RU2500888C1 - Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus - Google Patents

Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus Download PDF

Info

Publication number
RU2500888C1
RU2500888C1 RU2012128934/03A RU2012128934A RU2500888C1 RU 2500888 C1 RU2500888 C1 RU 2500888C1 RU 2012128934/03 A RU2012128934/03 A RU 2012128934/03A RU 2012128934 A RU2012128934 A RU 2012128934A RU 2500888 C1 RU2500888 C1 RU 2500888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
point
determination
frequency
borehole
acoustic
Prior art date
Application number
RU2012128934/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Евгеньевич Аксютин
Сергей Викторович Власов
Сергей Алексеевич Егурцов
Юрий Владимирович Иванов
Татьяна Владимировна Скрынник
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергодиагностика"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергодиагностика" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергодиагностика"
Priority to RU2012128934/03A priority Critical patent/RU2500888C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2500888C1 publication Critical patent/RU2500888C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus involves equal movement of acoustic transducer along the borehole and processing of noise signal received at its output, which is used for depth determination of fluid crossflow point. At that in output noise signal of acoustic transducer frequency-stable discreet component f0 is defined and instant Doppler-beat frequency f(t) is registered as transducer moves along the borehole with equal speed. At the moment when instant Doppler-beat frequency f(t) is equal to discreet component f0, time t0 is recorded and depth h0 for noise source is defined against specified mathematical expression.
EFFECT: method reduces labour intensity for determination of fluid crossflow point in borehole annulus.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано, например, для определения качества цементирования скважин.The invention relates to the oil and gas industry and can be used, for example, to determine the quality of cementing wells.

Известен способ аналогичного назначения, согласно которому для определения наличия заколонного движения жидкости в скважине создают виброакустические колебания путем закачки в скважину жидкости с последующей многократной регистрацией виброакустических колебаний. При этом определение заколонного движения жидкости в скважине проводят по изменению амплитуд виброакустических колебаний /Патент РФ №2066751, кл. Е21В 47/10, 1996/.A known method for a similar purpose, according to which to determine the presence of annular movement of fluid in the well, vibroacoustic vibrations are created by pumping fluid into the well, followed by multiple recording of vibroacoustic vibrations. Moreover, the determination of the annular movement of fluid in the well is carried out by changing the amplitudes of the vibro-acoustic vibrations / RF Patent No. 2066751, class. ЕВВ 47/10, 1996 /.

Недостатком известного способа является ограниченность его применения только случаем выявления наличия факта заколонного перетока флюида.The disadvantage of this method is its limited use only in the case of detecting the presence of a fact of annular fluid flow.

Известен способ того же назначения, принятый за прототип, заключающийся в равномерном перемещении вдоль или параллельно оси скважины с равномерной скоростью V акустического преобразователя и отработке полученного на его выходе шумового сигнала, по которому судят о глубине h0 расположения места перетока флюида.There is a method of the same purpose, adopted as a prototype, which consists in uniformly moving along or parallel to the axis of the well with a uniform speed V of the acoustic transducer and working out the noise signal received at its output, which is used to judge the depth h 0 of the location of the fluid flow.

В прототипе предварительно регистрируют распределение температурных аномалий вдоль ствола скважины с помощью скважинного термометра и выделяют интервалы их отклонений от геотермы. Затем дважды проводят регистрацию шумовых сигналов акустическим преобразователем - при раскрытых и закрытых рычагах-волноводах в местах расположения температурных аномалий (RU 2405936 С2, кл. Е21В 47/14, опубл. 10.12.2010).In the prototype, the distribution of temperature anomalies along the wellbore is pre-recorded using a downhole thermometer and the intervals of their deviations from the geotherm are distinguished. Then, noise signals are recorded twice by an acoustic transducer — with the waveguide levers open and closed at the locations of the temperature anomalies (RU 2405936 C2, class Е21В 47/14, published on December 10, 2010).

Недостатком прототипа является сложность практической реализации способа, вытекающая из необходимости применения в исследованиях помимо акустического еще и термического каротажа, а также необходимости применения специальных рычагов-волноводов в акустическом каротаже.The disadvantage of the prototype is the complexity of the practical implementation of the method, resulting from the need to use research in addition to acoustic and thermal logging, as well as the need to use special leverage waveguides in acoustic logging.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является упрощение практической реализации способа.The technical result obtained from the implementation of the invention is to simplify the practical implementation of the method.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном акустическом способе, заключающемся в равномерном перемещении вдоль или параллельно оси скважины с равномерной скоростью V акустического преобразователя и отработке полученного на его выходе шумового сигнала, по которому судят о глубине h0 расположения места перетока флюида, предварительно из шумового сигнала выделяют стабильную по частоте дискретную составляющую f0, а на выходе акустического преобразователя по мере его перемещения вдоль или параллельно оси скважины регистрируют мгновенную доплеровскую частоту f(t) и в момент времени t0, в который значение мгновенной доплеровской частоты f(t)=f0, определяют глубину h0 по формуле:This technical result is achieved due to the fact that in the known acoustic method, which consists in uniformly moving along or parallel to the axis of the well with a uniform speed V of the acoustic transducer and working out the noise signal received at its output, which is used to judge the depth h 0 of the location of the fluid flow, first, a discrete component f 0 stable in frequency is isolated from the noise signal, and at the output of the acoustic transducer as it moves along or parallel to the axis of the wells s register the instantaneous Doppler frequency f (t) and at time t 0 , at which the value of the instantaneous Doppler frequency f (t) = f 0 , determine the depth h 0 by the formula:

h 0 = V t 0 ( 1 )

Figure 00000001
h 0 = V t 0 ( one )
Figure 00000001

Кроме того, из шумового сигнала выделяют стабильную по частоте дискретную составляющую частотой выше 500 Гц.In addition, a frequency-stable, discrete component with a frequency above 500 Hz is isolated from the noise signal.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема реализации способа; на фиг.2 - траектория частотно-временного следа для пояснения существа способа.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a diagram of the implementation of the method; figure 2 - the trajectory of the time-frequency trace to explain the essence of the method.

Схема, реализующая способ, включает в себя акустическую каротажную систему, состоящую из спускоподъемного устройства 1 (СПУ 1), кабеля-троса 2 и акустического преобразователя 3. Имеется также вторичная электронная аппаратура 4, выполненная, например, в виде частотного дискриминатора и компьютера, ко входу которой подключен выход преобразователя 3 через кабель-трос 2.The circuit that implements the method includes an acoustic logging system consisting of a hoisting device 1 (SPU 1), a cable cable 2 and an acoustic transducer 3. There is also a secondary electronic equipment 4, made, for example, in the form of a frequency discriminator and a computer, the input of which the output of the converter 3 is connected via a cable-cable 2.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Опускают или поднимают с равномерной скоростью V акустический преобразователь 3 с помощью СПУ 1 и кабеля-троса 2. Одновременно регистрируют с помощью вторичной электронной аппаратуры 4 шумовой выходной сигнал на выходе преобразователя 3. Выделяют из шумового выходного сигнала акустического преобразователя 3 стабильную по частоте дискретную составляющую f0 с помощью перестраиваемых полосовых фильтров частотного дискриминатора.Acoustic transducer 3 is lowered or raised at a uniform speed V using SPU 1 and cable-cable 2. At the same time, using a secondary electronic equipment 4, the noise output signal at the output of transducer 3 is detected. The frequency-stable discrete component f is isolated from the noise output of acoustic transducer 3 0 using tunable band-pass filters of the frequency discriminator.

Поскольку между акустическим преобразователем 3 и источником 5 шума (фиг.1) имеет место равномерное движение со скоростью V, то возникает эффект Доплера, проявляющийся в том, что мгновенная доплеровская частота f(t) на выделенной дискретной составляющей f0 будет изменяться со временем t по мере изменения расстояния d между преобразователем 3 и источником 5 шума.Since between the acoustic transducer 3 and the noise source 5 (Fig. 1) there is uniform motion with speed V, the Doppler effect occurs, which manifests itself in the fact that the instantaneous Doppler frequency f (t) on the selected discrete component f 0 will change with time t as the distance d between the transducer 3 and the noise source 5 changes.

Характер изменения мгновенной доплеровской частоты подчиняется математическому соотношению (Измерительная техника, 1997, №3, с.48-52):The nature of the change in instantaneous Doppler frequency obeys the mathematical relation (Measuring technique, 1997, No. 3, p. 48-52):

f ( t ) = f 0 [ 1 + V 2 ( t 0 t ) c d 2 + V 2 ( t t 0 ) 2 ] ( 2 ) ,

Figure 00000002
f ( t ) = f 0 [ one + V 2 ( t 0 - t ) c d 2 + V 2 ( t - t 0 ) 2 ] ( 2 ) ,
Figure 00000002

где c - скорость звука; t0 - момент времени, в который преобразователь 3 будет расположен на траверзном расстоянии от источника 5 шума (по существу, будет расположен напротив источника 5 шума, как представлено на фиг.1).where c is the speed of sound; t 0 is the point in time at which the transducer 3 will be located at a traverse distance from the noise source 5 (essentially, it will be located opposite the noise source 5, as shown in figure 1).

Характер изменения мгновенной доплеровской частоты f(t) представлен на фиг.2, из которого видно, что на временах t<<t0 и t>>t0 f ( t ) = f 1 = f 2 = f 0 ± f 0 V c .

Figure 00000003
The nature of the change in the instantaneous Doppler frequency f (t) is shown in FIG. 2, from which it can be seen that at times t << t 0 and t >> t 0 f ( t ) = f one = f 2 = f 0 ± f 0 V c .
Figure 00000003

В момент времени t0, когда преобразователь 3 расположен на траверзном расстоянии от источника 5 шума (напротив источника 5 шума), f(t)=f0.At time t 0 , when the converter 3 is located at a traverse distance from the noise source 5 (opposite the noise source 5), f (t) = f 0 .

Вторичная аппаратура 4 фиксирует на компьютере момент времени t0 и по нему определяет глубину h0 по формуле (1).Secondary equipment 4 fixes a point in time t 0 on a computer and determines the depth h 0 from it using formula (1).

Высокая точность измерений мгновенной доплеровской частоты f(t) наблюдается при значениях f0>500 Гц.High measurement accuracy of the instantaneous Doppler frequency f (t) is observed at f 0 > 500 Hz.

Claims (2)

1. Акустический способ определения места перетока флюида в заколонном пространстве скважины, заключающийся в равномерном перемещении вдоль или параллельно оси скважины с равномерной скоростью V акустического преобразователя и отработке полученного на его выходе шумового сигнала, по которому судят о глубине h0 расположения места перетока флюида, отличающийся тем, что предварительно из шумового сигнала выделяют стабильную по частоте дискретную составляющую f0, a на выходе акустического преобразователя по мере его перемещения вдоль или параллельно оси скважины регистрируют мгновенную доплеровскую частоту f(t) и в момент времени t0, в который значение мгновенной доплеровской частоты f(t)=f0, определяют глубину h0 по формуле h0=Vt0.1. The acoustic method of determining the place of fluid flow in the annulus of the well, which consists in uniformly moving along or parallel to the axis of the well with a uniform velocity V of the acoustic transducer and working out the noise signal received at its output, which judges the depth h 0 of the location of the place of fluid flow, different in that the pre-noise signal from isolated stable discrete frequency component f 0, a output acoustic transducer as it travels along or arallelno axis of the borehole is recorded instantaneous Doppler frequency f (t) and at time 0 t, in which the instantaneous Doppler frequency f (t) = f 0, the depth h is determined by the formula h 0 0 0 = Vt. 2. Акустический способ по п.1, отличающийся тем, что из шумового сигнала выделяют стабильную по частоте дискретную составляющую частотой выше 500 Гц. 2. The acoustic method according to claim 1, characterized in that a frequency-stable discrete component with a frequency above 500 Hz is isolated from the noise signal.
RU2012128934/03A 2012-07-10 2012-07-10 Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus RU2500888C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012128934/03A RU2500888C1 (en) 2012-07-10 2012-07-10 Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012128934/03A RU2500888C1 (en) 2012-07-10 2012-07-10 Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2500888C1 true RU2500888C1 (en) 2013-12-10

Family

ID=49711099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012128934/03A RU2500888C1 (en) 2012-07-10 2012-07-10 Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2500888C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728123C1 (en) * 2019-12-20 2020-07-28 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method of determining working intervals of depths of oil and gas formations

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU672589A1 (en) * 1977-12-29 1979-07-05 Предприятие П/Я Р-6303 Device for well noise-logging
SU883374A1 (en) * 1979-01-09 1981-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин Method of investigated the state of a cased well
US4905203A (en) * 1988-09-30 1990-02-27 Texaco Inc. Downhole doppler flowmeter
RU2078923C1 (en) * 1995-04-13 1997-05-10 Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина Method of control of motion of formation fluid in casing string-borehole annulus of development well
WO2003097997A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic doppler downhole fluid flow measurement
US6913079B2 (en) * 2000-06-29 2005-07-05 Paulo S. Tubel Method and system for monitoring smart structures utilizing distributed optical sensors
RU2304215C1 (en) * 2006-01-24 2007-08-10 Александр Рафаилович Князев Method to determine gas-saturated intervals in casing annulus of well
RU2373392C1 (en) * 2008-02-26 2009-11-20 Александр Кузьмич Троянов Method for detection of annulus fluid flows in wells
RU2405936C2 (en) * 2007-11-30 2010-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Краснодар" (ООО "Газпром добыча Краснодар") Method for complex assessment of wells cementing quality and isolation of reservoir beds

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU672589A1 (en) * 1977-12-29 1979-07-05 Предприятие П/Я Р-6303 Device for well noise-logging
SU883374A1 (en) * 1979-01-09 1981-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин Method of investigated the state of a cased well
US4905203A (en) * 1988-09-30 1990-02-27 Texaco Inc. Downhole doppler flowmeter
RU2078923C1 (en) * 1995-04-13 1997-05-10 Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина Method of control of motion of formation fluid in casing string-borehole annulus of development well
US6913079B2 (en) * 2000-06-29 2005-07-05 Paulo S. Tubel Method and system for monitoring smart structures utilizing distributed optical sensors
WO2003097997A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic doppler downhole fluid flow measurement
RU2304215C1 (en) * 2006-01-24 2007-08-10 Александр Рафаилович Князев Method to determine gas-saturated intervals in casing annulus of well
RU2405936C2 (en) * 2007-11-30 2010-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Краснодар" (ООО "Газпром добыча Краснодар") Method for complex assessment of wells cementing quality and isolation of reservoir beds
RU2373392C1 (en) * 2008-02-26 2009-11-20 Александр Кузьмич Троянов Method for detection of annulus fluid flows in wells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728123C1 (en) * 2019-12-20 2020-07-28 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method of determining working intervals of depths of oil and gas formations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10487648B2 (en) Entropy based multiphase flow detection
WO2020109426A3 (en) Das data processing to identify fluid inflow locations and fluid type
US9850749B2 (en) Method of acoustic surveying
CA3041475C (en) Nonlinear acoustic downhole pore pressure measurements
NO343792B1 (en) Acoustic fluid analyzer
CN107278263A (en) Slug flow is monitored and gasmetry
US3962674A (en) Acoustic logging using ultrasonic frequencies
CN104062645A (en) Method for measuring phase difference between parametric array difference-frequency wave and same-frequency small-amplitude wave signal
RU2500888C1 (en) Acoustic method for determination of fluid crossflow point in borehole annulus
CN106770668A (en) A kind of pile quality sound wave transmission method detection method for single hole
US11397081B2 (en) Method and apparatus for determining a tubular thickness using a pulse echo waveform signal
RU2466273C2 (en) Method to determine thickness of clayey crust
RU2474688C1 (en) Method for determining acoustic characteristics of clay cake
RU2650747C1 (en) Method and device for determining the location of the pipeline passage
EA005657B1 (en) Use of cuttings for real time attenuation prediction
RU2787265C1 (en) Method for borehole acoustic noise logging
RU2556324C1 (en) Method and device for measurement of speed of currents and wave processes in ocean
RU2197679C2 (en) Method for locating leak points on liquid-carrying pipeline
RU2462592C1 (en) Acoustic method of detection of fluid behind-casing flows location
RU2613704C1 (en) Acoustic determination method of perforation parameters at secondary completion of oil and gas wells
RU2640125C1 (en) Acoustic system of determining parameters of perforation at secondary opening of oil and gas drilling wells
UA132692U (en) METHOD OF DETERMINATION OF CHARACTERISTICS OF FEROMAGNETIC RIVERS IN THE PROCESS OF DRILLING IN THE MOUNTAIN MASS
Li et al. The early kick monitoring based on the ultrasonic measurement techniques in deep drilling
UA132691U (en) METHOD OF AUTOMATIC CONTROL OF CHARACTERISTICS OF FEROMAGNETIC RIVERS IN THE PROCESS OF DRILLING IN THE MOUNTAIN MASS
SU989505A1 (en) Device for determination of seam communication in cased wells

Legal Events

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

Effective date: 20150711