visual inspection
    • E21B47/0025Survey of boreholes or wells by visual inspection generating an image of the borehole wall using down-hole measurements, e.g. acoustic or electric
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/13Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
    • E21B47/135Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency using light waves, e.g. infrared or ultraviolet waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59Transmissivity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

1. Способ, содержащий:направление света от стенки ствола скважины к оптическому вычислительному элементу, причем оптический вычислительный элемент является оптическим устройством, осуществляющим вычисления по принимаемому свету при взаимодействии с принимаемым светом;анализ светового сигнала, выходящего из оптического вычислительного элемента в ответ на прием оптическим вычислительным элементом света от стенки ствола скважины; иопределение характеристики, связанной со стенкой ствола скважины, на основании анализа светового сигнала, выходящего из оптического вычислительного элемента.2. Способ по п. 1, причем данный способ включает в себя генерирование сигнала для направленного бурения на основании определенной характеристики.3. Способ по п. 2, в котором генерирование сигнала для направленного бурения включает в себя геоуправление бурением.4. Способ по п. 3, в котором геоуправление бурением включает в себя удержание ствола скважины в углеводородном продуктивном пласте.5. Способ по п. 2, в котором генерирование сигнала для направленного бурения включает в себя генерирование мониторингового сигнала для обеспечения заблаговременного предупреждения об условиях безопасности бурения.6. Способ по п. 1 или 2, в котором определение характеристики, связанной со стенкой ствола скважины, включает в себя определение одной или нескольких из следующих характеристик: пористость стенки ствола скважины, состав стенки ствола скважины или измерение пластовой текучей среды, соответствующей стенке ствола скважины.7. Способ по п. 1, причем данный способ включает в себя генерирование зондирующего света, направленного на стенк�

Claims (25)

1. Способ, содержащий:
направление света от стенки ствола скважины к оптическому вычислительному элементу, причем оптический вычислительный элемент является оптическим устройством, осуществляющим вычисления по принимаемому свету при взаимодействии с принимаемым светом;
анализ светового сигнала, выходящего из оптического вычислительного элемента в ответ на прием оптическим вычислительным элементом света от стенки ствола скважины; и
определение характеристики, связанной со стенкой ствола скважины, на основании анализа светового сигнала, выходящего из оптического вычислительного элемента.
2. Способ по п. 1, причем данный способ включает в себя генерирование сигнала для направленного бурения на основании определенной характеристики.
3. Способ по п. 2, в котором генерирование сигнала для направленного бурения включает в себя геоуправление бурением.
4. Способ по п. 3, в котором геоуправление бурением включает в себя удержание ствола скважины в углеводородном продуктивном пласте.
5. Способ по п. 2, в котором генерирование сигнала для направленного бурения включает в себя генерирование мониторингового сигнала для обеспечения заблаговременного предупреждения об условиях безопасности бурения.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором определение характеристики, связанной со стенкой ствола скважины, включает в себя определение одной или нескольких из следующих характеристик: пористость стенки ствола скважины, состав стенки ствола скважины или измерение пластовой текучей среды, соответствующей стенке ствола скважины.
7. Способ по п. 1, причем данный способ включает в себя генерирование зондирующего света, направленного на стенку ствола скважины таким образом, что перенаправление зондирующего сигнала от стенки ствола скважины обеспечивает свет, направленный от стенки ствола скважины к оптическому вычислительному элементу.
8. Способ по п. 7, в котором генерирование зондирующего света включает в себя использование зонда таким образом, что зонд физически контактирует со стенкой ствола скважины, а зондирующий свет проходит от зонда к стенке ствола скважины.
9. Способ по п. 8, причем данный способ включает в себя соскребание материала со стенки ствола скважины с использованием зонда.
10. Способ по п. 7, в котором генерирование зондирующего света включает в себя передачу зондирующего света от источника, расположенного в инструменте, содержащем оптическое вычислительное устройство, через текучую среду к стенке ствола скважины.
11. Способ по п. 1, причем данный способ включает в себя определение значений характеристики, связанной со стенкой ствола скважины, во время перемещения инструмента, на котором расположено оптическое вычислительное устройство, вдоль длины ствола скважины; и генерирование двухмерной карты стенки ствола скважины по этим значениям.
12. Способ по п. 11, причем данный способ включает в себя мониторинг загрязнения бурового раствора путем анализа светового сигнала, выходящего из оптического вычислительного элемента, с частотой света, в свете, направляемом к оптическому вычислительному элементу, для которого буровой раствор является прозрачным.
13. Способ, содержащий
использование одного или нескольких оптических вычислительных элементов для определения оптической характеристики бурового раствора в бурильной колонне при бурении, причем оптический вычислительный элемент является оптическим устройством, осуществляющим вычисления по принимаемому свету при взаимодействии с принимаемым светом;
использование одного или нескольких оптических вычислительных элементов для определения оптической характеристики текучей среды в кольцевом пространстве бурильной колонны; и
мониторинг разницы между оптической характеристикой бурового раствора и оптической характеристикой текучей среды в кольцевом пространстве.
14. Способ по п. 13, причем данный способ включает в себя измерение текучих сред, протекающих в пласт из-за бурения в месте нахождения бурового долота в процессе бурения.
15. Способ по п. 13, причем данный способ включает в себя использование только одного оптического вычислительного элемента.
16. Способ по п. 13, причем данный способ включает в себя определение характеристики, связанной с текучей средой в кольцевом пространстве, на основании мониторинга разницы между оптической характеристикой бурового раствора и оптической характеристикой текучей среды в кольцевом пространстве; и генерирование сигнала для направленного бурения на основании определенной характеристики.
17. Способ по п. 16, в котором генерирование сигнала для направленного бурения содержит геоуправление бурением или генерирование управляющего сигнала для заблаговременного предупреждения об условиях безопасности бурения.
18. Машиночитаемое устройство хранения, содержащее сохраненные на нем инструкции, которые, при их выполнении машиной, приводят к выполнению машиной операций, содержащих способ по любому из п.п. 1-17.
19. Система, содержащая:
оптический вычислительный элемент, расположенный в корпусе, выполненном с возможностью крепления к бурильной колонне;
окно в корпусе, выполненное с возможностью получения света извне корпуса таким образом, чтобы свет был направлен из области снаружи бурильной колонны к оптическому вычислительному элементу, когда корпус установлен на бурильной колонне; и
аналитический блок, предназначенный для обеспечения сигнала на основании сигнала, выходящего из оптического вычислительного элемента в ответ на прием оптическим вычислительным элементом света из области снаружи бурильной колонны, обеспечиваемый сигнал предназначен для направленного бурения на основании характеристики области, определенной по сигналу, выходящему из оптического вычислительного элемента.
20. Система по п. 19, причем данная система дополнительно содержит оптический источник для генерирования света, отражаемого извне корпуса таким образом, чтобы отраженный свет обеспечивал принимаемый свет, направленный к оптическому вычислительному элементу.
21. Система по п. 20, причем данная система содержит дополнительное окно, выполненное таким образом, чтобы сгенерированный оптическим источником, расположенным в корпусе, свет выходил из корпуса, отражаясь извне корпуса.
22. Система по п. 19, причем данная система содержит зонд, предназначенный для генерирования зондирующего света, при этом зонд физически расположен на корпусе для контакта со стенкой ствола скважины таким образом, чтобы зондирующий свет, проходящий от зонда к стенке ствола скважины, обеспечивал принимаемый извне корпуса свет.
23. Система по п. 22, в которой зонд выполнен с возможностью соскребания материала со стенки ствола скважины.
24. Система по любому из п.п. 19-23, причем данная система содержит оптические детекторы, расположенные соотносительно оптических вычислительных элементов для измерения света, направленного от оптического вычислительного элемента к соответствующему оптическому детектору.
25. Система по п. 24, в которой расположение оптических детекторов связано с аналитическим блоком для обеспечения сигналов к аналитическому блоку, выполненному с возможностью определения разницы между буровым раствором в бурильной колонне в процессе бурения и текучей средой в кольцевом пространстве бурильной колонны на основании сигналов.
RU2014122122A 2011-11-15 2011-11-15 Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента RU2613666C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/060782 WO2013074089A1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Directing a drilling operation using an optical computation element

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016141140A Division RU2016141140A (ru) 2016-10-20 2016-10-20 Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014122122A true RU2014122122A (ru) 2015-12-27
RU2613666C2 RU2613666C2 (ru) 2017-03-21

Family

ID=45044740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014122122A RU2613666C2 (ru) 2011-11-15 2011-11-15 Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9733191B2 (ru)
EP (1) EP2780546B1 (ru)
CN (1) CN103946481B (ru)
AU (1) AU2011381034B2 (ru)
BR (1) BR112014011732A2 (ru)
CA (1) CA2854443C (ru)
RU (1) RU2613666C2 (ru)
WO (1) WO2013074089A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728026C2 (ru) * 2016-04-22 2020-07-28 Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк Система и способы управления наклонно-направленным бурением

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9733191B2 (en) 2011-11-15 2017-08-15 Halliburton Energy Services, Inc. Directing a drilling operation using an optical computation element
EP2834451A1 (en) * 2012-06-10 2015-02-11 Halliburton Energy Services, Inc. Initiator device for a downhole tool
CA2883522C (en) 2012-08-31 2018-01-02 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for analyzing downhole drilling parameters using an opto-analytical device
EP2890988A4 (en) 2012-08-31 2016-07-20 Halliburton Energy Services Inc SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING VIBRATIONS USING AN OPTO-ANALYTICAL DEVICE
US9885234B2 (en) * 2012-08-31 2018-02-06 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for measuring temperature using an opto-analytical device
CA2883247C (en) 2012-08-31 2017-12-12 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for analyzing cuttings using an opto-analytical device
CA2883243C (en) 2012-08-31 2019-08-27 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for detecting drilling events using an opto-analytical device
CA2883253C (en) 2012-08-31 2019-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for measuring gaps using an opto-analytical device
WO2014035425A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for determining torsion using an opto-analytical device
AU2014386802B2 (en) 2014-03-21 2016-12-15 Halliburton Energy Services, Inc. Manufacturing process for integrated computational elements
US10371637B1 (en) * 2015-09-18 2019-08-06 Kejr, Inc. Soil imaging probe and method of processing soil image to detect hydrocarbon contamination
CN111155985A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 陕西明泰电子科技发展有限公司 一种用于钻杆内的通信方法和钻具通讯装置
US11248455B2 (en) 2020-04-02 2022-02-15 Saudi Arabian Oil Company Acoustic geosteering in directional drilling
EP4158144A1 (en) 2020-05-26 2023-04-05 Saudi Arabian Oil Company Geosteering in directional drilling
US12000277B2 (en) 2020-05-26 2024-06-04 Saudi Arabian Oil Company Water detection for geosteering in directional drilling
US11459881B2 (en) * 2020-05-26 2022-10-04 Halliburton Energy Services, Inc. Optical signal based reservoir characterization systems and methods
EP4158153A1 (en) 2020-05-26 2023-04-05 Saudi Arabian Oil Company Instrumented mandrel for coiled tubing drilling

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303165A (en) * 1992-02-12 1994-04-12 The Perkin-Elmer Corporation Standardizing and calibrating a spectrometric instrument
US6206108B1 (en) * 1995-01-12 2001-03-27 Baker Hughes Incorporated Drilling system with integrated bottom hole assembly
US5898517A (en) * 1995-08-24 1999-04-27 Weis; R. Stephen Optical fiber modulation and demodulation system
RU2230343C2 (ru) 2001-08-14 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" Способ геонавигации горизонтальных скважин
US7697141B2 (en) 2004-12-09 2010-04-13 Halliburton Energy Services, Inc. In situ optical computation fluid analysis system and method
WO2007062202A1 (en) 2005-11-28 2007-05-31 University Of South Carolina Novel multivariate optical elements for optical analysis system
US7687770B2 (en) 2007-01-19 2010-03-30 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for multi dimension fluorescence spectrum measurement downhole
WO2008106391A1 (en) 2007-02-28 2008-09-04 University Of South Carolina Design of multivariate optical elements for nonlinear calibration
US9404360B2 (en) * 2008-02-12 2016-08-02 Baker Hughes Incorporated Fiber optic sensor system using white light interferometry
WO2010014265A1 (en) 2008-03-18 2010-02-04 Halliburton Energy Services Inc. Apparatus and method for detecting pressure signals
US8347985B2 (en) 2008-04-25 2013-01-08 Halliburton Energy Services, Inc. Mulitmodal geosteering systems and methods
US20120133367A1 (en) 2009-08-20 2012-05-31 Halliburton Energy Services, Inc. Fracture Characterization Using Directional Electromagnetic Resistivity Measurements
AU2009351544B2 (en) 2009-08-21 2013-09-26 Halliburton Energy Services, Inc. Nanofiber spectral analysis
EP2317068A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-04 Welltec A/S Scanning tool
WO2011063086A1 (en) 2009-11-19 2011-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole optical radiometry tool
MY160092A (en) 2010-03-09 2017-02-28 Halliburton Energy Services Inc Optical detection apparatus with means for selecting an optical detector and/or a detector amplifier
US9733191B2 (en) 2011-11-15 2017-08-15 Halliburton Energy Services, Inc. Directing a drilling operation using an optical computation element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728026C2 (ru) * 2016-04-22 2020-07-28 Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк Система и способы управления наклонно-направленным бурением

Also Published As

Publication number Publication date
CA2854443C (en) 2016-10-18
US20140311803A1 (en) 2014-10-23
CA2854443A1 (en) 2013-05-23
AU2011381034A1 (en) 2014-05-22
AU2011381034B2 (en) 2016-02-25
US9733191B2 (en) 2017-08-15
WO2013074089A1 (en) 2013-05-23
RU2613666C2 (ru) 2017-03-21
EP2780546A1 (en) 2014-09-24
CN103946481A (zh) 2014-07-23
CN103946481B (zh) 2017-03-08
BR112014011732A2 (pt) 2017-05-09
EP2780546B1 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014122122A (ru) Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента
RU2607826C2 (ru) Скважинный инструмент для определения скорости потока
US10415373B2 (en) Submersible pump monitoring
RU2683382C2 (ru) Пространственно-направленные измерения с использованием нейтронных источников
BRPI1013233B1 (pt) Aparelho e método para detectar um influxo de gás em um fluido de furo de poço durante operações de perfuração
BR112016025899B1 (pt) Método para obtenção de uma indicação de influxo de fluido e aparelho de detecção acústica distribuída
CN102334024A (zh) 基于干涉测量的井下分析工具
NO343897B1 (no) Nedihullssarter selektive optiske fibersensorsystemer og fremgangsmåter
NO344294B1 (no) Brønnhullsanordning og en fremgangsmåte for å estimere fluidforurensning nede i et 5 brønnhull.
NO320981B1 (no) Fremgangsmate og anordning for maling av gass-stromningsrate i flerfase-bronnstrom i naer-horisontale borehullseksjoner
RU2009114158A (ru) Устройство и способ оценки текучей среды для обслуживания скважины с использованием рентгеновского излучения
CA2944352A1 (en) Attenuation correction for distributed temperature sensors using antistokes to rayleigh ratio
US10254438B2 (en) Adaptive feedback for phase estimation and adjustment
BR112017015598B1 (pt) Sistema para determinar a densidade e viscosidade de um fluido do fundo do poço, e, método para determinar a densidade e viscosidade de um fluido do fundo do poço
WO2022212204A1 (en) Laser doppler velocimetry-based flow sensor for downhole measurements in oil pipes
NO20151436A1 (en) Device and method for temperature detection and measurement using integrated computational elements
AU2017201319B2 (en) Device and method for corrosion detection and formation evaluation using integrated computational elements
US20180112526A1 (en) Moveable Assembly for Simultaneous Detection of Analytic and Compensation Signals in Optical Computing
RU2016141140A (ru) Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента
RU2520110C1 (ru) Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки
RU2085726C1 (ru) Устройство для одновременного измерения параметров бурового раствора
BR112017005427B1 (pt) Método para analisar uma amostra de fluido de fundo de poço e ferramenta de fundo de poço para analisar uma amostra de fluido de fundo de poço
RU122434U1 (ru) Скважинное фотометрическое устройство
CA2615140A1 (en) Flow density tool
GB2558448A (en) Device and method for corrosion detection and formation evaluation using integrated computational elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201116