RU2015140710A - Скважинный кварцевый датчик с минимальным применением электроники - Google Patents
Скважинный кварцевый датчик с минимальным применением электроники Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015140710A RU2015140710A RU2015140710A RU2015140710A RU2015140710A RU 2015140710 A RU2015140710 A RU 2015140710A RU 2015140710 A RU2015140710 A RU 2015140710A RU 2015140710 A RU2015140710 A RU 2015140710A RU 2015140710 A RU2015140710 A RU 2015140710A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonant sensor
- sensor
- resonant
- incident energy
- transmission line
- Prior art date
Links
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
- E21B47/07—Temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H13/00—Measuring resonant frequency
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0092—Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
- G01V1/44—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Claims (37)
1. Система для применения при контроле давления, температуры и/или вибрации, содержащая
анализатор (23) цепи,
по меньшей мере один или более независимых резонансных датчиков (41/43) с индивидуальными резонансными частотами, расположенных в скважине, и
линию (15/17) передачи, соединяющую анализатор цепи с указанным по меньшей мере одним резонансным датчиком (41/43);
при этом линия (15/17) передачи представляет собой минимум один проводник с заземлением длиной по меньшей мере 100 футов (30,48 м) и выполнена управляемой по импедансу до указанного по меньшей мере одного резонансного датчика,
анализатор (23) цепи содержит генератор (25) колебательного сигнала и детектор (27) сигналов и выполнен с возможностью:
подачи падающей энергии в форме колебательного сигнала по указанной линии (15/17) передачи, соединенной с указанным по меньшей мере одним резонансным датчиком (41/43), и качания частоты колебательного сигнала от одной опорной частоты до другой опорной частоты на указанном по меньшей мере одном резонансном датчике (41/43), при этом ожидаемый собственный резонанс указанного по меньшей мере одного резонансного датчика (41/43) находится между указанными опорными частотами;
одновременного приема отраженной части падающей энергии от указанного по меньшей мере одного резонансного датчика (41/43), поступающей обратно по линии (15/17) передачи;
измерения полученной отраженной части падающей энергии и
определения изменения в отраженной части падающей энергии по качающимся частотам.
2. Система по п. 1, содержащая также средства для увеличения отраженной части падающей энергии относительно подаваемой падающей энергии.
3. Система по п. 2, в которой увеличивающие средства представляют собой резистор (37) с постоянным сопротивлением, который по существу согласует нагрузку импеданса системы.
4. Система по п. 1, содержащая также второй резонансный датчик (41/43).
5. Система по п. 4, в которой по меньшей мере один резонансный датчик и второй резонансный датчик (41/43) соединены параллельно.
6. Система по п. 4, в которой анализатор (23) цепи выполнен с возможностью осуществления качания частоты одновременно на указанном по меньшей мере одном резонансном датчике (41/43) и втором резонансном датчике (41/43).
7. Система по п. 4, в которой по меньшей мере один резонансный датчик (41/43) и второй резонансный датчик (41/43) разделены линией передачи (15/17) или сетевым фильтром (39).
8. Система по п. 7, в которой отраженная часть падающей энергии включает в себя энергию обратной передачи.
9. Система по п. 1, содержащая также пассивный датчик температуры (35), соединенный с анализатором (23) цепи линией (15/17) передачи.
10. Система по п. 7, содержащая также развязывающий контур, расположенный между пассивным температурным датчиком (35) и по меньшей мере одним резонансным датчиком (41/43).
11. Система по п. 1, в которой колебательный сигнал представляет собой синусоидальный низкочастотный сигнал или синусоидальный сигнал более высокой частоты, сформированный генератором сигналов.
12. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один резонансный датчик (41/43) представляет собой кварцевый датчик (41) давления или кварцевый датчик (35/43) температуры.
13. Способ контроля давления, температуры и/или вибрации, согласно которому:
подают падающую энергию в форме колебательного сигнала по линии (15/17) передачи, соединенной по меньшей мере с одним резонансным датчиком (41/43), расположенным в скважине, и обеспечивают качание частоты колебательного сигнала от одной опорной частоты до другой опорной частоты по меньшей мере на одном резонансном датчике (41/43) с ожидаемым собственным резонансом по меньшей мере одного резонансного датчика (41/43) между двумя опорными частотами;
одновременно принимают отраженную часть падающей энергии от указанного по меньшей мере одного резонансного датчика (41/43), идущую обратно по линии (15/17) передачи;
измеряют фазу и амплитуду принятой отраженной части падающей энергии; и
определяют изменение в полученной отраженной части падающей энергии по качающимся частотам;
причем этапы подачи, приема, измерения и определения выполняют анализатором (23) цепи, содержащим генератор (25) колебательного сигнала и детектор (27) сигналов,
линия (15/17) передачи, соединяющая анализатор (23) цепи с указанным по меньшей мере одним резонансным датчиком (41/43), представляет собой минимум один проводник с заземлением длиной по меньшей мере 100 футов (30,48 м) и выполнена управляемой по импедансу до указанного по меньшей мере одного резонансного датчика.
14. Способ по п. 13, включающий в себя также этап увеличения отраженной части падающей энергии относительного поданной падающей энергии путем согласования импедансной нагрузки (37) системы указанного по меньшей мере одного резонансного датчика (41/43).
15. Способ по п. 13, согласно которому также используют второй резонансный датчик (41/43), для которого анализатор (23) цепи выполняет указанные этапы подачи, приема, измерения и определения.
16. Способ по п. 15, в котором анализатор (23) цепи осуществляет качание частоты одновременно на по меньшей мере одном резонансном датчике (41/43) и втором резонансного датчике (41/43).
17. Способ по п. 15, в которой по меньшей мере один резонансный датчик (41/43) и второй резонансный датчик (41/43) разделены линией (15/17) передачи или сетевым фильтром (49).
18. Способ по п. 17, в котором отраженная часть падающей энергии включает в себя энергию обратной передачи.
19. Способ по п. 13, в котором второй датчик представляет собой пассивный датчик (35) температуры, соединенный с анализатором (23) цепи линией (15/17) передачи.
20. Способ по п. 19, в котором используется также развязывающий контур (49), расположенный между пассивным температурным датчиком и по меньшей мере одним резонансным датчиком (41/43).
21. Способ по п. 13, в котором колебательный сигнал представляет собой синусоидальный низкочастотный сигнал или синусоидальный сигнал более высокой частоты, сформированный генератором (25) сигналов.
22. Способ по п. 13, в котором по меньшей мере один резонансный датчик (41/43) представляет собой кварцевый датчик (41) давления или кварцевый датчик (43) температуры.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361784614P | 2013-03-14 | 2013-03-14 | |
| US61/784,614 | 2013-03-14 | ||
| US14/209,260 | 2014-03-13 | ||
| US14/209,260 US9506340B2 (en) | 2013-03-14 | 2014-03-13 | Downhole quartz gauge with minimal electronics |
| PCT/US2014/028496 WO2014152975A2 (en) | 2013-03-14 | 2014-03-14 | Downhole quartz gauge with minimal electronics |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015140710A true RU2015140710A (ru) | 2017-04-19 |
| RU2648390C2 RU2648390C2 (ru) | 2018-03-26 |
Family
ID=50487190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015140710A RU2648390C2 (ru) | 2013-03-14 | 2014-03-14 | Скважинный кварцевый датчик с минимальным применением электроники |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9506340B2 (ru) |
| EP (1) | EP2971496A2 (ru) |
| CN (1) | CN105308264A (ru) |
| CA (1) | CA2906755C (ru) |
| RU (1) | RU2648390C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014152975A2 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3204605B1 (en) * | 2014-12-31 | 2023-06-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Integrated multiple parameter sensing system and method for leak detection |
| US10450855B2 (en) * | 2016-04-04 | 2019-10-22 | Sercel-Grc Corp. | System and method for parameter measurement in well |
| GB2550868B (en) * | 2016-05-26 | 2019-02-06 | Metrol Tech Ltd | Apparatuses and methods for sensing temperature along a wellbore using temperature sensor modules comprising a crystal oscillator |
| WO2018031037A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wireline signal noise reduction |
| CN106840445A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-13 | 中国地震局地壳应力研究所 | 一种高精度石英晶体温度计 |
| US11286752B2 (en) * | 2018-08-10 | 2022-03-29 | Schlumberger Techology Corporation | In-situ evaluation of gauges |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4282487A (en) | 1979-09-26 | 1981-08-04 | Trw Inc. | Subsea hydrocarbon sensor system |
| US4724381A (en) * | 1986-02-03 | 1988-02-09 | Niagara Mohawk Power Corporation | RF antenna for transmission line sensor |
| GB9212685D0 (en) | 1992-06-15 | 1992-07-29 | Flight Refueling Ltd | Data transfer |
| US6157215A (en) * | 1998-06-29 | 2000-12-05 | Lucent Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling impedance |
| US6121894A (en) * | 1998-11-23 | 2000-09-19 | U.S. Army Corps Of Engineers As Represented By The Secretary Of The Army | Low cost time domain reflectometry system for bridge scour detection and monitoring |
| GB0007325D0 (en) | 2000-03-27 | 2000-05-17 | Atherton Eric | High temperature sensor |
| US7565834B2 (en) * | 2007-05-21 | 2009-07-28 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and systems for investigating downhole conditions |
| US10488286B2 (en) | 2009-11-30 | 2019-11-26 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for measurement incorporating a crystal oscillator |
| EA025452B1 (ru) * | 2010-11-12 | 2016-12-30 | ШЕВРОН Ю. Эс. Эй. ИНК. | Система и способ дистанционного измерения |
-
2014
- 2014-03-13 US US14/209,260 patent/US9506340B2/en active Active
- 2014-03-14 CN CN201480015507.2A patent/CN105308264A/zh active Pending
- 2014-03-14 RU RU2015140710A patent/RU2648390C2/ru active
- 2014-03-14 EP EP14717619.2A patent/EP2971496A2/en not_active Withdrawn
- 2014-03-14 CA CA2906755A patent/CA2906755C/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-03-14 WO PCT/US2014/028496 patent/WO2014152975A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014152975A2 (en) | 2014-09-25 |
| US9506340B2 (en) | 2016-11-29 |
| RU2648390C2 (ru) | 2018-03-26 |
| US20140311235A1 (en) | 2014-10-23 |
| WO2014152975A3 (en) | 2014-12-31 |
| EP2971496A2 (en) | 2016-01-20 |
| CN105308264A (zh) | 2016-02-03 |
| CA2906755A1 (en) | 2014-09-25 |
| CA2906755C (en) | 2017-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2015140710A (ru) | Скважинный кварцевый датчик с минимальным применением электроники | |
| RU2015138282A (ru) | Система детектирования вибрации в термокармане | |
| KR20120123341A (ko) | 무선 측정 장치, 및 무선 온도 측정 시스템 | |
| US20070051176A1 (en) | Passive hybrid lc/SAW/BAW wireless sensor | |
| US20140373599A1 (en) | Detection and locking to the absorption spectra of gasses using quartz enhanced photoacoustic sprectroscopy | |
| RU2014145159A (ru) | Датчик для измерения свойств материала | |
| US20100156629A1 (en) | Mems devices and remote sensing systems utilizing the same | |
| TW201143312A (en) | Wireless detection apparatus and method | |
| RU2006105788A (ru) | Коммуникационное устройство для установления канала передачи данных между интеллектуальными устройствами | |
| EA201491792A1 (ru) | Система и способ измерения, имеющие в своем составе кварцевый резонатор | |
| KR20110123730A (ko) | 원격 감지 시스템 및 원격 감지 방법 | |
| CN102869960A (zh) | 用于确定和/或监测介质的过程变量的装置 | |
| KR101552283B1 (ko) | 표면탄성파 센서를 이용한 온도 및 거리 동시 측정 시스템 | |
| US10107885B2 (en) | Pulse detection apparatus and pulse detection method | |
| US20170030868A1 (en) | System and method for rfid-based remote material analysis | |
| RU2013151381A (ru) | Способ и устройство для оценки целостности оборудования, управляющего технологическим процессом | |
| FR2981755B1 (fr) | Procede d'interrogation rapide d'un capteur passif, notamment du type a ondes acoustiques de surface, et systeme de mesure de la frequence propre d'un tel capteur | |
| US20170149545A1 (en) | Method and interrogation device for interrogating data from a passive element | |
| KR100807843B1 (ko) | 타이어 압력 감지 시스템용 무선 송신기 | |
| JP2015178955A (ja) | 温度測定システム | |
| JP6451035B2 (ja) | 共振素子の無線計測システム | |
| SU1183886A1 (ru) | Устройство дл измерени концентрации нерастворенного газа в жидкости | |
| JP2016138804A (ja) | 品質評価装置 | |
| RU2007124166A (ru) | Способ неинвазивного измерения скорости распространения акустических колебаний в эластичной ткани | |
| SU1151836A1 (ru) | Способ дистанционного измерени температуры |