RU2007128963A

RU2007128963A - Измерение напряжений при компенсации температуры

Info

Publication number: RU2007128963A
Application number: RU2007128963/28A
Authority: RU
Inventors: Масахиро КАМАТА (JP); Масахиро Камата
Original assignee: Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl); Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2009-02-10
Also published as: US7171851B2; EP1834156B1; WO2006070235A1; EP1834156A1; AU2005321046A1; CA2592472A1; JP2008525814A; JP4732466B2; US20060137442A1; RU2398186C2

Claims

1. Способ контроля подземных характеристик, содержащий этап, на котором измеряют изменения напряжения в Земле, используя расширение жидкости, чтобы компенсировать температурные изменения.

2. Способ контроля подземных характеристик по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

измеряют изменение жидкого объема первой жидкости в ответ на тектоническое давление, причем первая жидкость имеет первый коэффициент теплового расширения;

измеряют изменение жидкого объема жидкости второй жидкости, имеющей второй коэффициент теплового расширения, причем второй коэффициент теплового расширения больше, чем первый коэффициент теплового расширения;

компенсируют температуру при измерении изменения жидкого объема первой жидкости, используя измерение изменения жидкого объема второй жидкости.

3. Способ контроля подземных характеристик по п.2, в котором второй коэффициент теплового расширения, по меньшей мере, в два раза больше, чем первый коэффициент теплового расширения.

4. Способ контроля подземных характеристик по п.2, в котором второй коэффициент теплового расширения, по меньшей мере, в пять раз больше, чем первый коэффициент теплового расширения.

5. Способ контроля подземных характеристик по п.2, в котором второй коэффициент теплового расширения, по меньшей мере, в семь раз больше, чем первый коэффициент теплового расширения.

6. Способ контроля подземных характеристик по п.2, в котором первая жидкость выбрана из группы, состоящей из воды, ртути и глицерина; а вторая жидкость выбрана из группы, состоящей из спирта, бензола, ацетона, эфира и силиконового масла.

7. Способ контроля подземных характеристик по п.1, в котором расширение жидкости используется для компенсации изменений действительной средней температуры.

8. Способ контроля подземных характеристик по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором уменьшают объем первой жидкости, используемой для измерения напряжения, до объема меньшего, чем объем второй жидкости, используемой для компенсации температуры.

9. Способ контроля подземных характеристик по п.8, в котором этап уменьшения дополнительно включает этап, на котором вносят твердый объект в контейнер с первой жидкостью, чтобы уменьшить тепловое расширение жидкости.

10. Способ контроля подземных характеристик по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

обеспечивают первую камеру жидкости, чувствительной к напряжению, причем первая камера жидкости содержит первый объем жидкости;

обеспечивают вторую камеру жидкости, нечувствительной к напряжению, причем вторая камера жидкости содержит второй объем жидкости;

измеряют жидкость, перемещенную из первой камеры жидкости в ответ на тектоническое давление;

измеряют расширение второго объема жидкости в ответ на температурные измерения;

и компенсируют температуру измеренной жидкости, перемещенной из первой камеры жидкости, при помощи измеренного расширения второго объема жидкости.

11. Способ контроля подземных характеристик по п.10, в котором жидкость в первой и второй камерах жидкости одинакова.

12. Способ контроля подземных характеристик по п.10, в котором жидкость в первой камере жидкости имеет меньший коэффициент теплового расширения, чем жидкость во второй камере жидкости.

13. Способ контроля подземных характеристик по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

обеспечивают первую камеру жидкости, имеющей первый внешний размер, чувствительной к напряжению и имеющей первый объем жидкости;

обеспечивают вторую камеру жидкости, имеющей первый внешний размер, чувствительной к напряжению, имеющей второй объем жидкости, причем второй объем жидкости меньше, чем первый объем жидкости;

измеряют перемещение первого объема жидкости из первой камеры в ответ на напряжение и в ответ на температурные изменения;

измеряют перемещение второго объема жидкости из второй камеры в ответ на напряжение и в ответ на часть температурных изменений;

и компенсируют температуру для напряжения, используя изменение частичного перемещения вследствие температурных изменений во второй камере.

14. Способ контроля подземных характеристик по п.13, дополнительно содержащий этапы, на которых:

уменьшают первый объем жидкости при помощи внесения первого объекта в первую камеру;

уменьшают второй объем жидкости при помощи внесения второго объекта во вторую камеру.

15. Способ контроля подземных характеристик по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

обеспечивают первую камеру жидкости, чувствительной к тектоническому давлению, имеющей первый объем жидкости;

обеспечивают вторую камеру жидкости, концентрической по отношению к первой камере жидкости, имеющей второй объем жидкости, причем вторая камера жидкости нечувствительна к тектоническому давлению;

измеряют перемещение первого объема жидкости из первой камеры жидкости в ответ на напряжение и в ответ на температурные изменения;

измеряют перемещение второго объема жидкости из второй камеры жидкости в ответ на температурные изменения;

и компенсируют температуру для напряжения, используя измеренное перемещение второго объема жидкости вследствие температурных изменений.

16. Способ контроля подземных характеристик по п.15, в котором первый объем определен при помощи кольца между первой и второй камерами.

17. Способ измерения подземного напряжения, содержащий этапы, на которых:

заполняют первую камеру объемного тензометра первой жидкостью;

заполняют вторую камеру объемного тензометра второй жидкостью;

измеряют объем жидкости, перемещенной из первой камеры в ответ на тектоническое давление;

измеряют расширение жидкости второй жидкости вследствие температурных изменений;

и компенсируют температурные изменений для измерения первой жидкости, перемещенной из первой камеры.

18. Способ измерения подземного напряжения по п.17, в котором вторая жидкость имеет более высокий коэффициент теплового расширения, чем первая жидкость.

19. Способ измерения подземного напряжения по п.17, в котором вторая жидкость имеет коэффициент теплового расширения, по меньшей мере, в пять раз больший, чем коэффициент теплового расширения первой жидкости.

20. Способ измерения подземного напряжения по п.17, в котором первая камера содержит чувствительную к напряжению камеру, а вторая камера содержит нечувствительную к напряжению камеру.

21. Способ измерения подземного напряжения по п.20, в котором первая и вторая жидкости содержат одинаковую жидкость.

22. Способ контроля подземных характеристик, содержащий этапы, на которых:

измеряют изменение напряжения в Земле при помощи объемного тензометра;

и компенсируют температурные изменения без использования термопары.

23. Способ контроля подземных характеристик по п.22, в котором этап компенсации температуры содержит этап, на котором измеряют расширение жидкости для отдельного объема жидкости.

24. Способ контроля подземных характеристик по п.22, в котором этап измерения изменений напряжения содержит этапы, на которых:

измеряют изменения объемной емкости жидкости первой камеры, содержащей первую жидкость, в ответ на тектонические давления и температурные изменения, причем первая жидкость имеет первый коэффициент теплового расширения;

измеряют изменения объемной емкости жидкости второй камеры, содержащей вторую жидкость, в ответ на тектонические давления и температурные изменения, причем вторая жидкость имеет второй коэффициент теплового расширения, причем второй коэффициент теплового расширения отличается от первого коэффициента теплового расширения;

и вычисляют объемное напряжение, независимое от температуры.

25. Способ контроля подземных характеристик по п.22, в котором этап измерения изменений напряжения содержит этапы, на которых:

измеряют изменения объемной емкости жидкости первой камеры, содержащей первую жидкость, в ответ на тектонические давления и температурные изменения, причем первая камера чувствительна к напряжению;

измеряют изменения объемной емкости жидкости второй камеры, содержащей вторую жидкость, в ответ только на температурные изменения, причем вторая камера нечувствительна к напряжению;

и вычисляют объемное напряжение при компенсации температуры при помощи вычитания измеренных изменений объемной емкости жидкости второй камеры из измеренных изменений объемной емкости жидкости первой камеры.

26. Объемный тензометр, содержащий:

корпус;

камеру для измерения напряжения, заполненную первой жидкостью;

камеру для компенсации температуры, заполненную второй жидкостью;

измеритель первой жидкости, функционально соединенный с камерой для измерения напряжения для измерения жидкости, перемещенной из камеры для измерения напряжения;

измеритель второй жидкости, функционально соединенный с камерой для компенсации температуры для измерения жидкости, перемещенной из камеры для компенсации температуры.

27. Объемный тензометр по п.26, в котором камера для измерения напряжения деформируется в ответ на тектоническое давление, а камера для компенсации температуры не деформируется в ответ на тектоническое давление.

28. Объемный тензометр по п.27, в котором первая и вторая жидкости имеют одинаковый коэффициент теплового расширения.

29. Объемный тензометр по п.26, в котором камера для измерения напряжения и камера для компенсации температуры, по существу, одинаково деформируются в ответ на тектоническое давление и причем первая и вторая жидкости имеют различные, известные коэффициенты теплового расширения.

30. Объемный тензометр по п.26, в котором, по меньшей мере, одна из камер для измерения напряжения и для компенсации температуры включают твердый объект, причем кольцо жидкости определено между твердым объектом и корпусом.

31. Объемный тензометр по п.30, в котором камера для измерения напряжения включает твердый объект, причем твердый объект имеет первый диаметр, и камера для компенсации температуры включает второй твердый объект, имеющий второй диаметр, отличный от первого диаметра.

32. Объемный тензометр по п.26, в котором камера для компенсации температуры является концентрической или нецентрированной по отношению к камере для измерения напряжения.

33. Объемный тензометр по п.32, в котором камера для компенсации температуры расположена внутри корпуса, и камера для измерения напряжения содержит кольцо между корпусом и камерой для компенсации температуры.

34. Объемный тензометр по п.33, в котором камера для измерения напряжения разделена на секции.

35. Объемный тензометр по п.32, дополнительно содержащий множество термических проводящих пластин, протягивающихся от камеры для компенсации температуры до камеры для измерения напряжения.

36. Объемный тензометр по п.26, дополнительно содержащий клапан, количественно измеряющий избыточную емкость, функционально соединенный с камерой для измерения напряжений.

37. Объемный тензометр по п.26, в котором измерители первой и второй жидкостей каждый содержат дифференциальный трансформатор, соединенный с капиллярной трубкой.

38. Объемный тензометр, содержащий:

внешний корпус;

укрепленный внутренний корпус, нечувствительный к деформации, вызванный тектоническим давлением;

первую жидкость, расположенную между внешним корпусом и укрепленным внутренним корпусом;

вторую жидкость, расположенную в укрепленном внутреннем корпусе;

первую капиллярную трубку, посредством жидкости соединенную с первой жидкостью;

вторую капиллярную трубку, посредством жидкости соединенную со второй жидкостью;

первый дифференциальный трансформатор, соединенный с первой капиллярной трубкой;

второй дифференциальный трансформатор, соединенный со второй капиллярной трубкой.

39. Объемный тензометр по п.38, дополнительно содержащий предохранительный клапан, количественно измеряющий избыточную емкость, посредством жидкости соединенный с первой жидкостью.

40. Объемный тензометр по п.38, в котором вторая жидкость имеет коэффициент теплового расширения, по меньшей мере, в два раза больший, чем у первой жидкости.

41. Объемный тензометр по п.38, в котором вторая жидкость имеет коэффициент теплового расширения, по меньшей мере, в пять раз больший, чем у первой жидкости.

42. Объемный тензометр по п.38, дополнительно содержащий множество секций, расположенных между внешним корпусом и укрепленным внутренним корпусом.

43. Объемный тензометр по п.38, дополнительно содержащий термические проводящие пластины, расположенные внутри укрепленного внутреннего корпуса и протягивающиеся, по меньшей мере, до внутреннего корпуса, причем каждая из множества термических проводящих пластин содержит, по меньшей мере, одно отверстие, пропускающее жидкость во внутрь.

44. Способ уменьшения температурной зависимости объемного тензометра, содержащий этап, на котором уменьшают объем жидкости внутренней камеры с жидкостью объемного тензометра без уменьшения диаметра внутренней камеры с жидкостью.

45. Способ уменьшения температурной зависимости объемного тензометра по п.44, в котором этап уменьшения содержит этап, на котором вносят твердый объект во внутреннюю камеру с жидкостью.

46. Способ уменьшения зависимости от расширения жидкости, содержащий этапы, на которых:

сохраняют внутренний размер устройства для измерения характеристик;

уменьшают объем внутренней жидкости измерительного устройства при помощи внесения твердого объекта в измерительное устройство, чтобы уменьшить термическое расширение внутренней жидкости.

47. Способ контроля подземных характеристик, содержащий этап, на котором измеряют изменения подземной температуры, используя расширение жидкости, чтобы компенсировать изменения напряжения.

48. Способ контроля подземных характеристик по п.47, дополнительно содержащий этапы, на которых:

измеряют изменение жидкого объема первой жидкости в ответ на температурные изменения, причем первая жидкость имеет первый коэффициент теплового расширения;

измеряют изменение жидкого объема второй жидкости в ответ на напряжение, причем вторая жидкость имеет второй коэффициент теплового расширения, причем второй коэффициент теплового расширения меньше, чем первый коэффициент теплового расширения;

компенсируют напряжение для измерения изменения жидкого объема для первой жидкости, используя измерение изменения жидкого объема для второй жидкости.