SA517380775B1 - مستشعر انعكاس-فقط عند عدة زوايا لتحديد الخواص الصوتية القريب من الوقت الفعلي لمائع أسفل الحفرة - Google Patents
مستشعر انعكاس-فقط عند عدة زوايا لتحديد الخواص الصوتية القريب من الوقت الفعلي لمائع أسفل الحفرة Download PDFInfo
- Publication number
- SA517380775B1 SA517380775B1 SA517380775A SA517380775A SA517380775B1 SA 517380775 B1 SA517380775 B1 SA 517380775B1 SA 517380775 A SA517380775 A SA 517380775A SA 517380775 A SA517380775 A SA 517380775A SA 517380775 B1 SA517380775 B1 SA 517380775B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- acoustic
- reflection
- interest
- variable
- fluid
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 241000234435 Lilium Species 0.000 claims description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 52
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 18
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 101100289061 Drosophila melanogaster lili gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009532 heart rate measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01V1/48—Processing data
- G01V1/50—Analysing data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves
-
- 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
- E21B47/005—Monitoring or checking of cementation quality or level
-
- 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
- E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
- E21B47/017—Protecting measuring instruments
-
- 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
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
- E21B47/107—Locating fluid leaks, intrusions or movements using acoustic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
- G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
- G01N2291/011—Velocity or travel time
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
يتعلق الاختراع الحالي بطرق، ونظم، وأجهزة لتحديد متغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة downhole fluid (660) باستخدام تجميعة صوتية acoustic assembly (110) تتضمن وسط إرسال صوتي acoustic transmission medium صلب فردي له وجه مغمور في مائع أسفل الحفرة (660). تتضمن الطرق استخدام خواص مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية acoustic pulse reflections من وجه بيني سائل-صلب عند وجه وسط الإرسال الصوتي الصلب لتقدير المتغير محل الاهتمام بالقرب من الوقت الفعلي. يمكن أن تتضمن الخواص حجم انعكاس مناظر وزاوية الانعكاس الفريدة المناظرة لكل انعكاس نبضة صوتية. يمكن أن تتضمن الطرق توليد مجموعة بيانات ثنائية الأبعاد من خواص مقاسة، توليد منحنى بواسطة تنفيذ تجهيزة بيانات على مجموعة البيانات ثنائية الأبعاد، وباستخدام الانحدار التبادلي للمنحنى لتقدير المتغير محل الاهتمام. يمكن أن تتضمن الطرق تقدير قيم معتمدة على الزمن للمتغير محل الاهتمام بشكل مستمر أساسا بينما تعمل التجميعة الصوتية (110) على دورة تسجيل بيانات واحدة في ثقب الحفر. شكل 5
Description
مستشعر انعكاس-فقط عند عدة زوايا لتحديد الخواص الصوتية القربب من الوقت الفعلي لمائع أسفل الحفرة REFLECTION-ONLY SENSOR AT MULTIPLE ANGLES FOR NEAR REAL.- TIME DETERMINATION OF ACOUSTIC PROPERTIES OF A FLUID DOWNHOLE الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق هذا الكشف بشكل عام بأدوات ثقب الحفر borehole tools وتحديدا بطرق وأجهزة لتقدير متغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة .downhole fluid يمكن أن تكون هناك حاجة لتحديد الخواص الصوتية لموائع أسفل الحفرة لأنواع مختلفة نم التقييم أسفل الحفرة. (Sa استخدام هذه الخواص في وصف المائع نفسه؛ أو للاستخدام في طرق لتقييم التكوين؛ ثقب الحفر chorehole المبيت casing الأسمنت؛ أو لعمليات سابقة أو عمليات مستمرة في ثقب الحفر شاملة الكشف أو التطوير أو الإنتاج. JUS واحد؛ سوف يكون مطلويا تنفيذ فحص صوتي acoustic inspection لمبيت مجهز بالأسمنت في ثقب الحفر لتحديد الخواص المحددة المتعلقة بالمبيت والمواد المحيطة. مثلاء يمكن تقييم الرابط 0 بين الأسمنت والمبيت؛ أو يمكن تقدير قوة الأسمنت وراء المبيت أو سمك المبيت باستخدام قياسات الموجات الصوتية Alls يمكن الإشارة بشكل عام إليها بتسجيل بيانات ريط اسمنت مبيت. بالنسبة للعديد من هذه التقنيات» سوف يكون مطلويا أن يتم تعويض الاختلافات في موائع تملاً ثقب الحفر Sli) مائع حفر «(drilling fluid لأن المعالجة التقليدية عالية الحساسية إلى خواص مائع الحفر. بالتالي؛ يتم استخدام العديد من التقنيات المختلفة المستخدمة حاليا لتحديد متغيرات المائع الذي يؤثر 5 على القياسات الصوتية؛ مثل المعاوقة الصوتية وسرعة الصوت؛ لتفسير بيانات الانعكاس الصوتية. بشكل تقليدي؛ تم استخدام وقت انتقال وقت انتقال الإشارات الصوتية المنتقلة خلال المائع لتحديد سرعة الصوت؛ ويمكن استخدام قياسات إضافية لتقدير واحد على الأقل من المعاوقة الصوتية وكثافة المائع. تصف براءة الاختراع الأمريكية 5,886,250 مقياس كثافة مائع بالموجات فوق الصوتية تم تهيئته paid 0 كثافة المائع sly على إشارات الموجات فوق الصوتية المنعكسة في أسافين مختلفة الزوايا
مغمورة في المائع. علاوة على ذلك؛ براءة الاختراع الأمريكية 0204808/2005 أ1 تقنية قياس
صدى النبض من أجل تحديد سرعة صوت المائع والمعاوقة الصوتية وكثافة المائع.
الوصف العام للاختراع
في بعض الجوانب؛ يتعلق الكشف الحالي بطرق وأجهزة لتقدير متغير واحد على الأقل محل الاهتمام
المائع أسفل الحفرة متعلق بتكوين أرضي earth formation متقاطع بواسطة ثقب الحفر.
يمكن أن تتضمن نماذج الطريقة لتحديد متغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة وفقا للكشف الحالي
تحديد متغير صوتي محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة باستخدام تجميعة صوتية acoustic assembly
تتضمن وسط إرسال acoustic transmission medium صوتي صلب فردي له sare dag في Ble
أسفل الحفرة. تتضمن الطرق باستخدام خواص مجموعة من انعكاسات diay صوتية acoustic pulse reflections 0 من وجه بيني سائل-صلب عند وجه وسط الإرسال الصوتي الصلب لتقدير
المتغير محل الاهتمام بالقرب من الوقت الفعلي؛ حيث كل انعكاس نبضة صوتية لمجموعة انعكاسات
نبضة صوتية لزاوية انعكاس فريدة مناظرة نسبة إلى الوجه.
يمكن أن تتضمن الخواص حجم انعكاس reflection amplitude مناظر وزاوية الانعكاس angle of
reflection الفريدة المناظرة لكل انعكاس نبضة صوتية. يمكن أن تتضمن الطرق تقدير المتغير محل 5 الاهتمام بواسطة تحديد قيم مناظرة ل 2[ ( 101+ 1)/( 1-1201 )] و[م [1/8in? لمجموعة انعكاسات
نبضة صوتية؛ حيث Ble rm) عن حجم الانعكاس المناظر وم عبارة عن زاوية الانعكاس الفريدة
المناظرة. يمكن أن تتضمن الطرق توليد مجموعة بيانات ثنائية الأيعاد two dimensional data set
بواسطة تخطيط [ ( 1 - (ra / )1 + :« )]* نسبة إلى © 1/02 لكل انعكاس نبضة صوتية؛
حيث Tn عبارة عن حجم الانعكاس المناظر وي عبارة عن زاوية الانعكاس الفريدة المناظرة. يمكن 0 أن تتضمن الطرق توليد منحنى بواسطة تنفيذ تجهيزة بيانات على مجموعة البيانات ثنائية الأبعاد.
يمكن أن تتضمن الطرق باستخدام انحدار للمنحنى لتقدير المتغير محل الاهتمام؛ تتضمن باستخدام
تبادل الانحدار لتقدير المتغير محل الاهتمام.
يمكن أن تتضمن الطرق Cu نبضات صوتية acoustic pulses باستخدام محول صوتي acoustic
transducer واحد على الأقل لتوليد مجموعة انعكاسات نبضة صوتية. يمكن أن تتضمن الطرق 5 تقدير المتغير محل الاهتمام بشكل مستقل عن زمن الانتقال في مائع Jind الحفرة للنبضات الصوتية
وأي نبضات صوتية أخرى. النبضات الصوتية ويمكن نشر مجموعة انعكاسات نبضة صوتية في
وسط الإرسال الصوتي الصلب فردي. يمكن أن تتضمن الطرق باستخدام المحول الصوتي الواحد على الأقل لبث النبضات الصوتية خلال وجه ثاني لوسط الإرسال الصوتي الصلب فردي. يمكن ألا يتم تلامس الوجه الثاني مع مائع أسفل الحفرة. يمكن ألا يتلامس المحول الصوتي الواحد على الأقل مع مائع أسفل الحفرة. يمكن أن يكون المتغير محل الاهتمام عبارة عن واحد على الأقل من: 1) سرعة الصوت لمائع أسفل الحفرة؛ و2) معاوقة صوتية لمائع أسفل الحفرة. يمكن أن يتضمن تقدير المتغير محل الاهتمام تقدير قيم معتمدة على الزمن للمتغير محل الاهتمام بشكل مستمر أساسا بينما تعمل التجميعة الصوتية على دورة تسجيل بيانات logging run واحدة في ثقب الحفر. يمكن أن تتضمن نماذج الجهاز لتحديد متغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة وفقا للكشف الحالي حامل Lge ليتم نقله في ثقب الحفر؛ أداة تسجيل بيانات logging tool تم تركيبها على الحامل؛ 0 ومعالج processor يمكن أن تتضمن أداة تسجيل البيانات تجميعة صوتية تتضمن وسط إرسال صوتي صلب فردي؛ حيث تتم تهيئة أداة تسجيل البيانات بحيث عند ملء ثقب الحفر بمائع Jind coin وسط الإرسال له dng مغمور مناظر في مائع أسفل الحفرة؛ ومحول واحد على الأقل Lge لتوليد مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية من وجه بيني سائل-صلب عند dag وسط الإرسال الصوتي الصلب. يمكن تهيئة المعالج لاستخدام خواص مجموعة انعكاسات نبضة صوتية لتقدير 5 المتغير محل الاهتمام بالقرب من الوقت الفعلي. يمكن أن يتضمن كل انعكاس نبضة صوتية لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية زاوية انعكاس فريدة مناظرة نسبة إلى الوجه. يمكن تهيئة الجهاز La لتنفيذ نماذج الطريقة كما هو موضح هنا. Ole يمكن تهيئة المعالج لتنفيذ الطرق الموضحة أعلاه. يمكن أن تتضمن النماذج GAY) منتج وسط غير انتقالي قابل للقراءة بواسطة كومبيوتر non- transitory computer-readable medium 0 له تعليمات عليهاء عند (alii تجعل معالج واحد على الأقل لتنفيذ الطريقة الموضحة أعلاه. يمكن أن يتضمن منتج الوسط غير الانتقالي القابل للقراءة بواسطة كومبيوتر واحد على الأقل من: (1) ذاكرة القراءة فقط «(ROM) Read Only Memory )2( ذاكرة قابلة للبرمجة والمسح «(EPROM) Erasable Programmable Read-Only Memory (3) ذاكرة قابلة للبرمجة والمسح كهريائيا Electrically Erasable Programmable Read-Only «(EEPROM) Memory 5 )4( ذاكرة ومضية ¢flash memory أو (5) قرص بصري .optical disk يمكن تلخيص أمثلة بعض خواص الكشف بشكل أوسع هنا بحيث يمكن فهم الوصف المفصل ولفهم
تلك المساهمات المقدمة بشكل أكبر. شرح مختصر للرسومات من أجل فهم مفصل للكشف الحالي؛ يجب الإشارة إلى الوصف المفصل التالي للنماذج؛ أخذا بالاعتبار الأشكال المصاحبة؛ حيث تم إعطاء العناصر المشابهة أرقام مشابهة؛ حيث: الشكل 1 يبين جهاز وفقا لنماذج الكشف الحالي. الشكل 2 يبين منظر ثاني لجهاز وفقا لنماذج الكشف الحالي. الأشكال 3-3ج تشرح العلاقات بين حجم انعكاس وخواص المائع وفقا لنماذج الكشف الحالي. الشكل 4 يشرح جهاز AT وفقا لنماذج الكشف الحالي. الشكل 5 عبارة عن مخطط تخطيطي لنظام حفر drilling system مثالي وفقا لنماذج الكشف 0 الحالي. الشكل 6 يشرح أداة تسجيل بيانات صوتية acoustic logging tool وفقا لنماذج الكشف الحالي. الشكل 7 يبين مخطط تدفق لطريقة تقدير متغير محل الاهتمام في تكوين أرضي متقاطع بواسطة ثقب الحفر وفقا لنماذج الكشف الحالي. الوصف التفصيلي: 5 في بعض الجوانب؛ يتعلق هذا الكشف بتقدير متغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة في تكوين أرضي متقاطع بواسطة ثقب الحفر. يمكن أن يتضمن المتغير الواحد على الأقل محل الاهتمام؛ على سبيل المثال لا الحصرء واحد أو SST من: )1( سرعة الصوت للمائع؛ (2) كثافة المائع؛ (Bs المعاوقة الصوتية للمائع. تم استخدام التقنيات المختلفة لتحليل موائع أسفل الحفرة. يمكن أن تتضمن هذه التقنيات استخدام 0 الأدوات للحصول على المعلومات المتعلقة بالمتغير محل الاهتمام فيما يتعلق بغرف العينات التي تقوم بتخزين عينات المائع للتحليل أو غرف العينة التي تسمح للمائع بالمرور خلال (بشكل مستمر؛ أو حسب التحكم في التدفق) لأخذ العينات؛ أو عند تركيبها على جزء خارجي من جسم أداة لأداة أسفل الحفرة. يمكن أن تقوم النظم المثالية باستخدام Mga إشارة signal generator ومستشعر sensor lly) يمكن دمجها؛ lie محول (transducer لتحديد معاوقة صوتية. في طريقة وقت انتقال 5 المعروفة؛ يمكن تحديد سرعة الصوت؛ ؛ لمائع بواسطة قسمة وقت انتقال الإشارة خلال المائع بواسطة مسافة انتقال الإشارة المنتقلة خلال المائع.
سوف يكون مطلويا تقليل ana جهاز القياس على أداة أسفل الحفرة «downhole tool تحديدا أدوات قياس أثناء الحفر (MWD) Measurement-While-Drilling وتسجيل البيانات أثناء الانتقال (LWT) Logging-While-Tripping تلك الاعتبارات الخاصة بالتصميم للأدوات المستخدمة في أدوات قياس أثناء الحفر وتسجيل البيانات أثناء الانتقال متطلبة تحديدا من حيث المواصفات البعدية مقارنة بأدوات خط سلكي cwireline tools لأدوات قياس أثناء الحفر وتسجيل البيانات أثناء (JE) لأن المستشعر يجب أن يتلاتم في جدار طوق حفر مفرغ hollow drill collar يمكن قبول العديد من المبادلات من حيث التصميم. في أحد dba) يمكن الحصول على مستشعر أصغر باستخدام محول تردد frequency transducer أعلى؛ (Sly تميل موائع الحفر إلى أن تكون مليئة بالجزيئات التي تسبب زيادة كبيرة في تخفيف الإشارة الصوتية في المائع Jie مريع التردد. بالنسبة لمائع الحفر 0 المشبع بالجسيمات؛ وفقا لتهيئات معينة؛ يمكن أن يكون الحد الأقصى للتردد 250 كيلو هرتز أو 0 كيلو هرتز للبث مع تخفيف مقبول خلال Lyi 25 ملم من طين طين الحفر. علاوة على ذلك؛ أي فجوة مملوءة بمائع الحفر في طوق الحفر الذي يقصد به غرفة لقياس وقت انتقال نبضة صوتية عند خطر 'مزاحة؛" ثمة حالة حيث تتم تعبئة الفجوة LIS بنواتج القطع وجسيمات الطين بدلا من مائع الحفر المحافظ. بالتالي؛ يمكن أن تكون تهيئة أداة JU) زمنية time-of-flight instrument تقليدية 5 للاستخدام في أداة قياس أثناء الحفر أو تسجيل البيانات أثناء الانتقال أو في تطبيقات أسفل الحفرة downhole applications مقيدة للفراغ مسببة للمشاكل بشكل يعتمد على مائع الحفر. بالتالي» سوف يكون مطلويا تكوين مستشعر انعكاس -فقط sensor لإ26060000-01» والتي لا تقوم بقياس أي نبضة صوتية تنتقل خلال الطين وبالتالي تسمح باستخدام بتردد صوتي acoustic frequency أعلى (محول أصغر) بالإضافة إلى تجنب خطر تفريغ غرفة المائع fluid chamber 0 في الآونة الأخيرة؛ يمكن استخدام اثنين من أوساط البث الصوتية acoustic transmission media كل له معاوقة صوتية مختلفة و/أو سرعة الصوت؛ لتحديد متغيرات المائع. يتم تحديد معاوقة مائع من نسبة شدة الانعكاس العمودي لكل وسط عند زاوية سقوط انعكاس (غير عمودية) زاوية انعكاس. على الرغم من أن هذه التقنية تتمتع بميزة؛ يمكن أن تبين معادلة تحديد سرعة الصوت وجود حساسيات للخطأ الاختباري في قياس أحجام الانعكاس الصوتية لمتغير واحد على الأقل صوتي (سرعة 5 الصوت). في الطلب الحالي؛ فقط يمكن استخدام قضيب حاجز buffer rod واحد (وسط واحد)؛ ولكن يتم قياس
شدة الانعكاس عند زوايا سقوط glancing angles متعددة (أو عند زاوية سقوط وزاوية عمودية). يمكن وضع محول صوتي واحد على الأقل لتوصيل نبضات صوتية إلى وجه الأوساط المكشوفة للمائع وتسبب انعاكاسات لها العديد من زوايا انعكاس reflection angles تسمح الجوانب المكشوف عنها هنا بتحديد سرعة الصوت في المائع باستخدام تقنيات أقل حساسية بشكل كبير للخطأً الاختباري في قياس أحجام الانعكاس الصوتية. تتضمن جوانب الكشف الحالي أداة انعكاس-فقط لتقدير متغيرات مثل سرعة الصوت؛ الكثافة؛ والمعاوقة الصوتية لمائع أسفل الحفرة Sie) مائع حفر (drilling fluid
بالتالي يمكن تجنب تحليل زمن الانتقال بواسطة هذه الأداة. يمكن أن تعتمد النماذح على تحديد المتغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة باستخدام تجميعة صوتية مع أوساط بث صوتية له وجه مغمور في مائع أسفل الحفرة. يمكن أن تتضمن الطرق
0 باستخدام خواص مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية من dag بيني سائل-صلب عند dag أوساط البث الصوتية الصلبة لتقدير المتغير محل laa) حيث كل انعكاس نبضة صوتية لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية لزاوية انعكاس فريدة مناظرة نسبة إلى الوجه. تبين الأشكال 1 و2 جهاز وفقا لنماذج الكشف الحالي. يتضمن الجهاز 100 تجميعة صوتية 110 والتي تتضمن أوساط بث صوتية صلبة 102 واحدة. يقصد بصلب أن يكون الوسط غير المقيط ذو
5 شكل ثابت على المدى القريب على الأقل. عند طرف أول من الأوساط 102 (المائع القريب) يناظر وجه 120 الأوساط 102. تتم تهيئة الجهاز 100 بحيث يتم غمر الوجه في ثقب الحفر مائع borehole fluid 101 للتشغيل. يمكن أن تكون التجميعة الصوتية 110 عبارة عن اسطوانة دائرية يمنى بشكل أساسي؛ على الرغم من أنه التطبيقات الأخرى يمكن أن تتضمن شكل بيضاوي أو غيره من الأشكال.
0 يتم وضع مجموعة من محولات صوتية 150؛ 152 على طول الأوساط؛ وتتم تهيئتها لتوفير مجموعة من نبضات صوتية (غير مبينة) تنتشر في الأوساط 102 لتوليد مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية. يتم وضع المحولات الصوتية لتوليد انعكاس نبضة عند زوايا سقوط مختلفة؛ بحيث تكون كل انعكاس diay صوتية لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية لزاوية انعكاس فريدة مناظرة «A ي B نسبة إلى الوجه 120. على الرغم من توضيح المحولين 150؛ 152؛ يمكن استخدام المزيد من
5 المحولات. تتم digs المحولات 150( 152 لتوفير سقوط فريد غير طبيعي لنبضة صوتية على الوجه 120.
تتم تهيئة عواكس Reflectors 1 و162 لإعادة الإشارة إلى المحولات 150 152 للقياس؛ على الرغم من إمكانية استخدام اثنين من المحولات المستقبلة. تولد المحولات 150( 152 معلومات تستجيب لإعادة الانعكاس الصوتي. يمكن تنفيذ المستشعرات الصوتية Acoustic sensors للتنفيذ في وضع إمساك درجة الميل أو صدى النبضة. في بعض التطبيقات؛ يمكن فصل شعاع محول واحد إلى أجزاء مختلفة لدخول العمود الحاجز عند زوايا مختلفة. بالنسبة لنبضة صوتية تنتقل في مائع ذو معاوقة صوتية 27 ويعد ذلك تصطدم dag بيني مستوي مع مائع AT له معاوقة صوتية 17( الحجم المعكوس»؛ :د: - ( ه- 8) / (ه + 8) حيث م - (1Z [2Z) عن و 3 = (1c [2¢) -1[ Sqrt 5 ¢[ وبتم قياس الزاوية 0 نسبة إلى الوجه بيني. يمكن إعادة ترتيب هذه المعادلة لتكون ( 8 / م )2 = [(1- (ro + 1) f(r لوضع هذه المعادلة 0 في صورة cy=mx +b يمكن استخدام الصورة المحولةء 2sin [1 = x © و =y [(1-م)/ (1+:0)] وبعد ذلك تقوم بتنفيذ على الأقل خط مستقيم من مريعات للبيانات المجمعة ل « في lie x انحدار ملائمة خط مستقيم للبيانات عبارة عن =m ])2¢[ :0 - 1[ - (م2/ م1 والجزءٍ المحصور Ble عن 5 = (م2/ م2)1؛ والذي يقدم اثنين من المعادلات في اثنين من المجاهيل التي يمكن حلها من أجل أفضل ملائمة لكثافة المائع م1 = م2/ (b)Sqrt وسرعة الصوت في المائع؛ 5 6و5 /2» - fm +1) cl ط). في المثال الحالي»؛ سرعة الصوت (2c) والمعاوقة الصوتية (2Z) من الوسط الصلب 102 مختلفة عن سرعة الصوت (Ic) ومعاوقة صوتية (1Z) للمائع 101. مع ذلك؛ يقوم تصميم الاختراع Jal باستخدام نبضة صوتية منتقلة في shall الصلب وبعد ذلك يتم عكسها عند مائع dag بيني؛ كما هو متوقع؛ للدخول في البيانات المعملية في المعادلات السائلة الصلبة أعلاه تم توليد العديد من النتائج الخاطئة. المعادلة المحددة لحجم الانعكاس الصوتي السائل 0 إلى الصلب معروفة ( J.
Krautkramer and H.
Krautkramer, Ultrasonic Testing of Materials, Equation A.10 ,606-607 .م ,1983 (SpringerVerlag, Third Edition, ولكن المعادلة معقدة las ومرهقة للاستخدام. سوف تكون معادلة الطول الموجي المعكوس reflected longitudinal wave وللموجة المستعرضة المعكوسة reflected transverse wave » < زاوية dase طولية Angle of longitudinal wave في سائل »٠ = زاوية موجة طولية في المادة الصلبة
ot = زاوية موجة المستعرضة Angle of transverse wave في المادة الصلبة ¢ = سرعة الصوت Sound speed في Jibs © = سرعة الصوت الطولية Longitudinal sound speed في المادة الصلبة + = سرعة الصوت المستعرضة Transverse sound speed في المادة الصلبة م < كثافة سائل BES =p f المادة الصلبة ويتم تبسيط ذلك إلى كمع م)/ زه نكف م) + 20 ثف + .20 N=(ct/c1)?sin 201 sin بما يقوم بحل 111؛ - تكو [(ci/c1)* 2 (cele) cos ai [1- (cele)? cos? 1/010 )حر 7 (pcsina D(prersina)] + تبك J([1-(ci/c1)? cos? ai] - (cle) cos? في نماذج محددة؛ سوف تكون هناك dala لمعرفة الخواص الصوتية Oli) سرعة الصوت؛ كثافة؛ معاوقة صوتية) لمائع أسفل الحفرة لمدة زمنية معينة أو عمق تسجيل البيانات. يمكن استخدام الخواص الصوتية لتحديد أو تصحيح قياسات أخرى في الوقت أو العمق نفسه. من أجل هذه أو 5 غيرها من الأسباب المعروفة في laa) سوف يكون مطلويا تحديث تقديرات الخواص الصوتية للمائع أثناء دورة تسجيل بيانات واحدة؛ بحيث تتم إتاحة تقديرات محدثة بالقرب من الوقت الفعلي. اشتقاق هذه التقديرات في الوقت الفعلي يسبب مشكلة تحت قيود الحجم والمعالجة لأداة أسفل الحفرة باستخدام التقنيات المكشوف عنها بواسطة .Krautkramer وقد اكتشفنا؛ مع ذلك؛ أن التحولات التي كانت مفيدة لتحليل البيانات من انعكاسات سائل-سائل قد 0 كانت مفيدة في ربط بيانات المادة الصلبة-السائلة بخواص السائل حتى خلال معادلات سائل-سائل نفسها التي لم يتم اشتفاقها. بعد توليد النبضات الصوتية؛ حجم الانعكاس ora) يتم الحصول على كل نبضة من معلومات تم الحصول عليها من المحولات. زاوية GAS) للشعاع الصوتي نسبة إلى dag العمود الحاجز )9( معروفة من عملية التصنيع والمعايرة. لكل عدة موائع معروفة؛ نجد أن أفضل ملائمة لانحدار الخط 5 المستقيم؛ am لمخطط [ ( 1 - 07)1+17012 :0 في مقابل [1 / © [sin2 عند مجموعة من الزواياء حيث mr عبارة عن كسر حجم الانعكاس المناظر وم Ble عن زاوية الانعكاس الفريدة المناظرة. وقد وجدنا أن العديد من سرعات الصوت في المائع تتناظر خطيا مع معاملات عالية
التناسب مع القيم المتبادلة لهذه الانحدارات phd) «. على الرغم من توضيح اثنين من الانعكاسات؛ يمكن استخدام أي عدد من النبضات الصوتية طالما أن هناك مجموعة من الزوايا متاحة. كما هو موضح أعلاه؛ تلك النمذجة التقليدية لهذا النظام؛ والتي تتضمن آثار تحويل وضع تم إدخالها بواسطة الوجه البيني السائل-الصلب؛ معقدة بشكل محرم للوغاريتم نريد استخدامه من أجل تقليل بيانات صورة موجية قريبة من الوقت الفعلي أسفل الحفرة باستخدام معالج أسفل الحفرة downhole dull processor للوجه البيني سائل-صلب؛ .يتم تحويل ga من الموجة التضاغطية compressional wave إلى موجة قص shear wave الحساب البسيط لهذا التفاعل صعب نوعا ما. مع ذلك؛ سوف يتم اكتشاف من اختبار الموائع المختلفة أن الانحدار المتبادل للمائع للتحول الرياضي؛ 0 [(1- 1+2 )/( :في مقابل [1 / @ [sin2 يمكن أن يتناسب بشكل pile بسرعة الصوت والكثافة؛ كما هو مبين أدناه. المعاوقة الصوتية؛ 7؛ للمادة هي كثافتها مضروية في سرعة الصوت يمكن أن تتضمن طرق الكشف الحالي توليد مجموعة بيانات ثنائية الأبعاد بواسطة تخطيط [ ( 1 - «< «)/ ( 1+ :2 )] نسبة إلى 1 / @ sin2 لكل انعكاس نبضة صوتية من المجموعة؛ حيث rr Ble 5 عن حجم الانعكاس المناظر و عبارة عن زاوية الانعكاس الفريدة المناظرة. يمكن أن تتضمن النماذج توليد منتحنى Ole) بواسطة تجهيزة بيانات (data fitting على مجموعة البيانات ثنائية الأبعاد. Oli يمكن أن تتضمن التطبيقات تنفيذ أدنى مربعات لملائمة خط مستقيم للمنحنى. عند التشغيل؛ من الممكن تقدير كثافة المائع وسرعة الصوت في المائع من انحدار هذا المنحنى. يمكن أن تتضمن النماذج حساب الخواص الصوتية للمائع Sie) سرعة الصوت بالمائع) باستخدام الانحدار 0 التبادلي ل[1(1 - 2:012*:+07)1 221 نسبة إلى 1 / © sin يمكن استخدام أي عدد من نقاط البيانات. تبين الأشكال 3-13ج العلاقات بين حجم انعكاس وخواص المائع وفقا لنماذج الكشف الحالي. الشكل 3 يشرح العلاقات بين حجم انعكاس وسرعة الصوت في المائع. الشكل 3ب يشرح العلاقات بين حجم انعكاس وكثافة المائع. الشكل 3ج يشرح العلاقات بين حجم الانعكاس والمعاوقة الصوتية 5 للمائع. الجدول 1 يقارن سرعة الصوت المتوقعة والفعلية في المائع. بالنظر إلى قيم سرعة الصوت المتوقعة والفعلية في المائع في الجدول 1 أدناه؛ قامت الاختبارات التي تم تنفيذها على أريعة موائع
— 1 1 — الجدول 2 كثافات المائع المتوقعة والفعلية؛ والتي باستثناء الهواء؛ موجودة في حوالي 20 7. يقدم الجدول 3 قيم المعاوقة المتوقعة والفعلية؛ والتي باستثناء الهواء؛ تكون في حوالي 0.5 7. الجدول 1 (قيم في (fle الهواء الماء pie مضاد ا CREO للتجمد antifreeze 332.00 1490.00 1685.00 1733.00 331.75 1490.35 1693.20 1724.69 الجدول 2 (قيم في م [جم/سم مكعب]) الهواء الماء pile مضاد ا 51610 للتجمد -0.0268 1.136 1.339 1.371 -0.0280 0136 0.229 0.337 713.58| 72260.30- )72066 | -719.74 الجدول 3 (قيم في 27 (IMRayls] الهواء الماء pile مضاد | CREO للتجمد
يمكن أن تستخدم النماذج المختلفة ثلاثة أو أكثر من المحولات لتوليد ثلاثة إلى المزيد من انعكاسات النبضة الصوتية للاستخدام في تقدير متغير محل الاهتمام وفقا للكشف الحالي. على الرغم من أن دمج أجهزة بث إضافية يمكن أن يزيد التكلفة وصعوية الصيانة؛ إلا أن قياس أحجام الانعكاس عند سلسلة من زوايا الانعكاس يمكن أن يؤدي إلى دقة المتغير المتغير. مثلاء باستخدام ثلاثة فقط من الزوايا بدرجات 40« 50؛ و80؛ ally غالبا ما تتباعد على مخطط 1 / © esin2 تكون هناك 10 # من الشك في حجم انعكاس lly تقل إلى أقل من 1 7 من الشك في BES وسرعة الصوت. Lad يمكن تحديد سرعة الصوت في المائع من الاثنين من حدة الانعكاس الساقط دون عمل أي قياسات عند أي موجات صوتية يمكن بثها في المائع. ذلك أنه يمكن أن تكون هناك أي نبضات صوتية تم بثها خلال المائع؛ أو يمكن تجاهل النبضة المرسلة transmitted pulse (مثلاء لا يتم قياسها أو غير مقاسة في الحساب؛ إلخ). (JUL يمكن استخدام محولات تردد frequency 38 صغيرة جدا دون أي اعتبار بشأن التخفيف الصوتي لمائع الحفر. الشكل 4 يشرح جهاز آخر وفقا لنماذج الكشف الحالي. يتضمن الجهاز 101 مستقبلات receivers 170 172 في موضع العواكس. تتم تهيئة المستقبلات 170( 172 لتلقي وقياس انعكاس النبضة 5 غير الطبيعية من الوجه البيني السائل-الصلب. يمكن تنفيذ المستقبلات 170 172 كمحولات. يمكن أن تكون المحولات 150 152 170 و172 عبارة عن أي محول cubic مثلاء (Jie محولات الكهرياء التضاغطية piezoelectric transducers المحولات المغناطيسية المقيدة cmagnetostrictive transducers وهكذاء كما سيتم للخبير في المجال. مبداً التشغيل هو نفسه الخاصة بالجهاز 100. يتم قياس حجم الانعكاس واستخدامه بالإضافة إلى زاوية الانعكاس المعروفة 0 لكل انعكاس نبضة صوتية لتقدير متغيرات محل الاهتمام. بالعودة إلى الشكل 1( الجهاز 100 lige بحيث يكون الوجه 120 المناظر للتجميعة الصوتية 110 مغمور في mile أسفل الحفرة؛ ولكن كتلة الجهاز غير ملامسة للمائع. الطرف المقابل المناظر للأوساط 102 عبر وجه 120 غير ملامس للمائع؛ وليست المحولات 150( 152. Mie يمكن أن
يقوم مانع تسريب seal 138 بين الجهاز 100 وجسم الأداة tool body 140 لأداة تسجيل بيانات
(كما هو موضح هنا نسبة إلى الأشكال 5 و6) بعزل كتلة الجهاز من مائع أسفل الحفرة 101. كما هو مبين؛ يمكن وضع الجهاز 100 ليكون متساوي مع جسم الأداة 140. بالتالي؛ في بعض النماذج؛ يمكن أن يكون الوجه 120 المناظر على السطح الخارجي للأداة؛ Jie عمود أنابيب الحفرء بحيث لا تكون هناك حاجة لغرفة العينة أو أي تجويف AT غير مطلوب. بالتالي؛ يمكن تحديد خواص مائع أسفل الحفرة في الموقع في ثقب الحفر؛ بحيث لا يتم تغيير المائع بواسطة عمليات أخذ العينات أو النقل. تقوم التهيئة الأساسية المتساوية أيضا بتقليل احتمالية الإبعاد (الانسداد بواسطة جسيمات طين الحفر الصلبة (drilling mud solids لأن الوجه أساسا هو ذلك الجزء فقط من الأداة الذي يلامس مائع الحفر. في نماذج أخرى؛ يمكن تهيئة الجهاز للاستخدام في غرفة عينة. تسمح
0 جوانب الانعكاس-فقط للكشف الحالي بالاستخدام في تطبيقات مقيدة للحجم وتسمح باستخدام ترددات صوتية acoustic frequencies أعلى في بعض التطبيقات؛ يمكن استخدام النماذج المكشوف عنها كجزءِ من نظام حفر. ثمة مثال على نظام حفر للاستخدام فيما يتعلق بقياس أثناء الحفر وتسجيل البيانات أثناء الانتقال قد تم توضيحه هنا .
5 الشكل 5 عبارة عن مخطط تخطيطي لنظام حفر مثالي 500 وفقا لأحد نماذج الكشف. الشكل 5 يشرح تخطيطيا نظام حفر 500 Tiga للحصول على معلومات لتحليل مائع أسفل الحفرة في ثقب الحفر المتقاطع مع تكوين باستخدام جهاز اختباري ؛ يتضمن نظام الحفر 500 عمود أنابيب الحفر drill string 520 الذي يتضمن تجميعة أسفل الحفرة (BHA) bottomhole assembly 590 المنقولة داخل ثقب الحفر 526. يتضمن نظام الحفر 500 رافعة تقليدية conventional derrick 511 تم
0 تركيبها على منصة platform أو أرضية 2 والتي تدعم الطاولة الدوارة rotary table 514 الذي يتم تدويره بواسطة وسيلة تحريك أساسية Jie prime mover محرك كهربي electric motor (غير مبينة)؛ عند سرعة دوران مطلوية ٠ أنابيب (مثل أنبوب حفر متصل jointed drill pipe 522)؛ له تجميعة حفر 590 ملحقة عند طرفها السفلي تمتد من السطح إلى القاع 551 لثقب الحفر 526. تقوم لقمة الحفر drill bit 550 الملحقة بتجميعة الحفر 590؛ بفك التكوينات الجيولوجية عند التدوير
eal 5 ثقب الحفر 526. عمود أنابيب الحفر 520 مقترن بأوناش drawworks 530 عبر وصلة joint Kelly 521 وصلة دوارة swivel 528 وخط 529 خلال بكرة. يتم تشغيل الأوناش 530
للتحكم في الوزن على اللقمة -(WOB) weight on bit يمكن تدوير عمود أنابيب الحفر 520 بواسطة وسيلة تشغيل علوية top drive (غير مبينة) بدلا من بواسطة وسيلة التحريك الأساسية والطاولة الدوارة 514. بشكل بديل» يمكن استخدام أنبوب ملفوف coiled-tubing كأنبوب tubing 522. يمكن استخدام حاقن أنبوبي Jail 1514 tubing injector الأنبوب الملفوف الذي له تجميعة حفر ملحقة بطرفه السفلي. عمليات الأوناش 530 والحاقن الأنبوبي 514اً معروفة في المجال وبالتالي لم يتم وصفها هنا بالتفصيل. (Ka تدوير مائع حفر 531 مناسب (المشار إليه Lad ب (gpk من مصدر 532 له؛ Jie فتحة طين pit 0100» تحت الضغط خلال عمود أنابيب الحفر 520 بواسطة مضخة طين mud pump 4. يمر مائع الحفر 531 من مضخة الطين 534 في عمود أنابيب الحفر 520 عبر مخمد desurger 0 536 وخط المائع 538. يتم تفريغ مائع الحفر 1531 من أنبوب الحفر عند قاع ثقب الحفر borehole bottom 551 خلال فتحات في لقمة الحفر 550. يدور مائع الحفر العائد 531ب أعلى الحفرة خلال الفراغ الحلقي 527 بين عمود أنابيب الحفر 520 وثقب الحفر 526 ويعود إلى فتحة الطين 532 عبر خط sage 535 ومصفاة ناتج الحفر 585 التي تزيل نواتج drill cuttings all 6 من مائع الحفر العائد 531ب. يقدم مستشعر 51 في خط 538 معلومات حول معدل تدفق 5 المائع. يقدم مستشعر عزم سطحي surface torque sensor 25 ومستشعر 35 مرتبطة بعمود أنابيب الحفر 520 على التوالي معلومات بشأن العزم وسرعة دوران عمود أنابيب الحفر 520. يتم تحديد سرعة حقن الأنبوب من المستشعر 55؛ بينما يقدم المستشعر 65 حمل الخطاف لعمود أنابيب الحفر 520 يتم وضع نظام التحكم في well control system ill 547 عند الطرف العلوي لثقب الحفر 526 0 يتضمن نظام التحكم في all 547 حزمة مانع الانفجار السطحي surface blow-out-preventer (BOP) 515 وخانق سطحي 9 متصل بحلقة ثقب الحفر wellbore annulus 527. يمكن أن يتحكم الخائق السطحي 549 في تدفق المائع خروجا من ثقب الحفر 526 لتوفير الضغط الخلفي حسب الحاجة للتحكم في البثر. في بعض التطبيقات؛ يتم تدوير لقمة الحفر 550 فقط بواسطة تدوير أنبوب الحفر drill pipe 522. 5. مع ذلك؛ في العديد من التطبيقات الأخرى ؛ يقوم محرك أسفل الحفرة downhole motor 555 (محرك طين (mud motor موضوع في تجميعة أسفل الحفرة 590 أيضا بتدوير لقمة الحفر 550. تعتمد
نسبة الاختراق (ROP) rate of penetration لتجميعة أسفل الحفرة معين بشكل كبير على الوزن على اللقمة أو قوة الدفع على لقمة الحفر 550 وسرعة الدوران. تتلقى وحدة التحكم السطحي surface control unit أو وحدة التحكم controller 540 إشارات من مستشعرات sensors وأجهزة أسفل الحفرة عبر مستشعر 543 موضوع في خط المائع fluid line 538 وإشارات من مستشعرات 65-18 وغيرها من المستشعرات المستخدمة في النظام 500 وعمليات مثل إشارات وفقا لتعليمات مبرمجة مقدمة إلى وحدة التحكم السطحية 540. تبين وحدة التحكم السطحية 540 متغيرات الحفر المطلوية وغيرها من المعلومات على شاشة /وحدة مراقبة 541 يتم استخدامها بواسطة المشغل للتحكم في عمليات الحفر operations ع0:1110. يمكن أن تكون وحدة التحكم السطحية 540 عبارة عن وحدة قائمة على أساس الكومبيوتر يمكن أن تتضمن معالج 542 0 (مثل معالج دقيق «(microprocessor جهاز تخزين storage device 544« مثل ذاكرة صلبة solid- days «state memory أو قرص صلب؛ وواحد أو أكثر من برامج كومبيوتر computer programs 6 في جهاز التخزين 544 القابلة للوصول إلى المعالج 542 لتنفيذ التعليمات الموجودة في هذه الببامج ٠ يمكن أن تتصل وحدة التحكم السطحية 540 أيضا بوحدة تحكم عن بعد remote control unit 548. يمكن أن تقوم وحدة التحكم السطحية 540 بمعالجة البيانات المتعلقة بعمليات pall 5 يمكن أن تتحكم البيانات من المستشعرات والأجهزة على السطح البيانات المستلمة من أسفل الحفرة؛ في واحد أو أكثر من عمليات أسفل الحفرة والأجهزة السطحية. يمكن بث البيانات في صورة نظائرية أو رقمية. يمكن أن تحتوي تجميعة أسفل الحفرة 590 على مستشعرات أو Seal تقييم تكوين (المشار إليها أيضا بمستشعرات قياس أثناء الحفر أو تسجيل بيانات أثناء الحفر تحديد المقاومة والكثافة والمسامية 0 والقابلية للنفاذ ولخواص الصوتية وخواص الرنين المغناطيسي النووي nuclear-magnetic resonance وقيم ضغط التكوين وخواص موائع أسفل الحفرة وغيرها من الخواص المطلوية للتكوين 595 الذي يحيط بتجميعة أسفل الحفرة 590. هذه المستشعرات معروفة بشكل عام في المجال وللملائمة يتم تحديدها بأرقام 565. يمكن أن تتضمن تجميعة أسفل الحفرة 590 تشكيلة من مستشعرات وأجهزة 9 أخرى لتحديد واحد أو AST من خواص تجميعة أسفل الحفرة 590 YY Ji) عزم الثني 5 والتسارع والاهتزازات والتذبذب والالتصاق-الانزلاق؛ إلخ)؛ متغيرات تشغيل الحفر (مثل الوزن على لقمة الحفرء معدل تدفق المائع والضغط ودرجة الحرارة ومعدل الاختراع والتأرجح ووجه الأداة ودوران
لقمة ind) إلخ.). يمكن أن يتضمن تجميعة أسفل الحفرة 590 جهاز أو أداة توجيه steering apparatus or tool 558 لتوجيه لقمة الحفر 550 على طول مسار الحفر drilling path المطلوب. في أحد الجوانب؛ يمكن أن يتضمن جهاز التوجيه وحدة توجيه steering unit 560؛ لها عدد من أعضاء تسليط القوة force application members 5 561أ-61كن. يمكن تركيب أعضاء تسليط القوة بشكل مباشر على عمود أنابيب الحفرء أو يمكن أن يتم تركيبها بشكل جزئي في محرك الحفر. في جانب AT يمكن تركيب أعضاء تسليط القوة على جلبة sleeve والتي تدور حول المحور المركزي لعمود أنابيب الحفر. يمكن تنشيط أعضاء تسليط القوة باستخدام المشغلات actuators الكهربية الميكانيكية clectro-mechanical أو الهيدروليكية الكهربية electro-hydraulic أو الهيدروليكية الطينية .mud-hydraulic في نموذج 0 آخر Lad يمكن أن يتضمن جهاز التوجيه sang توجيه 558 لها ثني فرعي وجهاز توجيه أول 1558 لتوجيه a الثني الفرعي في ثقب الحفر وجهاز التوجيه الثاني 558ب للحفاظ على الثني الفرعي على طول إتجاه الحفر المتخار. يمكن أن تتضمن وحدة التوجيه 558 560 وحدات قياس ميل inclinometers ووحدات قياس مغنطة magnetometers قريبة من اللقمة. يمكن أن تتضمن نظام الحفر 500 مستشعرات؛ معلومات برنامج تدوير ومعالجة لوغاريتمات حول متغيرات الحفر المطلوية المتعلقة بتجميعة أسفل الحفرة؛ عمود أنابيب الحفرء معدات معدات لقمة الحفر وأسفل الحفرة مثل محرك الحفر ووحدة التوجيه ووسائل الدفع cthrusters إلخ. هناك العديد من نظم الحفر الحالية وخصوصا لحفر حفر بثر رأسية ومائلة؛ واستخدام أنبوب ملفوف لنقل تجميعة حفر أسفل الحفرة drilling assembly downhole في هذه التطبيقات (Kay استخدام وسائل دفع في عمود أنابيب الحفر 590 لتوفير القوة المطلوية على لقمة الحفر. 0 تتضمن المستشعرات المثالية لتحديد متغيرات الحفرء على سبيل المثال لا الحصر مستشعرات لقمة الحفرء مستشعر Ol بي ام (RPM مستشعر الوزن على اللقمة cweight on bit sensor مستشعرات قياس متغيرات محرك الطين motor 0:(مثلا» درجة حرارة العضو الساكن في محرك الطين 0000 cmotor stator الضغط التبايني عبر محرك الطين؛ ومعدل تدفق المائع خلال محرك الطين)؛ ومستشعرات لقياس التسارع والاهتزاز والتذبذب والإنزاحة القطرية والانزلاق-الالتصاق والعزم 5 والصدمات والارتجاج والانهاك والضغط وعزم الثني واهتزاز اللقمة وعزم الحفر والاحتكاك والدوران للخلف وتجميع تجميعة أسفل الحفرة والدفع القطري. يمكن أن تقوم المستشعرات الموزعة على طول
عمود أنابيب الحفر بقياس الكميات الفيزيائية مثل تسارع عمود أنابيب الحفر والانهاك؛ وقيم الضغط الداخلية في ثقب عمود أنابيب الحفرء الضغط الخارجي في الحلقة والاهتزاز ودرجة الحرارة وشدة الحقول الكهربية والمغناطيسية electrical and magnetic field داخل عمود أنابيب الحفر؛ ثقب عمود أنابيب الحفرء إلخ. تتضمن النظم المناسبة لتنفيذ القياسات الديناميكية أسفل الحفرة («COPILOT 5 نظام قياس أسفل الحفرة «downhole measurement system المصنعة بواسطة BAKER .HUGHES INCORPORATED يمكن أن يتضمن نظام الحفر 500 واحد أو أكثر من معالجات أسفل الحفرة عند موضع مناسب Jie 3 على تجميعة أسفل الحفرة 590. يمكن أن يكون المعالج عبارة عن معالج دقيق يستخدم برنامج كومبيوتر تم تنفيذه على وسط مناسب غير انتقالي قابل للقراءة بواسطة كومبيوتر يسمح للمعالج بتنفيذ 0 عملية التحكم والمعالجة. يمكن أن يتضمن الوسط غير الانتقالي القابل للقراءة بواسطة كومبيوتر واحد أو أكثر من ذاكرات القراءة فقط» ذاكرات قابلة للبرمجة والمسح» ذاكرات للقراءة فقط قابلة للتغيير ((EAROMS) Electrically alterable read-only memory Lili gS ذاكرات قابلة للبرمجة والمسح كهربائيا)» الذاكرة الومضية؛ ذاكرات الوصول العشوائي ¢«(RAMs) Random Access Memories السواقات الصلبة و/أو الأقراص البصرية Optical disks سوف تكون هناك معدات أخرى Jie نواقل القدرة والبيانات power and data buses ووسائل التزويد بالقدرة وما شابه معروفة للخبير في المجال. في أحد النماذج؛ يقوم نظام قياس أثناء الحفر باستخدام قياس نبض الطين لتوصيل البيانات من موضع أسفل الحفرة إلى السطح بينما تتم عمليات الحفر. بينما تم توضيح عمود أنابيب الحفر 520 كحامل (جهاز نقل (conveyance device للمستشعرات 5 يجب فهم أن نماذج الكشف الحالي يمكن استخدامها Lad يتعلق بالأدوات المنقولة عبر نظم 0 تقل dba (مثلا أنابيب موصولة jointed tubular أو أنابيب ملفوفة) بالإضافة إلى غير الصلبة (مثلا خط سلكي؛ سلك شد cslickline خط إلكتروني ع«1ا-؛ إلخ.). يمكن أن يتضمن نظام الحفر 0 تجميعة أسفل الحفرة و/أو مستشعرات ومعدلات لتنفيذ نماذج الكشف الحالي على أي عمود أنابيب حفر أو خط سلكي. نقطة الجدة الخاصة بالنظام المبين في الشكل 5 هي أن معالج السطحي surface processor 542 5 و/أو المعالج أسفل الحفرة 593 Lge لتنفيذ طرق معينة (تم ذكرها أدناه) غير موجودة في الفن السابق. يمكن تهيئة المعالج السطحي 542 أو معالج أسفل الحفرة 593 للتحكم في مكونات نظام
الحفر 500. يمكن تهيئة المعالج السطحي 542 أو معالج أسفل الحفرة 593 للتحكم في مستشعرات الموضحة أعلاه ولتقدير متغير محل الاهتمام وفقا للطرق الموضحة هنا. يمكن تنفيذ التحكم في هذه الأجهزة؛ والعمليات المذكورة لنظام الحفر بشكل عام بطريقة آلية WIS أو من خلال التفاعل مع أفراد عبر إخطارات أو تمثيلات تخطيطية أو أوجه بينية للمستخدم وما شابه. يمكن أيضا استخدام معلومات الإشارة القابلة للوصول إلى المعالج. بشكل أكثر تحديداء يمكن أن يتضمن عمود أنابيب الحفر 520 (أو تجميعة أسفل الحفرة 590( جهاز لتقدير واحد أو أكثر من متغيرات لمائع أسفل الحفرة. للملائمة؛ يمكن ذكر هذا الجهاز بواسطة الأرقام 559 أو 565؛ ويمكن أن تتضمن جهاز 100 أو أجهزة أو أدوات أخرى وفقا لنماذج الكشف الحالي. في بعض النماذج العامة؛ يمكن تهيئة المعالج السطحي 542؛ معالج أسفل الحفرة 593؛
0 أو معالجات أخرى (مثلا معالجات عن بعد) لاستخدام الجهاز لإنتاج المعلومات التي تشير إلى مائع أسفل الحفرة؛ lie (Jie مائع حفر. يمكن أيضا تهيئة المعالجات لتقدير معلومات المتغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة. في بعض النماذج؛ يمكن أن يتضمن عمود أنابيب الحفر 520 جهاز تسجيل بيانات صوتية acoustic logging apparatus مهيا لتقييم ربط الاسمنت الذي يشغل الفراغ الحلقي بين المبيت وجدار تقب
5 الحفر؛ كما هو موضح بالمزيد من التفاصيل أدناه بالإشارة إلى الشكل 6. للملائمة؛ يمكن ذكر هذا الجهاز بواسطة الأرقام 559 أو 565. في بعض النماذج العامة؛ يمكن تهيئة المعالج السطحي 542 معالج أسفل spall 593؛ أو غيرها من المعالجات (مثلا المعالجات عن بعد remote 35 ) لاستخدام جهاز تسجيل البيانات الصوتية لإنتاج المعلومات التي تشير إلى خواص ريط الاسمنت.
0 في بعض cz dail يمكن أن تتضمن المعالجات دارة كهروميكانيكية و/ أو كهربية lige للتحكم في واحد أو أكثر من مكونات جهاز الأداة. في نماذج أخرى؛ يمكن أن تستخدم المعالجات لوغاريتمات وبرمجة لتلقي المعلومات والتحكم في تشغيل الجهاز. بالتالي؛ يمكن أن تتضمن المعالجات معلومات معالج توصل البيانات بوسط تخزين البيانات data storage medium وذاكرة المعالج processor 007. يمكن أن يكون وسط تخزين البيانات عبارة عن جهاز تخزين بيانات كومبيوتري معياري؛
5 مثل سواقة ناقل تسلسلي عام (USB) universal serial bus قضيب ذاكرة أو قرص صلب أو ذاكرة الوصول العشوائي قابل (ADU ذاكرات قابلة للبرمجة والمسح؛ ذاكرات للقراءة فقط ALG للتغيير
كهريائيا » الذاكرة الومضية وأقراص بصرية أو نظام تخزين ذاكرة memory storage system مستخدم بشكل شائع معروف للخبير في المجال يتضمن ذاكرة قائمة على أساس الانترنت. يمكن أن يقوم وسط تخزين البيانات بتخزين واحد أو أكثر من البرامج التي عند الاستخدام تقوم بتنفيذ معلومات المعالج بالطريقة المكشوف عنها. هناء يمكن أن تتضمن "المعلومات” البيانات الخام والبيانات المعالجة والإشارات التناظرية والإشارات الرقمية.
كما هو موضح أعلاه؛ يمكن أن تستخدم الحوامل مثل الأنبوب الملفوف وخط السلكي والخط الإلكتروني والخط السلكي؛ بشكل متصل بالتقنيات المكشوف عنها هنا. في بعض النماذج؛ يمكن تنفيذ المستشعر الموضح هنا كأداة تحضير عينة وقياس؛ مثل؛ مثلاء شخص يستخدم مسبار probe
(Ka أن تختلف التهيئات المعينة للمكونات نسبة إلى بعضها البعض.
0 الشكل 6 يشرح أداة تسجيل بيانات صوتية وفقا لنماذج الكشف الحالي. الأداة 610 مهيأة ليتم نقله في ثقب الحفر المتقاطع مع تكوين 480. يتم تبطين جدار ثقب الحفر 640 بمبيت 630 مملوء بمائع أسفل الحفرة 660؛ Sle (Jie مائع حفر. يملا الاسمنت 620 الحلقة بين جدار ثقب الحفر 0 والمبيت 630. في أحد النماذج التوضيحية؛ يمكن أن تحتوي الأداة 610 على وحدة مستشعر sensor unit 650« تتضمنء مثلاء واحد أو أكثر من مرسلات ومستقبلات صوتية acoustic
Dis) transmitters and receivers 5 المحولات)؛ مهياً لتقييم رابط الاسمنت الموجود بين نظام المبيت 0 ؛ laa تقب الحفر 640؛ والاسمنت 620 وفقا للتقنيات المعروفة. Ole يمكن تهيئة الإلكترونيات في الأداة 610؛ عند السطح؛ و/ أو أي مكان آخر في النظام 601 lia) معالج واحد على الأقل) Lee لاستخدام القياسات الصوتية لتحديد خواص ربط الاسمنت باستخدام التقنيات المعروفة؛ (Jie Ole تحليل رنين مبيت.
0 يمكن أن يتضمن النظام 601 رافعة تقليدية 670. جهاز النقل conveyance device (حامل 615( والذي يمكن أن يكون صلب أو غير صلب؛ Lge لنقل أداة أسفل الحفرة 610 في ثقب الحفر 640 بالقرب من التكوين 680. يمكن أن يكون الحامل 615 عبارة عن عمود أنابيب الحفرء أنبوب ملفوف؛ سلك cad خط إلكتروني» خط سلكي» إلخ. يمكن إقران أو دمج أداة أسفل الحفرة 610 بالأدوات التقليدية lia) بعض أو كل المعلومات التي تعالج نظام الشكل 5). بالتالي؛ بشكل يعتمد على
5 التهيئة؛ يمكن استخدام الأداة 610 أثناء الحفر و/ أو بعد تكوين ثقب الحفر (ثقب الحفر) 640. بينما تم توضيح نظام أرضي؛ يمكن Lad استخدام تعليمات الكشف الحالي في التطبيقات البحرية
أو البرية. يمكن أن يتضمن الحامل 615 موصلات مدمجة للقدرة و/ أو البيانات لتوفير توصيل
إشارة و/ أو قدرة بين السطح ومعدات أسفل الحفرة. يمكن أن يتضمن الحامل 615 تجميعة أسفل
الحفرة والتي يمكن أن تتضمن محرك حفر لتدوير لقمة الحفر.
الشكل 7 يبين مخطط تدفق لطريقة 700 لتقدير متغير محل الاهتمام في تكوين أرضي متقاطع بواسطة ثقب الحفر وفقا لأحد نماذج الكشف الحالي. يمكن أن تتضمن الطريقة 700 استخدام جهاز
0 أو ما شابه. في الخطوة ¢710 يتم نقل تجميعة صوتية 110 تتضمن أوساط Cy صوتية صلبة
2 فردية في ثقب الحفر. مثلاء يمكن نقل التجميعة الصوتية باستخدام جهاز نقل (أو حامل)
5. يمكن دمج جهاز الإزاحة البصرية optical displacement device كأداة في أداة تسجيل lily
أسفل الحفرة.
0 في الخطوة 720 يمكن استخدام الجهاز لتوليد المعلومات المتعلقة بخواص مائع أسفل الحفرة. lie يمكن توليد مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية بواسطة بث نبضات صوتية في أوساط بث صوتية صلبة فردية لها dng مغمور في مائع أسفل الحفرة؛ حيث كل انعكاس نبضة صوتية لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية لزاوية انعكاس فريدة مناظرة نسبة إلى الوجه. يمكن تقدير خواص انعكاس النبضة باستخدام استجابة محول إلى النبضات.
5 في الخطوة 730( تتضمن الطريقة استخدام خواص مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية لتحديد متغير محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة. كما هو موضح أعلاه؛ يمكن تنفيذ ذلك بواسطة تقدير المتغير محل الاهتمام كوظيفة ل [ ( 1 - 2[ m2) / (T+) و[1 / © [sin2 لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية؛ حيث :د« عبارة عن حجم الانعكاس المناظر وي عبارة عن زاوية الانعكاس الفريدة المناظرة. مثلاء (Sar أن تتضمن الطريقة توليد مجموعة بيانات ثنائية الأبعاد بواسطة تخطيط [ ( 1
0 <- * زن«+1 )7 نسبة إلى 1 / © 8102 لكل انعكاس نبضة صوتية وتوليد منحنى بواسطة تنفيذ تجهيزة بيانات على مجموعة البيانات ثنائية الأبعاد. يمكن أن يتضمن تقدير المتغير محل الاهتمام استخدام نموذج تناسب لوظيفة أعلاه مع سرعة الصوت؛ كثافة؛ المعاوقة الصوتية؛ وهكذا للمائع. يمكن تنفيذ تقدير المتغير محل الاهتمام في الوقت شبه الفعلي. في أحد AB) يمكن أن يتعلق نموذج المتغير محل الاهتمام (مثلاء سرعة الصوت) والانحدار التبادلي للصور المحولة [ ( 1 -
Bra) / (14m) [2 5 مقابل [1 / @ 02]. يمكن أيضا أن تتضمن هذه الخطوة استخدام المعلومات المرجعية. في بعض النماذج؛ يمكن تنفيذ بعض أو كل الخطوات هنا بشكل دوري أو متقطع لتقدير
قيم المتغير محل الاهتمام بينما تعمل التجميعة الصوتية على دورة تسجيل بيانات واحدة في ثقب الحفر. يمكن أن يكون التقدير طارثا عند أحداث معينة. يمكن أن تختلف المدة أو الحدث المسبب عند التنفيذء كما هو معروف في المجال. Olle يمكن أن تتم التقديرات فيما يتعلق بالقياسات الإضافية (مثلاء قياسات تسجيل lily سي سي بي (CCB المطلوب لها المتغير محل الاهتمام. في بعض عمليات ddl يمكن تقدير طبيعة متطلبات المعالجة للقيم المعتمدة على الزمن للمتغير محل الاهتمام Olid) عبر معالج أسفل الحفرة) بشكل مستمر أساسا بينما تعمل التجميعة الصوتية على دورة تسجيل بيانات واحدة في ثقب الحفر. للملاتمة؛ تم تقديم العديد من التعريفات المعينة. يتعلق المصطلح "إشارة صوتية "acoustic signal بحجم الضغط في مقابل زمن موجة صوتية أو منتقلة في وسط يسمح بانتشار هذه الموجات. في 0 أحد النماذج؛ يمكن أن تكون الإشارة الصوتية عبارة عن نبضة. المصطلح "محول "Giga يتعلق بجهاز للبث cdl) توليد) إشارة صوتية أو تلقي إشارة صوتية. عند تلقي الإشارة الصوتية في أحد op Sail يقوم المحول الصوتي بتحويل طاقة الإشارة الصوتية في الطاقة الكهربية. تتضمن الطاقة الكهربية صورة موجية تتعلق بصورة موجية للإشارة الصوتية. المصطلح "حامل" (أو "جهاز (UB المستخدم هنا بعني أي جهاز؛ مكون Glen توليفة من أجهزة؛ 5 أوساط و/أو عضو يمكن استخدامه Jal أو تبييت أو دعم أو تسهيل استخدام جهاز AT مكون جهاز أو توليفة من أجهزة أو عضو أو أوساط. تتضمن الحوامل المثالي عمود أنابيب الحفر من النوع الأنبوبي الملفوف أو النوع الأنبوبي الموصول أو أي توليفة أو جزءِ منها. تتضمن أمثلة الحامل الأخرى أنابيب مبيت؛ الخطوط السلكية؛ مسبار سلكي wireline sondes مسبار خطي slickline sondes طلقات إسقاط أجزاء ثانوية أسفل الحفرة «downhole subs تجميعة أسفل الحفرة» ولائج 0 عمود أنابيب الحفرء وحدات أو مبايت داخلية internal housings وأجزاء ركيزة substrate منها وجرارات ذاتية الدفع self-propelled tractors حسب الاستخدام أعلاه ¢ المصطلح "جزءٍ فرعي" يشير إلى أي بنية مهيأة جزئيا أو WS لاحتواء أو تبييت أو دعم جهاز. المصطلح "Slagle! حسب الاستخدام هنا يتضمن أي صورة من المعلومات (التناظرية أو الرقمية إي ام EM أو المطبوعة؛ إلخ.). يتضمن المصطلح 'معالج” المستخدم هناء على سبيل المثال لا الحصر؛ أي جهاز يرسل أو 5 يتلقى أو يغير أو يحول أو يحسب أو يضمن أو يضفي أو يحمل أو يخزن أو يستخدم المعلومات. يشير المعالج إلى أي دارة تنفذ ما سبق؛ ويمكن أن تتضمن معالج دقيق» ذاكرة باقية» و/ أو shal
محيطة لتنفيذ تعليمات مبرمجة؛ دارات مدمجة معينة للتطبيق application specific integrated (ASICs) circuits إتجاهات بوابية قابلة للبرمجة في المجال field programmable gate arrays (FPGAS) أو أي دارة مهيا لتنفيذ منطق لتنفيذ طرق كما هو موضح هنا. يمكن أن يشير المائع؛ الموضح cls إلى سائل؛ cada Gla وغير ذلك.
المصطلح coll شبه الفعلي” المستخدم لطرق الكشف الحالي يشير إلى أثر يتم تنفيذه بينما لا تزال الأداة أسفل الحفرة؛ بعد توليد انعكاس النبضة وقبل حركة الأداة بمسافة 100 مترء 50 مترء 25 مترء 10 مترء 1 مترء أو أقل؛ ويمكن تحديدها بتقدير المتغير محل الاهتمام في 15 دقيقة من توليد نبضة انعكاس؛ في 10 دقائق من التوليد؛ في 5 دقائق من التوليد؛ في 3 دقائق من التوليد؛ في دقيقتين من التوليد؛ في دقيقة من التوليد؛ أو أقل.
0 المصطلح 'في الموقع" المستخدم هنا لتقييم الخواص الصوتية لموائع أسفل الحفرة يشير إلى تقييم الموائع في ثقب الحفر (وأثناء وجودها خارج الأداة) قبل التعرض للآثار الخارجية؛ Ole مائع في فاصل حلقي بين ثقب الحفر والأداة. بواسطة "بشكل مستمر أساساء” قد يكون مقصودا عند فواصل زمنية مناسبة لا Jig على دقة عملية تحديد الخواص ذات الصلة؛ تتضمن أمثلة هذا الفاصل؛ مثلاء أن يكون أقل من 1 دقيقة؛ أقل من 10 ثواني؛ أقل من 1 ثانية؛ أقل من 100 مل ثانية؛ أقل من
5 10 مل ثانية؛ أقل من 1 مل ثانية وهكذا. تتضمن التجسيدات غير المقيدة لموائع أسفل الحفرة موائع الحفرء الموائع العائدة creturn fluids موائع التكوين formation fluids موائع الانتاج production fluids التي تحتوي على واحد أو أكثر من مركبات هيدروكريونية hydrocarbons والزيوت والمذيبات المستخدمة فيما يتعلق بأدوات أسفل الحفرة» الماء» البراين brine والموائع التخليقية؛ وتوليفات منها. يمكن أن تحتوي الأداة جهاز اختبار
0 تكوين وفقا للكشف الحالي؛ Allg سوف يتم وضعها بشكل أكبر بالمزيد من التفصيل أدناه. بينما تم وصف الكشف بالإشارة إلى النماذج AE سوف يتم فهم أن هناك العديد من التغييرات والمكائفات التي يمكن استبدالها بعناصر دون الخروج من منظور الكشف. علاوة على ذلك سوف يتم فهم أن هناك العديد من التعديلات لملائمة الأداة المعينة والمواقف أو المادة للتعليمات الخاصة بالكشف دون الخروج من منظور معين. أيضا يمكن أن تتضمن النماذج نماذج خط قياس مباشرء
5 ونماذج حفر تستخدم غرفة عينة؛ أدوات تسجيل البيانات أثناء الانتقال» تتضمن أجزاء إسقاط ثانوية وما شابه. بينما تتم مناقشة الكشف الحالي في سياق بثر إنتاج هيدروكربون hydrocarbon
producing well يجب فهم أن الكشف الحالي يمكن استخدامه في أي بيئة ثقب حفر Jin Nie) جيو حرارية (geothermal well مع أي نوع مائع أسفل الحفرة. بينما يتعلق الوصف السابق بنماذج (dine سوف تكون هناك تعديلات عديدية واضحة للخبير في المجال. سوف يقصد أن يتم تضمين كل الاختلافات في الكشف السابق.
قائمة التتابع: nin سرعة الصوت "ب" © [م/ث] 'ج" [ds 10 "د" انحدار تبادلي ذ (1-)/ 1+)2 في مقابل 2510/1 0 "ها 800 [جم/سم مكعب] "و خطي Rho [جم/ سم مكعب] vy الكثافة "z" معاوقة صوتية 5 "ط" 2 [مرايلز] 'ي" 2 خطي [مرايلز] er إلى الأوناش 0 .تل الجهاز في ثقب الحفر 720 تليد انكاسات نبضة صوتية من سطحي بيني صلب-سائل بين مائع اسفل ind) 20 ووجه وسط صلب فردي مغمور في المانع 730 استخدام خواص مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية لتحديد المتغير محل الاهتمام للمانع
Claims (3)
- عناصر الحماية 1 طريقة تحديد متغير صوتي محل الاهتمام لمائع أسفل الحفرة downhole fluid )101( باستخدام تجميعة صوتية acoustic assembly )110( تتضمن وسط إرسال صوتي acoustic transmission medium صلب )102( فردي له وجه (120) sare في Bl أسفل الحفرة downhole fluid (101)؛ تتضمن الطريقة:باستخدام خواص مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية acoustic pulse reflections من وجه بيني سائل-صلب عند وجه )120( وسط الإرسال الصوتي ball acoustic transmission medium )102( لتقدير المتغير محل الاهتمام بالقرب من الوقت الفعلي؛ حيث كل انعكاس نبضة صوتية acoustic pulse لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية acoustic pulse reflections لزاوية انعكاس فريدة مناظرة نسبة إلى الوجه (120)؛0 حيث تتضمن الخواص حجم انعكاس reflection amplitude مناظر وزاوية الانعكاس angle of reflection الفريدة المناظرة لكل انعكاس نبضة صوتية acoustic pulse reflection وحيث يتم تقدير المتغير محل الاهتمام بواسطة تحديد aid مناظرة ل 21([2: + 1( / )1-121([ 5 ]@ [1/sin? لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية «acoustic pulse reflections حيث 121 عبارة عن حجم الانعكاس reflection amplitude المناظر وم عبارة عن زاوية الانعكاسangle of reflection 5 الفريدة المناظرة. 2 الطريقة Gy لعنصر الحماية 1؛ تتضمن توليد مجموعة بيانات ثنائية two a) dimensional data set بواسطة تخطيط ?])121 +1( / )1-121([ نسبة إلى © “دنه 1/7 لكل انعكاس نبضة صوتية Cus acoustic pulse reflection 121 عبارة عن حجم الانعكاس reflectionamplitude 0 المناظر وم عبارة عن زاوية الانعكاس angle of reflection الفريدة المناظرة.3 الطريقة وفقاً لعنصر الحماية Q تتضمن توليد منحنى بواسطة تنفيذ تجهيزة بيانات على مجموعة البيانات ثنائية الأبعاد .two dimensional data set5 4. الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 3 تتضمن باستخدام انحدار للمنحنى لتقدير المتغير محلالاهتمام.— 5 2 — الطريقة وفقاً لعنصر الحماية of تتضمن استخدام تبادل الانحدار لتقدير المتغير محل الاهتمام.6. الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 1؛ تتضمن أيضا بث Glan صوتية acoustic pulses 5 باستخدام محول صوتي acoustic transducer )150 152( واحد على الأقل لتوليد مجموعة انعكاسات نبضة صوتية .acoustic pulse reflections7. الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 6 تتضمن تقدير المتغير محل الاهتمام بشكل مستقل عن زمن الانتقال في مائع أسفل الحفرة downhole fluid )101( للنبضات الصوتية acoustic pulses وأي نبضات صوتية acoustic pulses أخرى.8. الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 6 حيث يتم نشر كل النبضات الصوتية acoustic pulses ومجموعة انعكاسات dad صوتية (A acoustic pulse reflections وسط الإرسال الصوتي acoustic transmission medium الصلب )102( فردي. 9 الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 6؛ تتضمن استخدام المحول الصوتي acoustic transducer )150< 152( الواحد على الأقل لبث النبضات الصوتية acoustic pulses خلال وجه ثاني لوسط الإرسال الصوتي acoustic transmission medium الصلب )102( فردي. L100 20 الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 9 حيث الوجه الثاني غير ملامس لمائع أسفل الحفرة downhole fluid (101).1. الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 6 حيث المحول الصوتي acoustic transducer )150<« 152( الواحد على الأقل غير ملامس لمائع أسفل الحفرة downhole fluid (101).
- 2. الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث المتغير محل الاهتمام عبارة عن واحد على الأقل: 1) سرعة الصوت لمائع أسفل الحفرة downhole fluid (101)؛ و2) معاوقة صوتية لمائع أسفل الحفرة downhole fluid (101).
- 3. الطريقة لعنصر الحماية 1؛ حيث يتضمن تقدير المتغير محل الاهتمام تقدير قيم معتمدة على الزمن للمتغير محل الاهتمام بشكل مستمر أساسا بينما تعمل التجميعة الصوتية acoustic assembly (110) على دورة تسجيل بيانات واحدة في ثقب الحفر ‘borehole .14 5 جهاز (559؛ 565( لتحديد متغير محل الاهتمام Bld أسفل الحفرة downhole fluid (101)؛ يتضمن الجهاز (559؛ 565): حامل )615( مهيا ليتم نقله في ثقب الحفر tborehole أداة تسجيل logging tool «lily (610) تم تركيبها على الحامل (615)؛ تتضمن أداة تسجيل البيانات logging tool )610( تجميعة صوتية acoustic assembly )110( تتضمن وسط إرسال acoustic transmission medium sea 0 صلب (102) فردي»؛ حيث تتم تهيئة أداة تسجيل البيانات logging tool )610( بحيث عند ملء ثقب الحفر borehole بمائع أسفل الحفرة downhole fluid )101( وسط الإرسال transmission medium (102) له وجه )120( مغمور مناظر في مائع أسفل الحفرة downhole fluid (101)» ومحول transducer (150؛ 152( واحد على الأقل Lee لتوليد مجموعة من انعكاسات نبضة صوتية acoustic pulse reflections من وجه )120( بيني سائل-صلب عند وجه وسط الإرسال الصوتي acoustic transmission medium الصلب )102(¢ و معالج Lee processor لاستخدام خواص مجموعة اتنعكاسات diay صوتية acoustic pulse adil reflections المتغير محل الاهتمام بالقرب من الوقت الفعلي؛ Cus كل انعكاس نبضة صوتية acoustic pulse reflection لمجموعة انعكاسات نبضة صوتية acoustic pulse reflections 0 لزاوية انعكاس angle of reflection فربدة مناظرة نسبة إلى الوجه (120)؛ حيث تتضمن الخواص ana انعكاس reflection amplitude مناظر وزاوية الانعكاس angle of reflection الفريدة المناظرة لكل انعكاس نبضة صوتية cacoustic pulse reflection وحيث يتم تقدير المتغير محل الاهتمام بواسطة تحديد ad مناظرة ل [1/sin? gly [(1-121) / (1 + r2D)]* لمجموعة انعكاسات diay صوتية acoustic pulse reflections وحيث 121 Ble عن حجم 5 الانعكاس reflection amplitude المناظر وم عبارة عن زاوية الانعكاس angle of reflection الفريدة المناظرة.٠ 27 ٠ Yeas h Vo Voy At. RANE AYA ON REET ) A | ٠١ ٍِ fre = : ene 7Vy. J ١ شكل أ Vox = ND بسح : = 2 - 1 / © 20002 ا ¢, So x 25 0 VY. ب - ٠١١ مهي 0_١ ا با( ان الب 8 ا ا 0 " ' 7 N= و = 2 2 ١Yh. AIR Y شكل— 2 8 — « i » You SO EC ES البح نا اث EE TT ض Veo ٠ ٠. .ل TO 041300 [<4 iN jv شكل زر با [£4 » BE فا ما | EN ببق ا TRAX -3 اا ا ا سح سا و ٠ .أ « iN Ye. £ a a د ج ry شكل— 2 9 — “© z » v,e يج اليا ٍ [ees LAPYRT ip DN سا بس لاح oe أ [3 0 4 . 9 . yv \ ¢ , 0 بن a ». AY شكل *Yo YoY ENE) =="i V ٠ § \v \ { Jشكل ؛— 3 0 — & a د ~~ Ot ١ | d 0 oY Lo ott "1 i — يسم mil rw 24 A, ا اد a 9 51١ ov ند | 177 A 83 Y Le] / eve AEN ov. ov i. للم Oty 0 dhe], va A Hien 51 ل 2 JA ee ال A ا با VIE 3 | ES الا ا WELL NEM WN 1_ mI maa ave RA 244 A 2 11 1 7 د ا xX 17 ( Ne © م ؟ ال ل 817 Mi 2 2 8 Mode i ry / NR 54 aN sas ¥ . aN 58 ل al EN مجع gotten 24-20% 8 SEED seh مسج زع NY / se i! BD TS REN RL, ذه ov SRPNGS NHR wo ASE jean 1 الأ o شكل_- ٠ A] NUAEN ARS Tye dl NY + “Yo N 7 "> ak il | MA TE ل | "% Te) YEAR TA | 10 ¥3+... ١ شكل ل و آلاYY. V شكللاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا Sued Authority for intallentual Property RE .¥ + \ ا 0 § 8 Ss o + < م SNE اج > عي كي الج TE I UN BE Ca a ةا ww جيثة > Ld Ed H Ed - 2 Ld وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها of سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. Ad صادرة عن + ب ب ٠. ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب 101١ .| لريا 1*١ v= ؛ المملكة | لعربية | لسعودية SAIP@SAIP.GOV.SA
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/339,240 US9720122B2 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | Reflection-only sensor at multiple angles for near real-time determination of acoustic properties of a fluid downhole |
| PCT/US2015/041072 WO2016014381A2 (en) | 2014-07-23 | 2015-07-20 | Reflection-only sensor at multiple angles for near real-time determination of acoustic properties of a fluid downhole |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA517380775B1 true SA517380775B1 (ar) | 2020-04-17 |
Family
ID=55163938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA517380775A SA517380775B1 (ar) | 2014-07-23 | 2017-01-23 | مستشعر انعكاس-فقط عند عدة زوايا لتحديد الخواص الصوتية القريب من الوقت الفعلي لمائع أسفل الحفرة |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9720122B2 (ar) |
| EP (1) | EP3172399B1 (ar) |
| BR (1) | BR112017001301B1 (ar) |
| SA (1) | SA517380775B1 (ar) |
| WO (1) | WO2016014381A2 (ar) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016191026A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | In-situ borehole fluid speed and attenuation measurement in an ultrasonic scanning tool |
| US10444063B2 (en) * | 2016-09-23 | 2019-10-15 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Downhole fiber optic hydrophone |
| US10605944B2 (en) | 2017-06-23 | 2020-03-31 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Formation acoustic property measurement with beam-angled transducer array |
| WO2019226149A1 (en) | 2018-05-21 | 2019-11-28 | Newpark Drilling Fluids Llc | System for simulating in situ downhole drilling conditions and testing of core samples |
| CN109025985B (zh) * | 2018-09-19 | 2019-11-05 | 青岛海洋地质研究所 | 基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置 |
| US11359488B2 (en) | 2019-03-12 | 2022-06-14 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Self-calibrated method of determining borehole fluid acoustic properties |
| WO2021257097A1 (en) | 2020-06-19 | 2021-12-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Acoustic dispersion curve identification based on reciprocal condition number |
| CN113670435B (zh) * | 2021-08-20 | 2023-06-23 | 西安石油大学 | 一种基于压缩感知技术的井下振动测量装置及其测量方法 |
| US20230115746A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Amazon Technologies, Inc. | Diagnostic sample collection system |
| US20240142411A1 (en) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Fluid density from tunable acoustic impedance matching |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3103640A (en) * | 1961-06-19 | 1963-09-10 | Lab For Electronics Inc | Variable ultrasonic delay line |
| US3311854A (en) * | 1962-06-13 | 1967-03-28 | Bell Telephone Labor Inc | Single crystal quartz filter elements, transducers and delay lines |
| US4709357A (en) * | 1985-08-14 | 1987-11-24 | Gearhart Industries, Inc. | Method and apparatus for acoustically investigating a borehole casing cement bond |
| US5886250A (en) * | 1996-04-05 | 1999-03-23 | Battelle Memorial Institute | Pitch-catch only ultrasonic fluid densitometer |
| US6592154B2 (en) * | 2000-05-18 | 2003-07-15 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Metal-pipe bonded body, pipe expansion method of metal-pipe bonded body, and method for inspecting metal-pipe bonded body |
| US7024917B2 (en) * | 2004-03-16 | 2006-04-11 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for an acoustic pulse decay density determination |
| US20050259512A1 (en) * | 2004-05-24 | 2005-11-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Acoustic caliper with transducer array for improved off-center performance |
| US7614302B2 (en) | 2005-08-01 | 2009-11-10 | Baker Hughes Incorporated | Acoustic fluid analysis method |
| US20080007142A1 (en) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Minoru Toda | Ultrasonic transducer assembly having a vibrating member and at least one reflector |
| US7912648B2 (en) | 2007-10-02 | 2011-03-22 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for imaging bed boundaries using azimuthal propagation resistivity measurements |
| US7966882B2 (en) * | 2008-04-23 | 2011-06-28 | Battelle Memorial Institute | Self-calibrating method for measuring the density and velocity of sound from two reflections of ultrasound at a solid-liquid interface |
| SG193172A1 (en) | 2008-08-11 | 2013-09-30 | Exxonmobil Upstream Res Co | Removal of surface-wave noise in seismic data |
| EP2585819A1 (en) * | 2010-06-28 | 2013-05-01 | Total Marine Technology Pty Ltd | Measurement of slurry density |
| US8880348B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-11-04 | Baker Hughes Incorporated | Radon migration of acoustic data |
| US9081110B2 (en) | 2012-12-18 | 2015-07-14 | Schlumberger Technology Corporation | Devices, systems and methods for low frequency seismic borehole investigations |
-
2014
- 2014-07-23 US US14/339,240 patent/US9720122B2/en active Active
-
2015
- 2015-07-20 BR BR112017001301-0A patent/BR112017001301B1/pt active IP Right Grant
- 2015-07-20 WO PCT/US2015/041072 patent/WO2016014381A2/en active Application Filing
- 2015-07-20 EP EP15824909.4A patent/EP3172399B1/en active Active
-
2017
- 2017-01-23 SA SA517380775A patent/SA517380775B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3172399A4 (en) | 2018-02-28 |
| BR112017001301A2 (pt) | 2017-11-14 |
| US20160025884A1 (en) | 2016-01-28 |
| BR112017001301B1 (pt) | 2022-06-07 |
| EP3172399B1 (en) | 2019-09-04 |
| US9720122B2 (en) | 2017-08-01 |
| WO2016014381A3 (en) | 2016-05-12 |
| WO2016014381A2 (en) | 2016-01-28 |
| EP3172399A2 (en) | 2017-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA517380775B1 (ar) | مستشعر انعكاس-فقط عند عدة زوايا لتحديد الخواص الصوتية القريب من الوقت الفعلي لمائع أسفل الحفرة | |
| US10465509B2 (en) | Collocated multitone acoustic beam and electromagnetic flux leakage evaluation downhole | |
| US20040095847A1 (en) | Acoustic devices to measure ultrasound velocity in drilling mud | |
| US10041343B2 (en) | Micro-sonic density imaging while drilling systems and methods | |
| EP3408497B1 (en) | Non-linear acoustic formation evaluation | |
| US20220325622A1 (en) | Self-calibrated method of determining borehole fluid acoustic properties | |
| EP3097263B1 (en) | Reflection-only sensor for fluid acoustic impedance, sound speed, and density | |
| US10408052B2 (en) | Measuring frequency-dependent acoustic attenuation | |
| WO2012039707A1 (en) | Micro-sonic density imaging while drilling systems and methods | |
| US11726225B2 (en) | Detection and evaluation of ultrasonic subsurface backscatter | |
| Klieber et al. | A calibration-free inversion algorithm for evaluating cement quality behind highly contrasting steel pipe | |
| US10901104B2 (en) | Encoded driving pulses for a range finder | |
| Ritzmann et al. | High-resolution LWD acoustic borehole imaging in WBM and OBM |