RU2476668C1 - Borehole deviation monitoring method - Google Patents
Borehole deviation monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476668C1 RU2476668C1 RU2011126610/03A RU2011126610A RU2476668C1 RU 2476668 C1 RU2476668 C1 RU 2476668C1 RU 2011126610/03 A RU2011126610/03 A RU 2011126610/03A RU 2011126610 A RU2011126610 A RU 2011126610A RU 2476668 C1 RU2476668 C1 RU 2476668C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulses
- borehole
- sequence
- sounding
- acoustic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для контроля целостности скважин.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to control the integrity of wells.
Известен способ того же назначения, согласно которому величину прогиба скважины определяют с помощью скважинного прибора, вертикально спускаемого в бурильную или насосно-компрессорную трубу (НКТ) скважины (Патент РФ №2055178, кл. Е21В 47/00, 1996).A known method of the same purpose, according to which the value of the deflection of the well is determined using a downhole tool, vertically lowered into the drill or tubing of the well (RF Patent No. 2055178, CL ЕВВ 47/00, 1996).
Данный способ принят за прототип.This method is adopted as a prototype.
В прототипе в качестве скважинного прибора, вертикально спускаемого в НКТ, используют датчики прогиба, выполненные в виде выдвижных элементов, расположенных попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось корпуса прибора.In the prototype, as the downhole tool, vertically lowered into the tubing, use deflection sensors made in the form of retractable elements arranged in pairs in two mutually perpendicular planes passing through the axis of the device body.
Недостатком прототипа является контактный характер проводимых измерений, что снижает надежность исследований ствола скважины из-за возможной поломки скважинного прибора.The disadvantage of the prototype is the contact nature of the measurements, which reduces the reliability of the study of the wellbore due to possible breakdown of the downhole tool.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является обеспечение бесконтактных измерений, проводимых в скважине с помощью спускаемого в нее скважинного прибора.The technical result obtained from the implementation of the invention is to provide contactless measurements carried out in the well using a downhole tool.
Данный технический результат достигается за счет того, что в известном способе контроля искривления ствола скважины, заключающемся в измерении величины прогиба бурильной или насосно-компрессорной трубы скважины с помощью скважинного прибора, спускаемого вертикально в трубу скважины, в качестве скважинного прибора применяют обратимый акустический преобразователь с равномерной характеристикой направленности, работающий в режиме последовательности зондирующих импульсов, при этом о величине прогиба ствола скважины судят по уширению отраженных от стенок зондирующих импульсов.This technical result is achieved due to the fact that in the known method of controlling the curvature of the wellbore, which consists in measuring the deflection of the drill or tubing of the well with the help of a downhole tool that is lowered vertically into the wellbore, a reversible acoustic transducer with uniform directional characteristic operating in the sequence of probing pulses, while the magnitude of the deflection of the wellbore is judged by the broadening trazhennyh by probing pulses walls.
В качестве зондирующих акустических импульсов используют последовательность радиоимпульсов прямоугольной или колоколообразной формы.As sounding acoustic pulses, a sequence of rectangular or bell-shaped radio pulses is used.
В качестве зондирующих акустических радиоимпульсов используют последовательность радиоимпульсов, следующих со скважностью, равной 10.As sounding acoustic radio pulses, a sequence of radio pulses using a duty cycle of 10 is used.
В качестве зондирующих акустических импульсов используют радиоимпульсы длительностью 10-4 с.As sounding acoustic pulses, radio pulses of 10 -4 s duration are used.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа в различных сечениях ствола скважины; на фиг.2, 3 - временные диаграммы для пояснения работы устройства.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a diagram of a device for implementing the method in various sections of the wellbore; figure 2, 3 is a timing diagram for explaining the operation of the device.
Устройство содержит (фиг.1) обратимый акустический преобразователь (АП1) с равномерной характеристикой направленности (ХН), работающий в режиме излучения и приема последовательности акустических импульсов.The device contains (Fig. 1) a reversible acoustic transducer (AP1) with a uniform directivity characteristic (XI), operating in the mode of emission and reception of a sequence of acoustic pulses.
АП1, например, пьезоэлектрического типа, закреплен на каротажном кабеле 2, кинематически связанном со спускоподъемным устройством 3 (СПУ3).AP1, for example, of the piezoelectric type, is mounted on a logging cable 2 kinematically connected with a hoisting device 3 (SPU3).
СПУ3 обеспечивает спуск (подъем) АП1 на каротажном кабеле вертикально вниз (вверх) по оси бурильной трубы или НКТ4, которой снабжен стол скважины.SPU3 provides the launching (lifting) of AP1 on the logging cable vertically down (up) along the axis of the drill pipe or tubing 4, which the well table is equipped with.
СПУ3 снабжено датчиком 5 глубины, на которую спускается АП1.SPU3 is equipped with a depth sensor 5, to which AP1 descends.
Скважинный прибор включает в себя реле 6 приема-передачи, передающий тракт 7 и приемный тракт 8.The downhole tool includes a
Передающий тракт 7 содержит: генератор 9 звуковой (или ультразвуковой) частоты; формирователь 10 импульса; модулятор 11 и усилитель 12 мощности.The transmission path 7 includes: a sound (or ultrasonic) frequency generator 9; pulse shaper 10; a modulator 11 and a power amplifier 12.
Приемный тракт 8 содержит: усилитель-ограничитель 13; детектор 14; ослабитель 15 импульсов и компьютер 16.The receiving path 8 contains: amplifier limiter 13; detector 14; attenuator 15 pulses and computer 16.
Электрические связи между блоками передающего и приемного трактов 7, 8 представлены на фиг.1.Electrical connections between the blocks of the transmitting and receiving paths 7, 8 are presented in figure 1.
Генератор 9 звуковой частоты и формирователь 10 импульсов связаны соответственно с основным и модулирующим входами модулятора 11, выход которого через усилитель 12 мощности подключен к первому контакту реле 6 приема-передачи. Второй контакт реле 6 приема-передачи соединен с усилителем-ограничителем 13, а управляемый третий контакт реле 6 приема-передачи подключен через каротажный кабель 2 к АП1. Кроме того, выход формирователя 10 импульсов связан с управляющим входом реле 6 приема-передачи.The audio frequency generator 9 and the pulse shaper 10 are connected respectively to the main and modulating inputs of the modulator 11, the output of which through the power amplifier 12 is connected to the first contact of the transmit-receive
Выход усилителя-ограничителя 13 через детектор 14 соединен с первым входом компьютера 16, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика 5 глубины и ослабителя 15 импульсов.The output of the amplifier-limiter 13 through the detector 14 is connected to the first input of the computer 16, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the depth sensor 5 and pulse attenuator 15.
Способ контроля искривления ствола скважины реализуется на устройстве (фиг.1) того же назначения следующим образом.The method of controlling the curvature of the wellbore is implemented on the device (figure 1) of the same purpose as follows.
Генератор 9 звуковой частоты формирует непрерывный гармонический сигнал звуковой или ультразвуковой частоты, например, 100 КГц, а формирователь 10 - видеоимпульс, например, длительностью 100 мкс прямоугольной или колоколообразной (гауссовой) формы (фиг.2 слева и справа).The sound frequency generator 9 generates a continuous harmonic signal of sound or ultrasonic frequency, for example, 100 KHz, and the shaper 10 generates a video pulse, for example, with a duration of 100 μs of a rectangular or bell-shaped (Gaussian) shape (Fig. 2 left and right).
При смешении этих сигналов в модуляторе 11 формируется акустический радиоимпульс.When these signals are mixed, an acoustic radio pulse is formed in the modulator 11.
Сформированный акустический радиоимпульс усиливается в усилителе 12 мощности и затем направляется на первый вход реле 6 приема-передачи, работа которого управляется от формирователя 10 импульсов.The generated acoustic radio pulse is amplified in the power amplifier 12 and then sent to the first input of the transmit-receive
В реальных условиях при длительности акустических радиоимпульсов в 10-4 с скважность последовательности радиоимпульсов целесообразно задавать равной 10.In real conditions, when the duration of acoustic radio pulses is 10 -4 s, the duty cycle of the sequence of radio pulses should be set equal to 10.
Оптимальные временные параметры импульсов и режимы проводимых экспериментов зависят от геометрических размеров скважины и используемых в них бурильных или насосно-компрессорных труб, а также от характера предполагаемых нарушений прямолинейности ствола скважины.The optimal time parameters of the pulses and the modes of the experiments depend on the geometric dimensions of the well and the drill or tubing used in them, as well as on the nature of the alleged violations of the straightness of the wellbore.
АП1 с равномерной ХН при его равномерном спуске вдоль оси скважины (НКТ4) излучает последовательность акустических радиоимпульсов, которые, отражаясь от боковых стенок НКТ4, вновь поступают на вход АП1, но сдвинутые на время t.AP1 with uniform CN during its uniform descent along the axis of the borehole (tubing 4) emits a sequence of acoustic radio pulses, which, reflected from the side walls of tubing 4, again arrive at the input of AP1, but shifted by time t.
Принятые АП1 отраженные сигналы с помощью реле 6 приема-передачи направляются через усилитель-ограничитель 13 и детектор 14 на компьютер 16, в котором рассчитывается ширина или уширение отраженного акустического радиоимпульса относительно зондирующего импульса и несущего информацию о величине прогиба НКТ4 на измеренной глубине L (информация о глубине расположения АП1 в скважине непрерывно поступает на компьютер 16 с датчика 5 глубины).The reflected signals received by AP1 using the receive-
На фиг.1 внизу представлены случаи а), б) и в) расположения АП1 на различных глубинах скважины.Figure 1 below shows cases a), b) and c) of the location of AP1 at various depths of the well.
В случае а) АП1 расположен на одинаковом расстоянии от стенок НКТ4. В этом случае отраженные от стенок НКТ4 импульсы поступят на вход АП1 одновременно через время t1-t0, где t0 - время излучения, а t1 - время приема импульсов, при этом ширина суммарного отраженного импульса не изменится и будет равной Δt1=Δt0, где Δt0 - ширина зондирующего импульса. То есть уширение отраженного от стенок зондирующего импульса равно нулю. Данный случай представлен на фиг.3а.In case a) AP1 is located at the same distance from the walls of tubing 4. In this case, the pulses reflected from the walls of the tubing 4 will arrive at the AP1 input simultaneously through the time t 1 -t 0 , where t 0 is the radiation time, and t 1 is the pulse receiving time, while the width of the total reflected pulse will not change and will be equal to Δt 1 = Δt 0 , where Δt 0 is the width of the probe pulse. That is, the broadening of the probe pulse reflected from the walls is zero. This case is presented in figa.
Характеристики ослабителя 15 импульсов и усилителя-ограничителя 13 подбираются такими, чтобы передающий (зондирующий) и отраженный (приемный) импульсы были равны по форме и по амплитуде.The characteristics of the pulse attenuator 15 and the amplifier-limiter 13 are selected so that the transmitting (probing) and reflected (receiving) pulses are equal in shape and amplitude.
В сечении б) НКТ4 ширина принятого импульса увеличивается в связи с появлением искривления трубы (фиг.3б), при этом с увеличением величины искривления трубы (фиг.3в) уширение импульса увеличивается.In section b) of tubing 4, the width of the received pulse increases due to the appearance of pipe curvature (Fig.3b), while with the increase in the pipe curvature (Fig.3c), the pulse broadening increases.
Данным способом невозможно определить, в какую сторону наклонена изогнутая труба. Но на практике гораздо важнее определить размеры изгиба безотносительно к сторонам света и оценить, достиг или нет изгиб трубы критического значения, при котором требуется ее замена.In this way it is impossible to determine in which direction the bent pipe is inclined. But in practice, it is much more important to determine the dimensions of the bend regardless of the cardinal points and to evaluate whether or not the bend of the pipe has reached a critical value, at which its replacement is required.
Прогиб трубы связан с изгибом ствола скважины, что позволяет сделать выводы об общем техническом состоянии скважины.The deflection of the pipe is associated with the bending of the wellbore, which allows us to draw conclusions about the general technical condition of the well.
Градуировка акустического скважинного прибора в реальных, заводских или лабораторных условиях позволяет связать ширину Δt отраженного импульса с величиной прогиба трубы или скважины, что позволяет непосредственно производить измерения изгиба (прогиба) трубы в каждом сечении, например, в единицах длины бесконтактным способом.The calibration of an acoustic downhole tool in real, factory, or laboratory conditions allows us to relate the width Δt of the reflected pulse to the deflection of the pipe or well, which allows us to directly measure the bending (deflection) of the pipe in each section, for example, in units of length in a non-contact way.
Этим достигается поставленный технический результат.This achieves the set technical result.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126610/03A RU2476668C1 (en) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Borehole deviation monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126610/03A RU2476668C1 (en) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Borehole deviation monitoring method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011126610A RU2011126610A (en) | 2013-01-10 |
RU2476668C1 true RU2476668C1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=48795173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011126610/03A RU2476668C1 (en) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Borehole deviation monitoring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476668C1 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU415489A1 (en) * | 1972-03-28 | 1974-02-15 | ||
SU470601A1 (en) * | 1973-07-24 | 1975-05-15 | Ленинградский горный институт | Shaft cavern gauge |
US4665511A (en) * | 1984-03-30 | 1987-05-12 | Nl Industries, Inc. | System for acoustic caliper measurements |
US4733380A (en) * | 1984-12-26 | 1988-03-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for acoustically investigating a casing set in a borehole |
RU1775553C (en) * | 1989-02-08 | 1992-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин | Method for determining condition of well shaft |
RU2055178C1 (en) * | 1993-08-10 | 1996-02-27 | Государственная акционерная научно-производственная фирма "Геофизика" | Method for control of wellbore deviation |
RU2114447C1 (en) * | 1995-05-10 | 1998-06-27 | Государственная акционерная научно-производственная фирма "Геофизика" | Process of evaluation of profile of pipe during ultrasonic test |
RU2115892C1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-07-20 | Назаров Сергей Иванович | Method determining level of fluid in well and gear for its implementation |
RU2199005C1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | Method of diagnosis of annular space state of oil producing wells and device for method embodiment |
RU2347905C2 (en) * | 2003-08-08 | 2009-02-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Multimode acoustic imaging for cased wells |
-
2011
- 2011-06-29 RU RU2011126610/03A patent/RU2476668C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU415489A1 (en) * | 1972-03-28 | 1974-02-15 | ||
SU470601A1 (en) * | 1973-07-24 | 1975-05-15 | Ленинградский горный институт | Shaft cavern gauge |
US4665511A (en) * | 1984-03-30 | 1987-05-12 | Nl Industries, Inc. | System for acoustic caliper measurements |
US4733380A (en) * | 1984-12-26 | 1988-03-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for acoustically investigating a casing set in a borehole |
RU1775553C (en) * | 1989-02-08 | 1992-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин | Method for determining condition of well shaft |
RU2055178C1 (en) * | 1993-08-10 | 1996-02-27 | Государственная акционерная научно-производственная фирма "Геофизика" | Method for control of wellbore deviation |
RU2114447C1 (en) * | 1995-05-10 | 1998-06-27 | Государственная акционерная научно-производственная фирма "Геофизика" | Process of evaluation of profile of pipe during ultrasonic test |
RU2115892C1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-07-20 | Назаров Сергей Иванович | Method determining level of fluid in well and gear for its implementation |
RU2199005C1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | Method of diagnosis of annular space state of oil producing wells and device for method embodiment |
RU2347905C2 (en) * | 2003-08-08 | 2009-02-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Multimode acoustic imaging for cased wells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011126610A (en) | 2013-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10191173B2 (en) | Systems and methods for evaluating annular material using beamforming from acoustic arrays | |
CN104652501B (en) | Pile foundation quality detection device and method for exciting vibration in pile side probe hole | |
CN107278263A (en) | Slug flow is monitored and gasmetry | |
US10042069B2 (en) | Systems, methods, and computer-readable media for determining shear-wave to compressional-wave velocity ratios in well casings | |
NO345908B1 (en) | Acoustic calipering and analysis of annulus materials | |
CN103147747A (en) | Acoustic logging-while-drilling device and acoustic logging-while-drilling method | |
US11111780B2 (en) | Distributed acoustic sensing system with phase modulator for mitigating faded channels | |
CN107165623A (en) | Monopole while-drilling acoustic logging instrument matched with bottom drilling tool combination for use and method for measuring slow formation transverse wave speed | |
US9523273B2 (en) | Acoustic monitoring of well structures | |
CN104730147A (en) | Ultrasonic-based lithosphere state real-time monitoring system | |
AU2017285884A1 (en) | System and method for assessing the efficiency of a drilling process | |
EA003846B1 (en) | Method and system for acoustic frequency selection in acoustic logging tools | |
CN105735971A (en) | Drilling hole depth detection system based on elastic waves and detection method thereof | |
CN115390129A (en) | In-situ acoustic penetration device with built-in longitudinal and transverse wave transmitting and receiving transducers | |
US10429356B2 (en) | Method and system for calibrating an ultrasonic wedge and a probe | |
CN116084917A (en) | Testing device and testing method for sleeve loss while drilling and well cementation quality evaluation | |
RU2476668C1 (en) | Borehole deviation monitoring method | |
RU2474684C1 (en) | System for monitoring vertical well shaft deviation | |
RU111889U1 (en) | VERTICAL WELL BENDING SYSTEM | |
CN104501909B (en) | A kind of small-range liquid level emasuring device and measuring method based on ultrasonic wave | |
CN105588523A (en) | Measuring method and measuring device | |
NO348179B1 (en) | Formation measurements using flexural modes of guided waves | |
CA3142333A1 (en) | Measuring fracture-hit arrival time in wellbore operations | |
RU2618778C1 (en) | Control method of the rock mass stress condition in the vicinity of working | |
CN204703198U (en) | The reflection wave method device of exciting in the inspecting hole of stake side |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130630 |