NL8100250A - Akoestisch logstelsel met zwaai-energiebron. - Google Patents
Akoestisch logstelsel met zwaai-energiebron. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8100250A NL8100250A NL8100250A NL8100250A NL8100250A NL 8100250 A NL8100250 A NL 8100250A NL 8100250 A NL8100250 A NL 8100250A NL 8100250 A NL8100250 A NL 8100250A NL 8100250 A NL8100250 A NL 8100250A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- borehole
- signals
- frequency pattern
- acoustic energy
- acoustic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 21
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
- G01V1/37—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy specially adapted for seismic systems using continuous agitation of the ground, e.g. using pulse compression of frequency swept signals for enhancement of received signals
- G01V1/375—Correlating received seismic signals with the emitted source signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
- G01V1/44—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
‘ - I - „·· ·*" >
Akoestisch logstelsel met zwaai-energiebron.
De uitvinding heeft betrekking op methoden en stelsels voor het meten van akoestische golflooptijden in aard-formaties in de nabijheid van het putboorgat. De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op technieken voor het meten van mul-5 tipele akoestische golfcomponent- (of golfvoortplantingswijze) looptijden in aardformaties in de nabijheid van een putboorgat.
De meetmethoden maken gebruik van zwaaifrequentiezendtechnieken en kruiskorrelatievergelijkingstechnieken tussen het uitgezonden signaal en het ontvangen signaal.
10 Sonore of akoestische putlogging is een belangrijke methode geworden voor het bepalen van de fysische eigenschappen van aardformaties in de nabijheid van een putboorgat. Meting van de akoestische compressiegolfsnelheid of looptijd tussen een zender en een ontvanger in een putboorgat kan de fysische eigenschap-15 pen van de aardformaties bepalen, welke een aanwijzing zijn omtrent het vermogen van deze formaties om olie of gas te leveren. Bijvoorbeeld geeft een meting van de compressiegolflooptijd of snelheid een directe aanwijzing omtrent de porositeit'van de formatie in de nabijheid van het putboorgat. Zulke akoestische snel-20 heids- of looptijdmetingen zijn daarom praktisch standaard voor alle nieuwe putten, welke worden geboord.
In de bekende techniek zijn akoestische impulsof gepulseerde sonore loggingstechnieken gebruikt voor het meten van de looptijd of snelheid van akoestische golven in de aard-25 formaties in de nabijheid van een boorgat. Zulke methoden van de bekende techniek gebruiken typerend door impulsen aangedreven akoestische zenders. Een akoestische zender wordt door impulsen in werking gesteld of gepulseerd en de tijdlengte nodig voor de akoestische golfimpuls, opgewekt door de zender, om zich voort te 30 planten van de zender door de aardformaties in de nabijheid van het boorgat en terug naar een akoestische ontvanger, gelegen op een gespatieerde afstand van de zender, wordt gemeten. Door het geschikt combineren van de metingen van akoestische golflooptijd 8100250 ,ί ^ - 2 - bij verschillende akoestische ontvangers, gespatieerd op verschillende afstanden van hetzij een enkele (of multipele) akoestische zender, kan de akoestische golflooptijd of sonore compressiegolf-snelheid van voortplanting van de aardformatie worden bepaald.
5 Zeer uitvoerige schema's en geometrische overwegingen voor het elimineren van het effect op de looptijdmeting van het boorgat en boorgatfluida zijn ook ontwikkeld.
In latere jaren is het wenselijk geworden andere akoestische golfmoduslooptijden te meten dan slechts compressie-10 golfsnelheid. Bijvoorbeeld zijn in het Amerikaanse octrooischrift 4.131.875 technieken beschreven voor het meten van de zogenaamde "late aankomst" golven of Stonely-golven. Andere bekende technieken zoals aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.354.983 beschrijven het meten van akoestische dwarsgolfsnelheden. Bij al deze 15 technieken wordt een akoestische impuls opgewekt door de zender en wordt de golfvorm van het akoestische signaal bij een of meer ontvangers geanalyseerd teneinde de snelheid te bepalen van de druk-, dwars- of Stonely-golven in de nabijheid van het boorgat.
Gepulseerde akoestische technieken hangen af van de 20 amplitude-detectie van de aankomst van akoestische golven bij een ontvanger. Zulke technieken zijn onderhevig aan fouten, veroorzaakt door willekeurige ruis, welke optreedt wanneer een putloginstrument wordt bewogen door het boorgat. Akoestische ruis kan worden veroorzaakt door het instrumentlichaam of centraliseerorganen op het 25 instrumentlichaam, welke krassen langs de zijden van het boorgat wanneer het gereedschap daardoor wordt bewogen.
Overeenkomstig hangen gepulseerde akoestische technieken met gepulseerde akoestische zenders voor het meten van dwarsgolven of Stonely-golven af van een uitgebreide interpretatie 30 van de golfvorm van de aankomende golf bij de ontvanger. Zulke interpretaties zijn in het algemeen gebaseerd op theoretische berekeningen, gemaakt met vereenvoudigde wiskundige modellen van de aard-formaties in de nabijheid van het boorgat. Indien het vereenvoudigde wiskundige model fout blijkt te zijn, kan de interpretatie van 35 de aankomende golfvorm bij de ontvanger fout zijn en zijn verband met meer ingewikkelde werkelijke geometrische vormen en condities 8 1 0 0 25 0 * 4 - 3 - welke dan in aanmerking worden genomen in het model, kan leiden tot foutieve interpretaties van de golfvorm van het aankomende akoestische signaal.
Het zou zeer wenselijk zijn een methode te vormen 5 voor het meten van de looptijd van verschillende componenten van akoestische energie (compressie- of primaire golf, dwarsgolf,
Rayleigh of pseudo Rayleigh, directe (fluidum) golf, uitbreidingsgolf en Stonely-golf) in aardformaties in de nabijheid van een putboorgat, welke niet afhankelijk was van een theoretische inter-10 pretatie van een aankomende akoestische impulsgolfvorm in termen van een model. Het stelsel volgens de uitvinding voorziet in een directe meting van de looptijd van verschillende componenten van akoestische energie vanuit een zender naar een ontvanger in aardformaties in de nabijheid van een putboorgat.
15 Bij de uitvinding wordt voorzien in een boorgat- loginstrument met een akoestische zender en tenminste een akoestische ontvanger, welke is gespatieerd over een longitudinale afstand van de zender. Naar wens kunnen multipele zenders en ontvangers worden gebruikt. Het uitgangssignaal uit de akoestische zen-20 der bij de uitvinding wordt op herhaalde wijze gezwaaid over een vooraf bepaald frequentiegebied. De frequentiezwaai-uitgang van de zender wordt voortgeplant in alle verschillende modes van voortplanting van akoestische energie door de aardformaties en het boorgat en wordt gedetecteerd bij de gespatieerde ontvanger. Een syn-25 chronisatiesignaal wordt ook opgewekt bij het begin van elke zich herhalende zwaai van de zender over zijn vooraf bepaalde frequentiegebied. Het synchronisatiesignaal en het ontvangen signaal vanuit de ontvanger worden overgedragen naar het oppervlak van de aarde via geleiders van de putlogkabel. Bij het oppervlak wordt het ont-30 vangen signaal omgezet van analoge naar digitale vorm en opgeslagen in een geheugen. Het zenderzwaaisignaal wordt opgeslagen in een aan het oppervlak gelegen zwaasignaalgeheugen in digitale vorm.
Na het voltooien van een zwaai van de zender en na het ontvangen, digitaal maken en opslaan van het ontvangen signaal gedurende een 35 vooraf bepaalde tijdlengte, ondergaat het zwaaisignaal uit de zender een kruiskorrelatie met het ontvangen signaal. Vanwege het 8100250 φ * - 4 - karakteristieke zwaaifrequentiepatroon aangelegd op het zendsig-naal, worden aanwijzingen afgeleid uit de kruiskorrelatie van de aankomst van de verschillende modes van akoestische energievoortplanting bij de ontvanger. De tijdverschillen tussen de synchroni-5 satie-impuls en de aankomst van de verschillende modes van akoestische voortplanting bij de ontvanger kunnen dan worden uitgelegd in termen van looptijd van de verschillende modes van akoestische voortplanting bij de ontvanger. Deze signalen kunnen dan worden geregistreerd als een functie van boorgatdiepte wanneer het put-10 loginstrument wordt bewogen door het boorgat. Het gehele zwaai-, zend- en ontvangproces wordt op herhaalde wijze uitgevoerd gedurende zodanige beweging van het boorgatinstrument.
De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het volgende nader worden toegelicht.
15 Figuur 1 toont een geheel blokschema van een put- logstelsel volgens de uitvinding.
Figuur 2 toont een grafiek van een akoestische golf-vorm ontvangen bij een gespatieerde ontvanger vanuit een gepulseerde akoestische zender zoals gebruikt in de bekende techniek.
20 Figuur 3 toont grafisch een typerende zwaaifrequen- tiegolfvorm aangelegd aan de akoestische zendtransductor volgens de uitvinding.
Figuur 4 toont een grafiek met een zwaaifrequentie-signaal aangelegd aan een akoestische zender volgens de uitvin-25 ding, een samengesteld of gemengd modusaankomst signaal, dat aankomt bij de akoestische ontvanger volgens de uitvinding, en de uitgang van een kruiskorrelatie tussen de zwaai en het samengestelde aankomstsignaal volgens de uitvinding.
Figuur 5 toont schematisch een putlogging als 30 functie van de diepte van de akoestische compressiegolfsnelheid en de korrelatoruitgang en toont compressie- en dwarsgolfaankomsten volgens de uitvinding.
Men ziet in figuur 1 een voorkeursuitvoering van een stelsel voor het opwekken en ontvangen van akoestische signa-35 len en voor het loggen van een putboorgat volgens de uitvinding.
Een putboorgat 10 doordringt aardformaties 15 en is gevuld met een 8 1 00 25 0 V * - 5 - boorgatfluldum 12. Een putboorgatlogsonde 11 is opgehangen via een putlogkabel 13, welke loopt over een katrolwiel 14, in het boorgat 10. Het katrolwiel 14 is elektrisch of mechanisch gekoppeld met een putlogregistreerorgaan 28 van gebruikelijk ontwerp 5 zoals aangegeven met de stippellijn 16, zodat metingen, uitgevoerd door de boorputsonde 11 kunnen worden geregistreerd als een functie van de boorgatdiepte.
De boorgatsonde 11 omvat een fluïdumdicht, hol lichaamsorgaan met afmetingen en ingericht voor het passeren door 10 een putboorgat. Binnen de flu'idumdichte sonde 11 is een akoestische zender 32 en een akoestische ontvanger 33 aangebracht. De schakeling voor het aandrijven van de akoestische zender 32 omvat een zwaai-signaalopzamelgeheugen 29, dat kan zijn voorzien van een alleen-afleesgeheugen of dergelijke, een digitaal-analoog-omzetter 30 en 15 een filter 31.
De akoestische ontvangtransductor 33 is getekend in de lengterichting gespatieerd van de zendtransductor 32. Typerende spatieerafstanden van 90 tot 300 cm kunnen naar wens worden gebruikt. Het zal duidelijk zijn, dat de akoestische zendtransduc-20 tor 32 en de akoestische ontvangtransductor 33 akoestisch zijn gekoppeld met het boorgat via akoestisch impedantie-aanpasmateriaal zoals olie of met olie gevulde balgen of dergelijke (niet getekend) op een in de techniek bekende wijze. De zend- en ontvang-transductors kunnen piëzo-elektrische transductors omvatten. De 25 zend- en ontvangtransductors hebben afmetingen en zijn uitgevoerd om een lineaire of vlakke aanspreekkarakteristiek te hebben over het zwaaifrequentiegebied, gebruikt bij de techniek volgens de uitvinding.
Terwijl slechts een akoestische zender en een akoes-30 tische ontvanger zijn getekend in het stelsel van figuur 1, zal het duidelijk zijn voor een deskundige, dat het aantal akoestische ontvangers kan worden gevarieerd, evenals het aantal akoestische zenders, indien gewenst. In zulk een geval kunnen verschillende zwaaipatronen worden gebruikt voor elke akoestische zender voor het 35 kenmerken van zijn uitgaande akoestische energie ten opzichte van die van elke andere akoestische zender, welke wordt gebruikt in het 81 00 25 0 » «* - 6 - loginstrument.
Het zwaaisignaalopzamelgeheugen 29 bevat digitale getallen representatief voor de amplitude van het zwaaipatroon, aan te leggen aan de zendtransductor 32 als een functie van de 5 tijd bij een vooraf gekozen monsteringsintervaltijd of snelheid. Bijvoorbeeld kan een typerend zwaaifrequentiepatroon worden aangelegen door de vergelijking (1). t=T0 2 _ . ω.„ - ω.
f(t) = sin / ü)j + (-2l-O) 10 t=Tj
In vergelijking (1) wordt een sinusgolf, waarvan de frequentie verandert in een lineaire wijze vanaf bij Tj naar bij beschreven. Zulke zwaaifunctie-amplituden kunnen worden opgewekt door een computer als een functie van de tijd en de resultaten 15 kunnen dan worden opgeslagen in een alleen-afleesgeheugen of ROM- orgaan voor opvolgend gebruik in het onder de oppervlakte aanwezige gereedschap en de oppervlakte-uitrusting zoals gewenst.
Digitale signalen uit de zwaaisignaalopzamel-ROM 29 worden opeenvolgend uitgelezen en omgezet in analoge signalen 20 door de digitaal-analoog-omzetter 30. De uitgang van de digitaal-analoog-omzetter 30 wordt gefilterd door een laagdoorlaatfilter 31 voor het verwijderen van de kleine monster tot monster stap geïntroduceerd door de digitaal-analoog-omzetter (dat wil zeggen voor het verwijderen van hoogfrequentcomponenten) en de uitgangs-25 spanningssignalen uit het filter 31 drijven de zendtransductor aan.
Een typerend zwaaipatroon zoals beschreven met de vergelijking (1) wordt aangegeven in figuur 3. Een synchronisa-tie-impuls wordt opgewekt bij het begin van een zwaaicyclus en is in figuur 4 aangegeven met synchronisatie-impuls. Een akoestisch 30 zwaaifrequentsignaal met een lineair toenemende frequentie en startend op een tijdstip ongeveer 0,1 millisec. na de synchronisatie-impuls, is getekend. De frequentie van het zenderaandrijf-signaal neemt toe tot een tijd ongeveer 5 millisec.'volgend op de synchronisatie-impuls, waardoor een akoestisch zwaaifrequentie-35 signaal wordt opgewekt met praktisch constante amplitude en lineair variërende frequentie van bijvoorbeeld 2 tot 12 kHz en met een duur 8100250 9 - 7 - van ongeveer 4 millisec. Het zal duidelijk zijn, dat andere tijds-duren en zwaaifrequentiegebieden kunnen worden gebruikt indien gewenst.
De akoestische signalen, gedetecteerd door de ont-5 vangtransductor 33, worden gefilterd door een banddoorlaatfilter 34 voor het verwijderen van storingssignalen, welke ver zijn verwijderd van de doorlaatband van het oorspronkelijke zwaaifrequentie-signaal. Na het filteren worden de signalen versterkt door een versterker 35 en toegevoerd aan een verremeetstelsel 36, dat de ont-10 vangen akoestische signaalgolfvorm overdraagt naar het oppervlak via geleiders van de boorputlogkabel 13.
Tijdbepaling van de zenderzwaaisituatie en de synchronisatie-impuls worden geregeld door het verremeetstelsel 36, dat een nauwkeurige frequentieklok bevat, zoals een door een 15 kristal geregelde oscillator. Het synchronisatiesignaal getekend in figuur 4, wordt overgedragen naar de oppervlakte, zodat de oppervlakte-elektronica nauwkeurig kan worden gesynchroniseerd voor elk tijdstip van starten van de zenderzwaaicyclus. Voor een 4 millisec. zwaaisnelheid en een ongeveer 10 millisec. ontvangerregistreer-20 tijd, zoals getekend in figuur 4, kan de gehele cyclus van zender-zwaai en ontvanger-ontvangst overgedragen naar de oppervlakte, worden herhaald met een herhalingssnelheid van 10 tot 20 cycli per seconde. Het zal voor een deskundige van deze techniek duidelijk zijn, dat de duur van ontvangst door de ontvanger en de transmissie 25 van ontvangen signalen een functie is van de afstand tussen de zender en de ontvanger. Voor typerende afstand in de orde van 120 tot 180 cm is de 10 millisec. ontvangsignaaltransmissiecyclus getekend in figuur 4, geschikt.
Bij de oppervlakte detecteert een synchronisatie-30 detector en tijdketen 18 het synchronisatiesignaal en levert uitgangen naar een analoog-digitaal-omzetter 21, een signaalgeheugen 22, een korrelatorgeheugen 24 en een zwaaisignaalgeheugen 19. Het ontvangersignaal uit het boorgat-verremeetstelsel wordt versterkt in een versterker 20 en omgezet in digitale vorm door een analoog-35 digitaal-omzetter 21, waarvan de tijd wordt bepaald door het signaal uit de synchronisatiedetector en tijdketen 18. De digitale 8100250 9 *· - 8 - vorm van het ontvangen signaal wordt dan opgeslagen in een signaal-geheugen 22. Op een geschikt tijdstip, waarbij de volledige ontvangers ignaalgolfvorm digitaal is gemaakt en opgeslagen in het signaal'geheugen 22, levert de synchronisatiedetector en tijdketen 5 18 een piek of uitgangssignaalimpuls naar het zwaaisignaalopzamel- geheugen 19 en naar het signaalgeheugen 22, waardoor deze twee signalen worden toegevoerd als ingang in digitale vorm in een korrelator 23.
De korrelator 23 voert een kruiskorrelatiefunctie 10 uit op de twee ingangssignalen, zoals bepaald door de vergelijking (2).
K=N
φχγ (τ) = Σ (X ) (Y, + τ) (2) Κ=-Ν 15 In vergelijking (2) zijn Χ^ en discrete functies van de tijd. Aldus is de kruiskorrelatiefunctie φχγ ook een discrete functie van de tijd. Indien X^ en Y^ elk N punten bevatten en de verschui-vingswaarde τ gelijk is aan het monsteringsinterval van X^. en Y^ zal het totaal aantal punten, geleverd door de kruiskorrelator 23, 20 gelijk zijn aan 2N-1. Het aantal produkten’gevormd door de kruis- . .. 2 korrelaties bijvoorbeeld van N punten is N .
De digitale uitgang van.de korrelator 23 wordt toegevoerd aan een korrelatorgeheugen 24, dat ook wordt gevoed met tijdimpulsen uit de synchronisatiedetector en tijdketen 18 zoals 25 hierboven is aangegeven. De digitale uitgang uit het korrelatorgeheugen, bij ontvangst van een geschikte tijdimpuls uit de keten 18, wordt toegevoerd aan een digitaal-analoog-omzetter 25, waar hij wordt omgezet terugwaarts in analoge vorm voor weergave zoals getekend in figuur 5. De uitgang uit de digitaal-analoog-omzetter 25 30 wordt dan gefilterd via een banddoorlaatfilter 27 en toegevoerd aan een registreertoestel 28 voor het registreren als een variabele dichtheidsweergave zoals getekend in de rechter helft van de put-logweergave als functie van de diepte getekend in figuur 5.
De uitgang van het korrelatorgeheugen 24 wordt 35 ook toegeyoerd aan een looptijdcomputer 26, welke de looptijd berekent vanaf de zender naar de ontvanger voor gekozen aankomsten 8 1 0 0 25 0 - 9 - bij de ontvanger zoals de compressiegolflooptijd en de dwarsgolf-looptijd. De compressiegolflooptijd of dwarsgolflooptijd wordt dan toegevoerd naar het registreertoestel 28 voor registratie als een functie van de diepte zoals getekend in de linker helft 5 van de putlogweergave van figuur 5.
In figuur 4 worden het zwaaisignaal, het samengestelde ontvangersignaal en de kruiskorrelatie van het zwaaisignaal en de samengestelde ontvangersignalen aangegeven als een functie van de tijd. Opgemerkt zal worden, dat de kruiskorrelatie-10 uitgang pieken vertoont, welke kunnen worden uitgelegd in termen van compressiegolfaankomst, dwarsgolfaankomst, directe-golfaankomst en Stonely-golfaankomst. Looptijden voor deze verschillende akoestische modes kunnen aldus worden berekend door de looptijd-computer 26 door vergelijking van deze aankomsten met de synchroni-15 satie-impuls en het afleiden van het tijdverschil daarmee tot deze aankomsten.
Het zal een deskundige in deze techniek duidelijk zijn, dat vermogen voor de werking van de boorgatelektronica evenals de oppervlakte-elektronica kan worden geleverd vanaf een op 20 de oppervlakte gelegen voeding 17 via geleiders van de boorputlog-kabel 13. Geschikte boorgatvoedingsomzetters (niet getekend) kunnen zijn aangebracht in de boorgatsonde 11 teneinde werkspanningen te leveren voor de elektronische boorgatstelsels op een wijze als bekend in de techniek.
25 In figuur 2 is een akoestische golfvorm uit een ge pulseerde transductor zoals gebruikt bij de bekende techniek, getekend. De typerende akoestische golfvorm kan worden uitgelegd overeenkomstig voortplantingssnelheden van verschillende modes van akoestische energievoortplanting in het boorgat. Aldus wordt 30 de aanvankelijke aankomst in het algemeen uitgelegd als die van de compressiegolf, welke gewoonlijk sneller wordt voortgeplant door de aardformaties in de nabijheid van een putboorgat. Later in de aankomstgolfvorm verschijnen energiepieken, welke kunnen worden uitgelegd als de dwarsgolf, de fluïdumgolf en de Stonely-golf-35 delen van de akoestische golfvorm. Afhankelijk van de afstand tussen zender en ontvanger en de hoeveelheid reflectie optredend bin- 8100250 -10- nen het boorgat, kan interferentie optreden tussen de verschillende modes van voortplanting bij bekende gepulseerde akoestische loop-tijdmetingen voor de verschillende modes van akoestische voortplanting. De onderhavige uitvinding kan door het gebruik van een 5 uniek of karakteristiek variabel zwaaifrequentiesignaal en korre-latie van dit signaal met de gehele akoestische golfreeks aankomend bij de ontvangtransductor, sneller identificeerbare uitgangsimpul-sen leveren op de kruiskorrelatoruitgang zoals getekend in figuur 4 voor het scheiden van de verschillende aankomsten van akoestische 10 modusvoortplanting op een wijze, superieur aan die bekend volgens de techniek. Aldus worden betere akoestische looptijdmetingen geleverd van compressie-, dwars-, Stonely en andere modes van akoestische voortplanting door de uitvinding, welke onderhevig zijn aan dubbelzinnige interpretatie bij de bekende techniek.
15 Het zal voor een deskundige duidelijk zijn, dat de akoestische zendtransductor en akoestische ontvangtransductor volgens de uitvinding kunnen worden gemonteerd op steunarmen (niet getekend) en worden gedrukt tegen de wand van het boorgat naar wens, in plaats van te zijn ondergebracht in het lichaam van de 20 sonde zoals getekend in figuur 1. Overeenkomstig zou een rugarm (niet getekend) kunnen worden gebruikt naar wens om het lichaam van de sonde van figuur 1 te drukken tegen een wand van het boorgat. Vanwege de statistische aard van de kruiskorrelatie bij het detecteren van de aankomende signalen bij de ontvangtransductors 25 volgens de uitvinding is zogenaamde "wegruis" of ruis opgewekt door beweging van het loggereedschap door het boorgat tot een minimum beperkt.
Het zal duidelijk.zijn dat wijzigingen binnen het kader van de uitvinding mogelijk zijn.
30 8100250
Claims (17)
1. Stelsel voor het meten van akoestische energie-voortplantingskarakteristieken van aardfomaties waarin een put-boorgat is aangebracht, met het kenmerk, dat is voorzien in een 5 fluïdumdicht hol lichaamsorgaan met afmetingen en ingericht voor doorgang door een putboorgat, en een huis, organen voor het op herhaalde wijze opwekken van akoestische energie-uitgangen met een variabel gebied van frequenties vanaf een laagste frequentie tot een hoogste frequentie in een karakteristiek zwaaifrequentie-10 patroon, organen in de lengterichting gespatieerd vanaf de opwek-organen voor het detecteren van akoestische energie voortgeplant vanaf de opwekorganen door het boorgat en aardformaties in de nabijheid van het boorgat en voor het opwekken van signalen representatief daarvoor, organen voor het korreleren van het karakte-15 ristieke zwaaifrequentiepatroon en de signalen representatief voor de voortgeplante akoestische energie, voor het afleiden van korre-latie-uitgangssignalen als aanwijzing voor de aankomst bij de de-tectie-organen van verschillende modes van voortplanting van akoestische energie in het boorgat en de aardformaties in de nabijheid 20 van het boorgat, en organen aansprekend op de korrelatie-uitgangs-signalen voor het af leiden van metingen van de snelheid van voortplanting van de verschillende modes van voortplanting van akoestische energie.
2. Stelsel volgens conclusie I, met het kenmerk, 25 dat organen aanwezig zijn voor het registreren van die metingen van de snelheid van voortplanting van de verschillende modes van voortplanting van akoestische energie als een functie van de boor-gatdiepte.
3. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, 30 dat organen aanwezig zijn voor het registreren van de korrelatie- uitgangssignalen als een functie van de boorgatdiepte.
4. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de organen voor korrelatie van het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon en de signalen representatief voor de voortgeplante 35 akoestische energie, zijn voorzien van organen voor het digitaal maken van het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon en de signalen 81 00 25 0 - 12 - representatief voor de voortgeplante akoestische energie en organen voor het digitaal kruiskorreleren van de digitaal gemaakte signalen.
5. Stelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, 5 dat geheugenorganen aanwezig zijn voor het opslaan van het digitaal gemaakte karakteristieke zwaaifrequentiepatroon en de digitale representatieve signalen voorafgaand aan het invoeren van deze signalen naar de organen voor digitale kruiskorrelatie van de digitaal gemaakte signalen.
6. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de opwekorganen en de detectie-organen in de lengterichting zijn gespatieerd over een afstand van enige tientallen centimeters van elkaar.
7. Stelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, 15 dat de opwekorganen en de detectie-organën in de lengterichting zijn gespatieerd van elkaar over een afstand van 120 tot 360 cm.
8. Stelsel volgens conclusie 1,'met het kenmerk, dat het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon is voorzien van een ongeveer lineair variërend frequentiepatroon als een functie 20 van de tijd.
9. Stelsel volgens conclusie 8, met hét kenmerk, dat het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon is voorzien van een ongeveer lineair variërend frequentiepatroon als functie van de tijd en variërend van ongeveer 2 tot 12 kHz.
10. Stelsel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de duur van het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon ongeveer vier millisec. is.
11. Werkwijze voor het meten van akoestische ener-gievoortplantingskarakteristieken van aardformaties waarin een 30 putboorgat is aangebracht, met hét kenmerk, dat in een putboorgat akoestische energie-uitgangssignalen worden opgewekt met een variërende reeks van frequenties vanaf een laagste frequentie tot een hoogste frequentie in een karakteristiek zwaaifrequentiepatroon, het detecteren op een langsafstand van de positie waar het karak-35 teristieke zwaaifrequentie-patroon wordt opgewekt, in een putboorgat, van akoestische energie voortgeplant door het boorgat en de 8100250 - 13 - aardformaties in de nabijheid van bet boorgat en het opwekken van signalen representatief daarvoor, het korreleren van de representatieve signalen en het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon voor het afleiden van korrelatie-uitgangssignalen als aanwijzing 5 van de aankomst met de detectiemodes van voortplanting van akoestische energie in de aardformaties en het boorgat, en het afleiden ten gevolge van deze korrelatie-uitgangssignalen, van aanwijzingen van de snelheid van voortplanting van de verschillende modes van akoestische energie in het boorgat en de aardformatie in 10 de nabijheid daarvan.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de genoemde stappen herhaald worden uitgevoerd op verschillende diepten in een putboorgat en registratie wordt uitgevoerd van deze aanwijzingen van snelheid van voortplanting als functie 15 van de boorgatdiepte.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de korrelatie-uitgangssignalen worden geregistreerd als functie van de boorgatdiepte.
14. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, 20 dat het korreleren van de representatieve signalen en het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon digitaal wordt uitgevoerd door het digitaal maken van de signalen en digitaal kruiskorreleren van deze signalen voor het leveren van digitale korrelatie-uitgangssignalen.
15. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het karakteristieke zwaaifrequentiepatroon een ongeveer lineair variërend frequentiepatroon als functie van de tijd is.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het lineair variërende frequentiepatroon varieert van ongeveer 30. tot 12 kHz.
17. Inrichting en werkwijze in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 8 1 00 25 0
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12995280A | 1980-03-13 | 1980-03-13 | |
US12995280 | 1980-03-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8100250A true NL8100250A (nl) | 1981-10-01 |
Family
ID=22442366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8100250A NL8100250A (nl) | 1980-03-13 | 1981-01-20 | Akoestisch logstelsel met zwaai-energiebron. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU540781B2 (nl) |
BR (1) | BR8101360A (nl) |
CA (1) | CA1161151A (nl) |
DE (1) | DE3106345A1 (nl) |
GB (1) | GB2071847A (nl) |
IT (1) | IT1138970B (nl) |
NL (1) | NL8100250A (nl) |
NO (1) | NO810399L (nl) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2514152A1 (fr) * | 1981-10-05 | 1983-04-08 | Elf Aquitaine | Procede d'exploration sismique par diagraphie acoustique |
US4633449A (en) * | 1982-10-15 | 1986-12-30 | Ingram John D | Method and apparatus for indirect determination of shear velocity from guided modes |
US4774693A (en) * | 1983-01-03 | 1988-09-27 | Exxon Production Research Company | Shear wave logging using guided waves |
US4852067A (en) * | 1983-05-31 | 1989-07-25 | Schlumberger Well Services | Low frequency sonic logging |
US4832148A (en) * | 1987-09-08 | 1989-05-23 | Exxon Production Research Company | Method and system for measuring azimuthal anisotropy effects using acoustic multipole transducers |
US4829489A (en) * | 1988-06-01 | 1989-05-09 | Western Atlas International, Inc. | Method of determining drill string velocity |
FI84402C (fi) * | 1989-01-13 | 1991-11-25 | Kajaani Electronics | Foerfarande och anordning foer bestaemning av fukthalt i materialet. |
FR2666946B1 (fr) * | 1990-09-17 | 1992-12-04 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif pour synchroniser sur un evenement exterieur, l'echantillonnage de signaux de mesure par un ensemble de numerisation du type a sur-echantillonnage. |
US6366531B1 (en) | 1998-09-22 | 2002-04-02 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for acoustic logging |
US6564899B1 (en) | 1998-09-24 | 2003-05-20 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for absorbing acoustic energy |
US6213250B1 (en) | 1998-09-25 | 2001-04-10 | Dresser Industries, Inc. | Transducer for acoustic logging |
US6429784B1 (en) | 1999-02-19 | 2002-08-06 | Dresser Industries, Inc. | Casing mounted sensors, actuators and generators |
DE102012104009B4 (de) * | 2012-05-08 | 2016-09-22 | Tutech Innovation Gmbh | Qualitätssicherungsverfahren zum Erstellen von Pfählen sowie offenes Profil dafür |
-
1981
- 1981-01-20 NL NL8100250A patent/NL8100250A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-01-22 GB GB8101876A patent/GB2071847A/en not_active Withdrawn
- 1981-02-05 NO NO810399A patent/NO810399L/no unknown
- 1981-02-13 CA CA000370877A patent/CA1161151A/en not_active Expired
- 1981-02-20 DE DE19813106345 patent/DE3106345A1/de not_active Withdrawn
- 1981-02-27 IT IT20040/81A patent/IT1138970B/it active
- 1981-03-09 BR BR8101360A patent/BR8101360A/pt unknown
- 1981-03-11 AU AU68240/81A patent/AU540781B2/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU6824081A (en) | 1981-09-17 |
GB2071847A (en) | 1981-09-23 |
CA1161151A (en) | 1984-01-24 |
IT8120040A0 (it) | 1981-02-27 |
AU540781B2 (en) | 1984-12-06 |
BR8101360A (pt) | 1981-09-15 |
NO810399L (no) | 1981-09-14 |
IT1138970B (it) | 1986-09-17 |
DE3106345A1 (de) | 1982-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4450540A (en) | Swept energy source acoustic logging system | |
US7310580B2 (en) | Method for borehole measurement of formation properties | |
US4328567A (en) | Methods and apparatus for acoustic logging in earth formations | |
US3292143A (en) | Method and apparatus for geophysical exploration utilizing variation in amplitude attenuation of different frequencies | |
US4575830A (en) | Indirect shearwave determination | |
US3794976A (en) | Methods and apparatus for acoustically investigating earth formations using shear waves | |
US3376950A (en) | Acoustical well logging methods and apparatus for determining the dip and other characteristics of earth formations traversed by a borehole | |
US4718046A (en) | Method for driving a bender-type transmitter of a borehole logging tool to sequentially produce acoustic compressional and tube waves | |
JPH08503784A (ja) | 2重センサ地震探査における水底の反射率を演繹する方法 | |
US5406530A (en) | Pseudo-random binary sequence measurement method | |
NL8100250A (nl) | Akoestisch logstelsel met zwaai-energiebron. | |
GB2348023A (en) | Synchronising clocks in seismic surveys | |
US3526874A (en) | Method and apparatus for sonic dip measurement | |
US4293934A (en) | Circumferential acoustic device | |
US5031467A (en) | Pulse echo technique for detecting fluid flow | |
CA1236207A (en) | Method for identifying arrival times of waveforms on acoustic borehole well logs | |
US3691518A (en) | Methods and apparatus for acoustic travel time and cement bond logging | |
US3401772A (en) | Method for logging cased boreholes | |
US3811529A (en) | Acoustic logging apparatus for travel time and cement bond logging | |
US3311875A (en) | Elastic wave well logging | |
US3739328A (en) | Acoustic impedance logging using reflection coefficients | |
US4419748A (en) | Continuous wave sonic logging | |
JP2862171B2 (ja) | 地層の物理特性の音響波を用いた非破壊測定方法 | |
CA1153815A (en) | Apparatus and method for determining velocity of acoustic waves in earth formations | |
US4320470A (en) | Method and apparatus for acoustic well logging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |