專利名稱：用于進(jìn)行在流體中振動(dòng)的纜線的測(cè)量的方法、設(shè)備和制造物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利總體上涉及在流體中振動(dòng)的纜線，更特別地，涉及用于進(jìn)行在流體中振動(dòng)的纜線的測(cè)量的方法、設(shè)備和制造物品。
背景技術(shù)：
鉆井以例如定位和生產(chǎn)碳?xì)浠衔铩Ｔ阢@探作業(yè)中，會(huì)期望執(zhí)行穿過(guò)的地層和/ 或遭遇的地層流體的評(píng)估。在一些情形中，鉆具被移除，纜線工具然后布置到井眼中以測(cè)試和/或取樣地層和/或與地層相關(guān)的流體。在其它的情形中，鉆具可以設(shè)置有用于測(cè)試和/ 或取樣周圍地層和/或地層流體的裝置，而不需要從井眼移除鉆具。這些樣品或者測(cè)試可以用于例如表征從地層提取的碳?xì)浠衔?。地層評(píng)估通常要求來(lái)自地層的流體被抽到井下工具中，用于測(cè)試、評(píng)估和/或取樣。各種裝置，例如探針，從井下工具延伸以建立與井眼周圍的地層的流體連接，并將流體抽到井下工具中。當(dāng)井下工具定位在原處即井眼中時(shí)，穿過(guò)井下工具和/或收集在井下工具中的流體可以被測(cè)試和/或分析以確定各種參數(shù)和/或?qū)傩?。碳?xì)浠衔飪?chǔ)藏流體的各種屬性，例如流體在儲(chǔ)藏條件下的粘度、密度和相性能可以用于評(píng)估潛在的儲(chǔ)藏，確定多孔介質(zhì)中的流體并設(shè)計(jì)其中的完井、分離、處理和測(cè)量系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
公開進(jìn)行流體中振動(dòng)的纜線的測(cè)量的示例性的方法、設(shè)備和制造物品。公開的示例性設(shè)備包括井下組件和地表組件。井下組件包括傳感器，用于測(cè)量表征在井眼中在井下位置流體流動(dòng)中振動(dòng)的纜線的運(yùn)動(dòng)的波形；波形模擬器，用于從測(cè)量的波形計(jì)算模型參數(shù)； 以及第一遙測(cè)模塊，用于傳遞計(jì)算的模型參數(shù)到地表位置。地表組件包括第二遙測(cè)模塊， 用于從井下組件接收計(jì)算的模型參數(shù)；以及粘度分析器，用于從計(jì)算的模型參數(shù)評(píng)估流體的粘度。公開的示例性的方法包括促動(dòng)在流體內(nèi)的纜線傳感器；測(cè)量代表在流體內(nèi)的纜線傳感器的振動(dòng)的波形；從測(cè)量的波形計(jì)算包括至少其中一個(gè)共振頻率或者對(duì)數(shù)衰減阻尼因子的纜線振動(dòng)模型參數(shù)；和從計(jì)算的模型參數(shù)估計(jì)流體的粘度。公開的用于井眼的井下位置的示例性設(shè)備包括致動(dòng)器，其促動(dòng)在井眼中的井下位置的流體內(nèi)的纜線；測(cè)量器，其測(cè)量代表在流體內(nèi)的纜線的振動(dòng)的波形；變換器，其計(jì)算測(cè)量的波形的Hilbert變換并基于Hilbert變換和測(cè)量的波形計(jì)算目標(biāo)波形；衰減擬合器，其選擇線性模型的第一和第二系數(shù)以減小線性模型和計(jì)算的目標(biāo)波形之間的差異并基于第一系數(shù)計(jì)算對(duì)數(shù)衰減阻尼因子；以及遙測(cè)模塊，其發(fā)送計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子到地表位置。另一個(gè)公開的示例性的方法包括促動(dòng)在井眼中的井下位置的流體內(nèi)的纜線；測(cè)量代表流體內(nèi)的纜線的振動(dòng)的波形；計(jì)算測(cè)量的波形的Hilbert變換；基于Hilbert變換和測(cè)量的波形計(jì)算目標(biāo)波形；選擇線性模型的第一和第二系數(shù)以減小線性模型和計(jì)算的目標(biāo)波形之間的差異；基于第一系數(shù)計(jì)算對(duì)數(shù)衰減阻尼因子；和發(fā)送計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子到地表位置。又一公開的示例性的方法包括在地表位置接收用于在井眼內(nèi)在井下位置處在流體內(nèi)振動(dòng)的纜線的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子；在地表位置從井下位置接收在井下位置在井眼內(nèi)的流體內(nèi)的振動(dòng)纜線的共振頻率；和基于接收到的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子和接收到的共振頻率估計(jì)流體的粘度。


圖1和2是具有井下流體粘度分析組件和地表流體粘度分析組件以進(jìn)行在流體流中振動(dòng)的纜線的測(cè)量的示例性的地層評(píng)估設(shè)備的示意性局部橫截面視圖。圖3示出實(shí)施圖1和2的示例性的井下流體粘度分析組件的示例性的方式。圖4示出實(shí)施圖1和2的示例性的地表流體粘度分析組件的示例性的方式。圖5示出可以執(zhí)行以實(shí)施圖1-3的示例性的井下流體粘度分析組件的示例性流程。圖6示出可以執(zhí)行以實(shí)施圖1-2和4的示例性地表流體粘度分析組件的示例性的流程。圖7是可以用于和/或編程以執(zhí)行圖5和6的示例性流程和/或?qū)嵤┰诖斯_的所有方法、設(shè)備和制造物品的示例性處理器平臺(tái)的示意性說(shuō)明。某些例子在上面提及的附圖中示出并在下面詳細(xì)地進(jìn)行描述。在描述的這些例子中，相似或者相同的附圖標(biāo)記可以用于表示共同的或者相似的元件。附圖不一定是按比例的，附圖的某些特征以及某些視圖可以以放大比例示出，或者示意性地示出，以為了清楚和 /或簡(jiǎn)潔。而且，盡管在此公開某些優(yōu)選的實(shí)施例，但是還可以利用其它的實(shí)施例，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)變化而不脫離本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式在此公開的示例性的方法、設(shè)備和制造物品提供用于地層評(píng)估的某些優(yōu)點(diǎn)。給定流體的密度P，流體的粘度n可以利用振動(dòng)纜線傳感器進(jìn)行估計(jì)。傳統(tǒng)地，纜線傳感器的振動(dòng)的測(cè)量數(shù)據(jù)從在井下位置的井下工具傳輸?shù)降乇砦恢茫糜陔S后在地表上的處理以估計(jì)流體粘度n。但是，從井下位置傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)到地表位置所需要的遙測(cè)傳輸帶寬會(huì)超過(guò)可用帶寬，其會(huì)阻礙在地層評(píng)估過(guò)程中流體粘度的實(shí)時(shí)確定。為了克服這些困難，在此描述的例子分兩個(gè)階段進(jìn)行纜線傳感器振動(dòng)的測(cè)量。在第一階段，其可以利用在井下工具中的通常的和/或容易獲得的處理和/或計(jì)算資源實(shí)施， 表征和/或代表纜線傳感器的振動(dòng)的共振頻率ω和對(duì)數(shù)衰減阻尼因子△從所述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算的模型參數(shù)，即計(jì)算的共振頻率ω和對(duì)數(shù)衰減阻尼因子△，僅利用發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)自身到地表位置所需的遙測(cè)帶寬的一部分從井下工具傳輸?shù)降乇砦恢?。在第二階段，在更多計(jì)算資源容易獲得的地表位置，計(jì)算的模型參數(shù)ω和△與一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)組合以限定流體粘度模擬等式g()，其被迭代以估計(jì)和/或求解流體的粘度，其中纜線傳感器的振動(dòng)在該流體中進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)樵诰鹿ぞ吆瓦b測(cè)帶寬要求上的計(jì)算負(fù)擔(dān)減少，在此描述的例子能夠在進(jìn)行地層評(píng)估時(shí)大致實(shí)時(shí)地確定地層流體粘度n。圖1示出示例性的地層評(píng)估設(shè)備100的示意性局部橫截面視圖。在圖1的示例性例子中，圖1的井下工具10從形成在地質(zhì)地層G中的井眼14中的鉆塔12懸掛。示例性的井下工具10可以實(shí)施任何類型的能夠執(zhí)行地層評(píng)估例如瑩光性、地層流體分析、地層流體取樣、井記錄等的井下工具。圖1的示例性的井下工具10是經(jīng)由纜繩線纜16從鉆塔12展開進(jìn)入到井眼14中并定位為與地質(zhì)地層G的特定部分F相鄰的纜繩工具。為了密封圖1的示例性的井下工具10到井眼14的壁20 (在此及后稱為“壁20” 或者“井眼壁20”)，示例性的井下工具10包括探針18。圖1的示例的探針18抵靠著壁20 形成密封并將流體從地層F抽到井下工具10中，如箭頭所示的。支撐活塞22和M有助于推動(dòng)井下工具10的示例性的探針18抵靠井眼壁20。為了執(zhí)行流體粘度分析，圖1的示例性的地層評(píng)估設(shè)備100包括根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的井下流體粘度分析組件26和地表流體粘度分析組件27。示例性的井下組件沈從探針18經(jīng)由評(píng)估流線46接收地層流體。圖1的示例性的井下流體粘度分析組件沈測(cè)量電動(dòng)勢(shì)(emf)D(t)，其是由于當(dāng)纜線在包含在流線46中和/或在流線46中流動(dòng)的流體內(nèi)振動(dòng)時(shí)通過(guò)由纜線的位置、位移、運(yùn)動(dòng)和/或振動(dòng)部分地限定的穿過(guò)環(huán)的磁通量的瞬變引起和/ 或產(chǎn)生的電壓。示例性的井下組件沈計(jì)算表征和/或代表測(cè)量的emf D(t)的共振頻率ω 和對(duì)數(shù)衰減阻尼因子△，并利用任何數(shù)量和/或類型的遙測(cè)和/或數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸計(jì)算的模型參數(shù)ω和△到地表組件27。在一些例子中，井下組件沈從計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減Δ計(jì)算流體的粘度Π的估計(jì)值和/或近似值以促進(jìn)由井下工具10執(zhí)行的其它的地層評(píng)估。例如，井下組件26可以估計(jì)粘度η為衰減Δ的平方的固定倍數(shù)。井下工具10可以比較粘度η的這樣的估計(jì)值與閾值以例如確定用于地層評(píng)估測(cè)試的流體下抽(draw down)速率。 實(shí)施圖1的示例性的井下組件流體粘度分析沈的示例性的方式在下面連同圖3進(jìn)行描述。圖1的示例性的地表流體粘度分析組件27從井下組件沈接收計(jì)算的模型參數(shù)ω 和Δ，并將它們與一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)組合以限定粘度模擬等式g()。地表組件27迭代地計(jì)算粘度模擬等式g()的輸出以估計(jì)和/或求解流線46內(nèi)的流體的粘度η。在一些例子中，示例性的地表流體粘度分析組件27可額外地或者替代地從井下組件沈接收粘度η的估計(jì)值，該估計(jì)值可以如上所述地進(jìn)行計(jì)算。從井下組件26接收的粘度η可以由示例性的地表組件27作為用于粘度模擬等式g()的迭代的初始起始點(diǎn)no使用。實(shí)施圖1的示例性的地表組件流體粘度分析27的示例性的方式在下面結(jié)合圖4進(jìn)行描述。圖2示出另一示例性地層評(píng)估設(shè)備200的示意性局部橫截面視圖。在圖2的示例性例子中，井下工具30附連到鉆繩32和由鉆塔12驅(qū)動(dòng)的鉆頭33和/或由泥漿流動(dòng)驅(qū)動(dòng)的泥漿馬達(dá)(未示出)以形成在地質(zhì)地層G中的井眼14。圖2的示例性的井下工具30在測(cè)量同時(shí)鉆探(MWD)工具、記錄同時(shí)鉆探(LWD)工具或者本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的其它類型的井下工具的一個(gè)或多個(gè)中傳送(或者它自身可以是上述的井下工具)。
為了密封圖2的示例性井下工具30密封到井眼14的壁20，井下工具30包括探針 18a。圖2的示例性探針18a抵靠著壁20形成密封以從地層F將流體抽到井下工具30中， 如箭頭所示的。支撐活塞2 和2 幫助推動(dòng)井下工具30的示例性探針18a抵靠著井眼壁20。在探針18a接觸壁20之前，鉆削停止。為了執(zhí)行流體粘度分析，圖2的示例性的地層評(píng)估設(shè)備200包括根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的井下流體粘度分析組件26a和地表流體粘度分析組件27a。示例性的井下組件26a 從探針18a經(jīng)由評(píng)估流線46a接收地層流體。圖2的示例性的井下流體粘度分析組件26a 測(cè)量emf D(t)，其是由于當(dāng)纜線在包含在流線46a中和/或在流線46a中流動(dòng)的流體內(nèi)振動(dòng)時(shí)通過(guò)部分地由纜線的位置、位移、運(yùn)動(dòng)和/或振動(dòng)限定的穿過(guò)環(huán)的磁通量的瞬變引起和/或產(chǎn)生的電壓。示例性的井下組件26a計(jì)算表征和/或代表測(cè)量的emf D (t)的共振頻率ω和對(duì)數(shù)衰減阻尼因子△，并利用任何數(shù)量和/或類型的遙測(cè)和/或數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸計(jì)算的模型參數(shù)ω和Δ到地表組件27a。在一些例子中，井下組件26a從計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減Δ計(jì)算流體的粘度η的估計(jì)值和/或近似值以促進(jìn)由井下工具30執(zhí)行的其它的地層評(píng)估。例如，井下組件26a可以估計(jì)粘度η為衰減Δ的平方的固定倍數(shù)。井下工具30可以比較這樣的粘度η的估計(jì)值與閾值以例如確定用于地層評(píng)估測(cè)試的流體下抽速率。實(shí)施圖2的示例性的井下組件流體粘度分析^a的示例性的方式在下面連同圖3進(jìn)行描述。圖2的示例性的地表流體粘度分析組件27a從井下組件26a接收計(jì)算的模型參數(shù) ω和△，并將它們與一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)組合以限定粘度模擬等式g()。地表組件27a迭代地計(jì)算粘度模擬等式g()的輸出以估計(jì)和/或求解流線46a內(nèi)的流體的粘度η。在一些例子中，示例性的地表流體粘度分析組件27a可額外地或者替代地從井下組件26a接收粘度Π的估計(jì)值，該估計(jì)值可以如上所述地進(jìn)行計(jì)算。從井下組件26a接收的粘度η可以由示例性的地表組件27a作為用于粘度模擬等式g()的迭代的初始起始點(diǎn)η0使用。實(shí)施圖2的示例性的地表組件流體粘度分析27a的示例性的方式在下面連同圖4進(jìn)行描述。圖3示出實(shí)施圖1和2的示例性井下流體粘度分析組件沈和的示例性的方式。盡管示例性的井下流體粘度分析組件26和^a的任一個(gè)可以通過(guò)圖3的例子實(shí)施，但是，為了易于討論，圖3所示的例子將稱作井下流體粘度分析組件300，或者簡(jiǎn)單地稱作井下組件300。為了獲得代表在流線315中流動(dòng)的流體310的粘度η的測(cè)量數(shù)據(jù)，圖3的示例性的井下組件300包括任何類型的振動(dòng)纜線傳感器305、任何類型的致動(dòng)器320和任何類型的波形測(cè)量器325。圖3的示例性的振動(dòng)纜線傳感器305包括在流線315內(nèi)保持拉伸的纜線306。圖3的示例性的致動(dòng)器320包括作何數(shù)量和/或類型的電磁源和磁體以促動(dòng)、激活和/或引起纜線306在纜線傳感器305內(nèi)的位移。圖3的示例性的波形測(cè)量器325測(cè)量響應(yīng)致動(dòng)器320跨過(guò)纜線306產(chǎn)生的并取決于流體310的粘度η的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓D(t)。 盡管在實(shí)踐中波形測(cè)量器325輸出代表感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓D(t)的數(shù)字采樣，但是為了易于討論，波形測(cè)量器325的輸出將在此稱作D (t)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓D (t)示出表征和/或代表纜線306隨著時(shí)間的運(yùn)動(dòng)的波形。示例性的振動(dòng)纜線傳感器305、致動(dòng)器320和波形測(cè)量器325描述在于2009年8 月 18 日授權(quán)的名稱為 “Vibrating Wire Viscosity Sensor” 的美國(guó)專利 No. 7，574，898 ； 于2009年8月2日提交的名稱為“Vibrating Wire Viscometers”的美國(guó)專利申請(qǐng)
8No. 12/534，151 ；于 2009 年 8 月 7 日提交的名稱為"Vibrating Wire Viscometers 的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/537, 257 ；于 2007 年 3 月 27 日授權(quán)的名稱為"Apparatus and Method for Formation Evaluation”的美國(guó)專利No. 7，194，902 ；以及于2007年3月29日授權(quán)的名稱 % "Apparatus and Method for Formation Evaluation" ^ ^ No. 7, 222, 671 ψ, 它們?nèi)哭D(zhuǎn)讓給了本專利的受讓人，并且它們?nèi)康娜耐ㄟ^(guò)引用結(jié)合于此。處理感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓波形D(t)以估計(jì)流體310的粘度η的示例性的方法描述在出現(xiàn)在Fluid Phase Equilibra 276 Q008)，pp99_107 中的作者為 Sullivan 等人的文章 ‘‘On the Nonlinear Interpretation of a Vibrating Wire Viscometer Operated at a Large Amplitude，， 中，該文章至少部分地由本專利的發(fā)明人寫作，并且該文章的全文通過(guò)引用結(jié)合于此。在瞬時(shí)模式中，在存在流體310下跨過(guò)纜線306產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓D(t)是符合簡(jiǎn)單阻尼諧模型的短時(shí)的振動(dòng)，其可以被數(shù)學(xué)表示為V(t) = Αθ-δ "tSin (cot+Φ)等式(1)其中V(t)是測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓D(t)的估計(jì)值，其中A是初始瞬時(shí)的振幅，Δ 是控制運(yùn)動(dòng)阻尼的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子，ω是纜線306的共振頻率(單位弧度/秒)，t是時(shí)間指數(shù)，Φ是未知的相角。等式(1)的對(duì)數(shù)衰減Δ與流體310的屬性和纜線306的屬性相關(guān)。對(duì)數(shù)衰減Δ 可以數(shù)學(xué)地表示為
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括 井下組件，其包括傳感器，其測(cè)量表征在井眼中在井下位置的流體中振動(dòng)的纜線的運(yùn)動(dòng)的波形； 波形模擬器，其從所述測(cè)量的波形計(jì)算模型參數(shù)；和第一遙測(cè)模塊，其傳遞所述計(jì)算的模型參數(shù)到地表位置；和地表組件，其包括第二遙測(cè)模塊，其從所述井下組件接收所述計(jì)算的模型參數(shù)；和粘度分析器，其從所述計(jì)算的模型參數(shù)估計(jì)所述流體的粘度。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述波形模擬器通過(guò)求解第一最小化問(wèn)題計(jì)算所述模型參數(shù)，所述粘度分析器通過(guò)求解第二最小化問(wèn)題估計(jì)所述粘度。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述計(jì)算的模型參數(shù)包括振動(dòng)纜線的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子或者共振頻率的至少其中一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述波形模擬器包括變換器，其計(jì)算測(cè)量的波形的Hilbert變換和基于所述Hilbert變換和測(cè)量的波形計(jì)算目標(biāo)波形；和衰減過(guò)濾器，其選擇線性模型的第一和第二系數(shù)以減小所述線性模型和所述計(jì)算的目標(biāo)波形之間的差異，并從所述第一系數(shù)計(jì)算所述模型參數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述波形模擬器包括譜分析器以計(jì)算所述測(cè)量的波形的功率譜并識(shí)別所述計(jì)算的功率譜的峰值，其中所述模型參數(shù)代表所述計(jì)算的功率譜的所述峰值。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述波形模擬器包括用于更新所述計(jì)算的模型參數(shù)的模擬器以減小所述測(cè)量的波形和預(yù)期的波形之間的差異。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述粘度分析器包括模擬器，其計(jì)算表征所述振動(dòng)的纜線的非線性函數(shù)的輸出值，所述非線性函數(shù)由所述計(jì)算的模型參數(shù)和至少一個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)限定；和迭代器，其通過(guò)基于所述計(jì)算的輸出值識(shí)別所述非線性函數(shù)的零點(diǎn)估計(jì)粘度。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述迭代器是通過(guò)以下來(lái)識(shí)別所述零點(diǎn) 選擇粘度的第一估計(jì)值；和從第一估計(jì)的粘度值利用Newton-Raphson迭代計(jì)算粘度的第二估計(jì)值。
9.一種方法，包括 促動(dòng)在流體內(nèi)的纜線傳感器；測(cè)量代表在所述流體內(nèi)的所述纜線傳感器的振動(dòng)的波形；從所述測(cè)量的波形計(jì)算包括共振頻率或者對(duì)數(shù)衰減阻尼因子的至少一個(gè)的纜線振動(dòng)模型參數(shù)；和從所述計(jì)算的模型參數(shù)估計(jì)所述流體的粘度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述纜線振動(dòng)模型參數(shù)通過(guò)求解第一最小化問(wèn)題計(jì)算，流體的粘度通過(guò)求解第二最小化問(wèn)題而進(jìn)行估計(jì)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括 計(jì)算所述測(cè)量的波形的Hilbert變換；基于所述Hilbert變換和所述測(cè)量的波形計(jì)算目標(biāo)波形；選擇線性模型的第一和第二系數(shù)以減小所述線性模型和所述計(jì)算的目標(biāo)波形之間的差異；和基于所述第一系數(shù)計(jì)算所述模型參數(shù)。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括 計(jì)算所述測(cè)量的波形的功率譜；以及識(shí)別所述計(jì)算的功率譜的峰值，其中所述模型參數(shù)代表所述計(jì)算的功率譜的所述峰值。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)識(shí)別由所述計(jì)算的模型參數(shù)和至少一個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)限定的非線性函數(shù)的零點(diǎn)估計(jì)所述流體的粘度。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括 選擇粘度的第一估計(jì)值；以及執(zhí)行Newton-Raphson迭代以形成粘度的第二估計(jì)值。
15.一種用于井眼的井下位置的設(shè)備，包括致動(dòng)器，其促動(dòng)在所述井眼的井下位置的流體內(nèi)的纜線； 測(cè)量器，其測(cè)量代表在所述流體內(nèi)的所述纜線的振動(dòng)的波形； 變換器，其計(jì)算所述測(cè)量的波形的Hilbert變換并基于所述Hilbert變換和所述測(cè)量的波形計(jì)算目標(biāo)波形；衰減擬合器，其選擇線性模型的第一和第二系數(shù)以減小所述線性模型和所述計(jì)算的目標(biāo)波形之間的差異并基于所述第一系數(shù)計(jì)算對(duì)數(shù)衰減阻尼因子；以及遙測(cè)模塊，其發(fā)送計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子到地表位置。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，計(jì)算對(duì)數(shù)衰減阻尼因子包括計(jì)算流體內(nèi)的所述纜線的所述第一系數(shù)和共振頻率的比率。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括譜分析器，其計(jì)算所述測(cè)量的波形的功率譜并識(shí)別在所述流體內(nèi)的所述纜線的共振頻率下計(jì)算的功率譜的峰值，其中所述遙測(cè)模塊用于發(fā)送所述共振頻率到所述地表位置。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括去偏器以計(jì)算所述測(cè)量的波形的平均值并從所述測(cè)量的波形減去該平均值以形成零平均值測(cè)量波形，其中所述變換器用于計(jì)算所述零平均值測(cè)量波形的所述Hilbert變換。
19.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括模擬器以更新計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子以減小所述測(cè)量的波形和預(yù)期的波形之間的差異。
20.一種方法，包括促動(dòng)在井眼中的井下位置的流體內(nèi)的纜線； 測(cè)量代表所述流體內(nèi)的所述纜線的振動(dòng)的波形； 計(jì)算所述測(cè)量的波形的Hilbert變換； 基于所述Hilbert變換和所述測(cè)量的波形計(jì)算目標(biāo)波形；選擇線性模型的第一和第二系數(shù)以減小所述線性模型和所述計(jì)算的目標(biāo)波形之間的差異；基于所述第一系數(shù)計(jì)算對(duì)數(shù)衰減阻尼因子；和發(fā)送計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子到地表位置。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，計(jì)算對(duì)數(shù)衰減阻尼因子包括計(jì)算在所述流體內(nèi)的所述纜線的共振頻率下所述第一系數(shù)的比率。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括 計(jì)算所述測(cè)量的波形的功率譜；識(shí)別在所述流體內(nèi)的所述纜線的共振頻率下計(jì)算的功率譜的峰值；以及發(fā)送所述共振頻率到所述地表位置。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括 計(jì)算所述測(cè)量的波形的平均值；以及從所述測(cè)量的波形減去該平均值以形成零平均值測(cè)量波形，其中所述Hilbert變換是在所述零平均值測(cè)量波形上計(jì)算的。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括更新計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子以減小所述測(cè)量的波形和預(yù)期的波形之間的差異。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，其中，更新計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子以減小所述測(cè)量的波形和所述預(yù)期的波形之間的差異包括Levenberg-Marquardt迭代。
26.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括基于計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子估計(jì)所述流體的粘度；以及基于估計(jì)的粘度確定地層評(píng)估測(cè)試的參數(shù)。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，估計(jì)粘度包括 計(jì)算所述計(jì)算的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子的平方值；以及計(jì)算該平方值和一常數(shù)的乘積。
28.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，地層評(píng)估測(cè)試的參數(shù)包括下抽速率。
29.一種方法，包括在地表位置接收用于在井眼內(nèi)在井下位置處在流體內(nèi)振動(dòng)的纜線的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子；在地表位置從所述井下位置接收在所述井下位置在所述井眼內(nèi)的所述流體內(nèi)的所述振動(dòng)纜線的共振頻率；和基于接收的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子和接收的共振頻率估計(jì)所述流體的粘度。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，其中，估計(jì)所述流體的粘度包括識(shí)別由粘度、接收的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子、接收的共振頻率和校準(zhǔn)參數(shù)限定的非線性函數(shù)的零點(diǎn)。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述非線性函數(shù)包括接收的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子和利用粘度、接收的共振頻率和校準(zhǔn)參數(shù)計(jì)算的模擬的對(duì)數(shù)衰減阻尼因子之間的差異。
32.如權(quán)利要求四所述的方法，其中，估計(jì)所述流體的粘度包括 選擇粘度的第一估計(jì)值；和執(zhí)行Newton-Raphson迭代以計(jì)算粘度的第二估計(jì)值。
全文摘要
公開用于進(jìn)行在流體中振動(dòng)的纜線的測(cè)量的示例性的方法、設(shè)備和制造物品。公開的示例性設(shè)備包括井下組件和地表組件。井下組件300包括傳感器305，325，用于測(cè)量表征在井眼中在井下位置流體中振動(dòng)的纜線的運(yùn)動(dòng)的波形；波形模型器332，用于從測(cè)量的波形計(jì)算模型參數(shù)；以及第一遙測(cè)模塊340，用于傳遞計(jì)算的模型參數(shù)到地表位置。地表組件包括第二遙測(cè)模塊，用于從井下組件接收計(jì)算的模型參數(shù)；以及粘度分析器，用于從計(jì)算的模型參數(shù)估計(jì)流體的粘度。
文檔編號(hào)G01V11/00GK102439486SQ201080021799
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者A.R.H.古德文, A.斯密茨, C.哈里森, K.蘇, M.T.沙利文, M.斯坦格蘭德 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司