用于感测钻孔特性的方法和设备的制作方法

专利名称：用于感测钻孔特性的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明披露了一种用于感测钻孔特性的方法和设备。
背景技术：
美国专利No. 6,766,141 ( Briles等人)披露了 一种用于远程井孔 下遥测(down-hole well telemetry)的系统。遥测通信用于位于采气或 采油管的底部附近的油井监视和记录仪器。描述了用于监视井下条件 的调制反射率。
如在美国专利No. 6，766，141中所述，射频(RF)发生器/接收器基 站和油管电气通信。描述了作为在3Hz和30 GHz之间的电磁辐射的 RF频率。具有反射天线的井下电子模块接收来自RF发生器/接收器 的辐射的载波信号。电子模块上的天线可以具有抛物线或其它聚焦的 形状。此时辐射的载波信号以调制的方式被反射，所述调制响应于电 子模块进行的测量。反射的调制信号借助于管子传送到井的表面，在 井的表面可以由RF发生器/接收器检测反射的调制信号。

发明内容
本发明的示例实施例针对一种用于感测钻孔特性的设备和方法。 一种示例的设备，包括传导管；耦连(例如连接)到所述传导管的 入口，用于对传导管施加脉冲；和所述传导管相连的谐振网络装置(例 如谐振腔)；以及和所述谐振网络装置进行操作通信的传感器，用于 测量钻孔特性，所述传感器^t配置用于影响当对所述入口施加脉冲时 在所述谐振网络装置中引起的谐振器振动频率的调制。
按照另一个实施例， 一种用于感测钻孔特性的设备，包括用于 传导脉冲通过钻孔的装置；用于响应所述脉冲在一个频率下谐振的装置，所述频率按照所述钻孔的特性的函数被调制；以及用于处理所述 调制频率作为所述特性的量度的装置。
还披露了一种用于感测钻孔特性的方法。 一种示例的方法包括 沿位于钻孔内的传导管发送脉沖；以及感测在位于空的钻孔壳体内的 谐振网络装置内由所述脉冲引起的调制的振动频率作为钻孔特性的 量度。


当结合附图阅读下面的详细说明时，本领域技术人员将更清楚地 看出这里说明的其它优点和特征，其中
图1A-1D表示用于感测钻孔特性的设备的示例实施例；
图2A表示用于图1A的设备的示例谐振腔；
图2B表示被构成为用于进行电气谐振的磁耦合的电气谐振机械 结构的示例谐振网络装置；
图2C表示另一种示例的井口 (wellhead)连接；
图3表示图2的示例谐振腔的底视图4表示谐振腔的另一个示例实施例，其中传感器的示例机械的 或流体的馈入位于密垫密封(Packer seal)的上方；
图5表示用于利用图1A的示例设备根据调制的振动频率的感测 检测特性的示例电路；以及
图6表示用于感测钻孔特性的示例方法。
具体实施例方式
图l表示用于感测钻孔特性的示例设备100。钻孔可以是任何空 腔，以任何方位被配置，具有例如材料成分、温度、压力、流量或其 它特性的特性，这些特性可以沿着钻孔的长度而改变。
设备100包括用于传导脉沖通过钻孔的装置，例如传导管 (conductive pipe ) 102。提供有耦连(例如连接)到传导管102的入 口 104，用于对传导管施加脉冲。在示例的实施例中，脉沖可以是电瞬变脉冲，或者是任何所需频率的任何所需的电脉沖，所述脉冲例如 按照要在钻孔内测量的特性的函数以及钻孔的长度和尺寸的函数来 选择。
入口包括和传导管102耦连的探针106。该探针例如可被形成为 同轴连接器，具有被电耦连到传导管102的第一 (例如内部)导体， 和具有被耦连到空的钻孔壳体lll的第二 (例如外部)传导壳体。使 用绝缘体将内部导体和外部传导壳体分开。
在入口 104附近的位置，入口可以包括感应隔离器(inductive isolator),例如4失氧体电感108或其它的感应器或元件，用于4吏入口 和第一电位(例如钻孔壳体111的返回电流路径的电位，例如〃>共地) 隔离。设备100可以包括被耦连到入口的用于产生要施加到传导管的 脉沖的装置，例如脉沖发生器105。
可以把空的钻孔壳体111置于其特性要被监视的钻孔中。空的钻 孔壳体111例如可以由钢或其它合适的材料构成。
传导管102可以位于空的钻孔壳体内，并使用间隔垫(spacer) 116和空的钻孔壳体电气隔离。所述间隔垫例如可被配置成绝缘的中 心定位器(centralizer )，其使传导管102和空的钻孔壳体111的内 壁保持一隔离距离。这些绝缘的间隔垫可被配置为由任何合适的材料 包括但不限于尼龙制成的圆盘。
设备100包括一个响应于所述脉冲而在按照钻孔特性的函数调 制的频率下谐振的装置，例如谐振网络装置110。谐振网络装置110 例如可以是电声的或者其它的装置，包括但不限于用于进行电谐振的 任何磁耦合的电谐振机械结构，例如图2A的谐振腔、图2A的储能 电路(tank circuit)或任何其它合适的装置。谐振网络装置可被连接 到或机械耦合到传导管。谐振网络装置的环形磁心可被磁耦合到传导 管。环形磁心是一个被形成为用于包含和/或增强磁场的磁心。例如围 绕铁氧体磁心缠绕的具有一英寸横截面的单匝线圏，或者可以使用任 何合适的形状、尺寸和构型的任何其它合适的装置。
本领域技术人员应当理解，磁心是一种由于在其分子结构内的可定向的偶极子而在其范围内可受到磁场明显影响的材料。这种材料由 于其低的磁阻可以限制和/或增强施加的磁场。井口的铁氧体隔离器
(Ferrite isolator)可以在管子上的入口馈入点和井口法兰短路之间 提供范围例如在90 - 110欧姆的反作用的紧凑的电感性阻抗。这个阻 抗和管子壳体传输线的例如47欧姆的特性阻抗并联，在入口馈入点 可以使发送的和接收的典型的50 MHz的频带中心的信号例如减小大 约~3 dbV。这里讨论的铁氧体磁心的导磁率的范围大约从 20到刚刚 超过IOO，或多于或少于100。例如，对于给定的空心感应器的电感， 当插入磁心材料时，固有电感可被放大大约这些相同的倍数。例如对 于大约10-100MHz的频率范围，可以4吏用所选的磁心材料。
下面以图2A所示的谐振腔说明图1所示的谐振网络装置110。 不过，图2B所示的储能磁心可被容易地替代，如本领域技术人员熟 知的任何其它合适的谐振网络装置那样。参见图1，谐振腔被电连接 到传导管，并被置于空的钻孔壳体lll内。在空的钻孔壳体内的谐振 腔的长度b由感应隔离器，例如被构成为在谐振腔的第一端的环形磁 心112和在谐振腔的第二端的处于第一电位(例如公共地)上的连接 114限定。
谐振网络装置110接收来自脉冲的能量，并在其固有频率下振荡 (ring)。用于感测的装置可以包括被提供用于在操作上和谐振网络 装置110通信并和第一 (例如公共地)电位耦连(例如电容耦合或磁 耦合)的传感器。该传感器被配置用于感测和钻孔相关的特性，并当 对入口 104施加脉冲时调制在谐振网络装置111中引起的振动频率。 调制的振动频率可被处理以提供钻孔特性的度量。即，由脉冲引起的 振动频率被钻孔的感测的特性调制，这个振动的调制可被处理以提供 特性的度量。
感测装置可以包括被表示为处理器(例如计算机118)的用于处 理的装置或者和该用于处理的装置相关联。处理器装置可以处理通过 钻孔壳体111传送的谐振网络装置的输出。处理器118可以提供表示 要测量的或者要监视的特性的信号。
8处理器118可被编程用于产生处理调制的振动频率以提供感测 的特性的度量。该测量例如可以通过通用用户界面(GUI) 120对用户 显示。处理器118可以对检测的信号进行任何所需的处理，其中包括 但不限于调制的振动频率的统计(例如傅立叶)分析。市场上容易得 到并且本领域技术人员公知的产品可用于进行任何合适的频率检测 (伊J :i口可以由从Mathsoft Engineering&Education， Inc.得至'J的 MATHCAD或其它合适的产品进行的快速傅立叶变换)，以便消巻 积(deconvolve )从i皆振网络装置接收的调制振荡(modulated ring )。 该处理器可以和查找表结合使用，该查找表具有用于从调制频率到感 测特性(例如温度、压力等)的转换的相互关系的表。
在示例的实施例中，空的钻孔壳体111的至少一部分处于第一电 位(例如/>共地)。例如，空的钻孔壳体可以在入口 104附近的位置 和谐振网络装置110附近的位置这两个位置上处于公共地电位。在入 口附近使空的钻孔壳体接地是任选的，并且建立对于传导管的已知的 阻抗。在谐振网络装置附近(即在图1A所示的谐振腔的下端)空的 钻孔壳体的接地使得能够限定谐振长度。即，谐振腔在空的钻孔壳体 内的长度由环形线圏112之间的距离和谐振腔的下端即第二端的接地 连接限定。
传感器可被配置使得包括无源电元件，例如感应器和/或电容器， 使得不需要井下电源。在图1的设备100的装配期间，可以按几部分 装配传导管，在各个管子部分之间的每个连接位置可以包括间隔垫以 确保稳定性。在把传导管102和谐振网络装置111置入钻孔内之前， 可以使用GUI 120和处理器118校准用于感测调制的振动频率的传感 器。
下面参照图1B进一步说明图1A的示例i殳备的细节，该图表示 图1的示例设备的示例的遥测元件。
在图1B中，传导管102和空的钻孔壳体111通过铁氧体电感108 相互电隔离。当谐振网络装置是一个固有谐振器(natural resonator ) 时，谐振的"振荡，，频率的波长可以指示该装置的尺寸(例如长度)。本领域技术人员应当理解，可以通过用电感和/或电容对装置"加载，， 来影响该尺寸限制(例如减小)。例如可以根据所需频率的函数和尺 寸的考虑来选择在示例的实施例中使用的铁氧体的量。
提供仪表信号端口 112用于容纳探针106。图1B所示的一种井 口配置对于空的钻孔壳体被短路。因而铁氧体电感108使得入口的传 导探针和井口的顶部隔离，所述传导探针和传导管102耦连，所述顶 部在示例的实施例中处于公共地电位。在示例的实施例中，因为井口 通过并口法兰124的短路被接地到公共地，铁氧体电感使短路的井口 法兰和用于从探针向谐振腔传送脉冲的传导管隔离。
在传导管和空的钻孔壳体111之间的示例阻抗126可以是47欧 姆的数量级，或者更小或更大。这部分传导管作为传输线用于井下电 子电路(例如传感器)和表面电子电路(例如处理器)之间的通信。
图1C是谐振腔和其中包括的传感器的电气表示。在图1C中， 环形磁心112被表示为由铁氧体材料制成的电感的部分，用于连接传 导管102和谐振腔110。由图1C可见，对于被配置为谐振腔的谐振 网络装置，谐振腔110的上部132和环形磁心112的下部一致，并可 以具有一个阻抗，在示例的实施例中，该阻抗和传导管101与壳体111 之间的阻抗相比相对较高。例如，在谐振腔顶部的阻抗可以是2000 欧姆的数量级，或者更大或者更小。对于基于磁心的磁耦合的谐振网 络，这些度量基本上没有相关性。
相对于谐振腔上方的传导管，谐振腔顶部的这个相对大的差动阻 抗至少部分地对谐振腔提供响应脉冲而谐振或振荡的能力，并由此提 供用于测量相关特性的高的灵敏度。此外，借助于把谐振腔的下端置 于公共地电位，有助于使传感器具有提供相对高的灵敏度的能力。
图1C的用于由传导管和钻孔壳体构成的同轴空腔的谐振网络装 置的电气表示包括谐振网络电阻128和谐振网络电感130的表示。图 1C示出了由公共接地连接114限定的腔体的下部，从而该腔体由环 形磁心112的底部和接地连接114限定。和谐振腔相关的套筒的电容 被表示为套筒电容134。和谐振腔相关的传感器被表示为传感器136，该传感器用于在要 被测量的特性的作用下调制由脉冲引起的振动频率。
对于一种谐振腔配置，谐振腔的底部可以包括密垫密封(packer seal),用于阻止传导管102接触空的钻孔壳体111。密垫138包括暴 露的导体140，该导体可以和谐振腔以及空的钻孔壳体111的传导部 分接口，以便在谐振腔的下端实现公共接地连接114，如图1C和1A 所示。
图ID表示在传导管102的上端包括的井遥测元件的另一个细 节。在图1D中，作为在入口 104通过空的钻孔壳体111的连接示出 了探针106与传导管102的连接。图ID表示通过铁氧体电感108使 探针106和短路的井口法兰隔离。
图2A表示被形成为谐振腔的谐振网络装置110的示例细节。在 图2A中，可以看到容纳传导管102的空的钻孔壳体111。示出了环 形磁心112，其底部，沿着向下进入钻孔的方向，构成谐振腔的上端。 示出的传感器136位于谐振腔的一部分内，并和导电的感测器套筒202 相关联，在图1C中该套筒的电容被表示为套筒电容134。
铁氧体环形磁心112可被构成为被分成塑性端件的环形磁心。这 种铁氧体材料是容易得到的，例如从Fair-Rite Incorporated得到的磁 心，被构造成为低ju的射频类型材料或任何其它合适的材料。示出了 安装螺钉204,其可用于保持感测器套筒和传感器位于沿着传导管102
的长度的一个位置。图2中未示出谐振腔的底部，其和空的钻孔壳体 的密垫的公共接地连接一致。
图2B表示被形成为储能电路的谐振网络110的示例细节。在图 2B中，在密垫或其附近可以包括和多个感测器组件相关的多个谐振 网络装置。在图2B的实施例中，提供了使用电容感测器和铁氧体耦 合变压器的谐振器。也可以看到容纳传导管102的空的钻孔壳体111。 每个谐振网络装置被构造成为具有相关的线圏谐振器210的环形磁心 208。对于现有的钻杆，不需要进行重要的阻抗匹配或者管子-壳体 短路修改。同轴的钻杆结构可以使用铁氧体环形谐振器在密垫直接进行短路，如图2B所示，而没有如同谐振腔结构那样的匹配部分。
在一个电气原理表示中，传导管可被实际地表示为变压器构造中 的单匝绕组214，几个二次绕组216可被叠置在单个一次电流路径上。 密垫短路的质量是不重要的。可以替代地使用具有金属齿的密垫。在 示例的实施例中，可以检测使用这种变压器方法的返回信号而不使用 低的密垫短路阻抗。
在图2B的示例实施例中，在多个谐振网络装置206之间的间距 可以根据所需的应用来选择。谐振网络装置206应当分开足够的距离， 以便减轻或消除机械约束。此外，应当选择间隔以减轻或消除它们之 间的耦合。
在示例的实施例中，对于典型的应用， 一个环的宽度便可以减少 耦合。每个谐振网络装置的电感和/或电容可以通过添加线圏匝数来修 正，所述匝数可以根据应用来选择。例如，该匝数将调整每个谐振网 络装置的振动频率。示例的实施例的匝数可以是3到30匝的量级， 或小于或大于这个值。
在示例的实施例中，谐振网络装置的频率可以是3 MHz到100 MHz的量级，或者大于或者小于这个值。该频率可以根据传导管(例 如钢)的材料特性进行选择。透入深度(skin depth)可能限制使用 在某个值以上的高频，可利用的频率范围的下端可以根据简化谐振网 络装置的结构进行选择。不过，如果选择太低的频率，则与井口连接 短路的解耦可能成为问题。
因而，在测量地点可以包括多个感测器。使用铁氧体磁材料可以 在机械上简化井下谐振网络装置，并使得能够对常规的井部件进行较 少的改变。
使用铁氧体磁环使得磁材料能够增强磁场，因而增加在非常局部 化的紧凑区域内的电流路径内的电感。因而，可以实现在钻孔下的远 方位置的多个谐振网络装置的叠置，使得在所述多个装置当中具有最 小的相互作用。可以包括多个感测器装置以便感测多个特性。这还允 许在井口连接具有短的隔离距离，以便把信号电缆连接到传导管102,如图2C所示。
图2C表示井口连接的另一个示例实施例，其中提供巻盘218用 于容納铁氧体隔离器和信号连接。 一种示例的巻盘的高度例如可以是 8到12英寸的量级，或者是任何其它合适的尺寸，以便适应于特定的 应用。该巻盘用于到管道线路的信号连接。
由"环形巻盘"构成的谐振网络装置可以是单独的，并且基本上独 立于具有类似构型的被置于巻盘218附近的感测器组件操作。沿环形 巻盘的宽度增加的电感可用于隔离位于井口连接的信号馈入点。如图 2C所示，管子表面上的电流将在铁氧体环内产生磁场，使得管子电 流路径的电感增加。
图3是图2中从钻孔的底部向上看的图2A和2B的传感器的视 图。在图3中，可以看出例如通过电线302连接到感测器套筒202和 传导管102的传感器136。感测器套筒通过套筒电容134又被容性耦 合到空的钻孔壳体lll。
图4表示另 一个示例的实施例，其中密垫已被修改而包括进入要 被测量钻孔特性的相关区域内的导管延伸402。在示例的实施例中， 该延伸402可以是一个利用对于感测器的中间流体感测压力或温度的 直接端口 。
在示例的实施例中，传感器例如电容式传感器作为感测器套筒的 电气元件被安装在谐振腔的顶部附近。可以通过穿入密封的感测单元 内的导管把远程参数输入到谐振腔内的感测器。然后可以远程监视所 需的参数的测量。通过从传感器使用机械机构以沿着传导管102的长 度在不同位置在谐振腔内重新定位传感器，可以扩展所述监视。在图 4中，对要被监视的压力区或温度区，提供传感器导管404。
图5表示可以在处理器118内实现的用于提供上述的信号处理的 示例电子电路。在示例的实施例中，图1A的脉沖发生器105提供脉 冲。该脉冲可以是一种窄脉冲，其可以由容易得到的现货供应的脉沖 发生器产生。 一种示例的脉冲为75V、 l到2纳秒的量级，在其高度 的一半的宽度为3纳秒的量级。脉冲的峰值电压为10到1000 V的量级，例如根据井的深度而定。例如，对于30000英尺深的井，可以使 用1000 V的脉冲。不过，本领域技术人员应当理解，可以使用任何 所需特性的任何所需的脉冲，只要能够实现具有所需精度和特性允差 的来自谐振网络装置的合适的响应。
在图5中，提供表示图1A的脉沖发生器105的脉冲部分，用于 发送示例的脉冲502。该脉冲被提供给和图1A的探针106相关的门 控定向耦合器504。在初始脉冲期间，和信号处理器118相连的一个 高灵敏度的接收器被禁止，把脉冲提供给传导管102。
处理器118控制门控定向耦合器502，使得选通接收器，借以检 测从位于谐振腔内的传感器的返回信号(return)。这个返回信号通 常,皮表述为调制的振动频率506。定时和延迟系统508可以设置一个 预置的延迟(例如8150纳秒，如图5所示)，以控制所述选通而接 收反馈脉冲。
在处理器118内的接收器的选通期间，调制器振动频率通过门控 定向耦合器504和带通滤波器单元510。来自带通滤波器单元501的 滤波信号被提供给模数信号记录器512,并进入处理器118的主控制 单元(例如微处理器诸如奔腾或其它合适的微处理器)。本领域技术 人员应当理解，图5所示的任何功能可以用硬件、软件、固件或者它 们的任何组合来实现。
可以提供遥测/通信链路系统516,以便向任何所需的地点发送从 钻孔获得的信息。遥测/通信链路系统可以是任何合适的发送和/或接 收系统，包括但不限于无线和/或有线系统。
图6表示用于利用例如根据附图描述的设备感测钻孔特性的示 例方法。在图6中，在块602,操作者可以设置定时参数(例如通过 通用用户接口)。这些参数可以包括但不限于脉冲速率、脉冲高度、 接收的延迟等。在块604，通过定向耦合器向钻孔的传导管提供脉沖 (例如发射)。
在特定的延迟之后，图5的定时和延迟系统508打开接收门以检 测来自传感器的调制的振动频率。这个调制的振动频率构成在块608进入带通滤波器的振荡，该振荡被模拟-数字记录器512记录。
在块610，例如使用快速傅立叶变换(FFT)对振荡的数字化签名 针对频率进行处理。在块612，通过软件例如在处理器118中包含的 查找表使振荡频率等同于一个特定特性或者传感器参数，然后准备发 送或存储。
本领域技术人员应当理解，上述的示例实施例可以利用无源技术 和谐振结构提供井下遥测。同样，上述的设备可被暴露于苛刻的例如 钻孔内的高压和高温环境中。可以检测特性的微小改变，可以容易地 监视对于这些改变的灵敏度并发送给接收器进行处理。因为使用了入 射功率的反射，不需要井下的电池或电源，这可以减小复杂性。
本领域技术人员应当理解，在某些应用中，井中可能存在流体。 示例的实施例可以使用例如加压技术迫使流体离开用于信号传输的 传导管和谐振腔的任何部分，预计这些部分的流体会有害地影响信号 检测。另外，可以强制不影响信号检测的流体进入钻孔内，以便代替 对于信号检测有害的其它流体。
本领域技术人员应当理解，这里披露的实施例仅仅是一些例子， 还具有许多改变。本发明只受权利要求限制，其包括这里说明的实施 例以及对于本领域技术人员显而易见的改变。
权利要求
1.一种用于感测钻孔特性的设备，包括传导管；耦连到所述传导管的入口，用于对传导管施加脉冲；和所述传导管相连的谐振网络装置；以及和所述谐振网络装置进行操作通信的传感器，用于测量钻孔特性，所述传感器被配置用于影响当对所述入口施加脉冲时在所述谐振网络装置中引起的谐振器振动频率的调制。
2. 如权利要求1所述的设备，包括和所述入口耦连的脉冲发生器，用于产生要施加到所述传导管的脉沖。
3. 如权利要求1所述的设备，其中所述脉冲是电瞬变的。
4. 如权利要求1所述的设备，包括位于钻孔内的空的钻孔壳体，其中所述空的钻孔壳体的至少一部 分处于公共地，并且其中传导管位于所迷空的钻孔壳体内并和所述空 的钻孔壳体电隔离。
5. 如权利要求5所述的设备，其中使用间隔垫使传导管和空的钻 孔壳体电隔离，所述间隔垫位于用于形成传导管的多个管子部分的多 个连接处。
6. 如权利要求1所述的设备，包括和所述传感器耦连的处理器，用于处理所述传感器的输出，以便 提供表示所述特性的信号。
7. 如权利要求1所述的设备，其中所述特性是在沿着钻孔长度的 一定位置感测的材料成分、温度、压力或流量中的至少一个。
8. 如权利要求4所述的设备，其中所述空的钻孔壳体在入口附近 的位置以及在谐振腔附近的位置处于公共地电位。
9. 如权利要求1所述的设备，其中所述入口包括 和传导管耦连的探针；以及在入口附近的位置、用于使入口和第一电位电隔离的感应器。
10.如权利要求1所述的设备，其中谐振网络装置是位于空的钻孔壳体内的谐振腔，所述空的钻孔壳体内的谐振腔的长度由位于第一 端的感应隔离体和位于第二端的公共接地连接限定。
11，如权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括 无源电元件。
12. —种用于感测钻孔特性的设备，包括 用于传导脉冲通过钻孔的装置；用于响应所述脉沖在一个频率下谐振的装置，所述频率按照所述 钻孔的特性的函数被调制；以及用于处理所述调制的频率作为所述特性的量度的装置。
13. 如权利要求12所述的设备，包括 和所述传导装置相连用于产生脉沖的装置。
14. 如权利要求13所述的设备，其中所述脉沖是电瞬变脉冲。
15. 如权利要求12所述的设备，包括位于钻孔内的空的钻孔壳体，其中所述传导装置是位于所述空的 钻孔壳体内并和所述空的钻孔壳体电隔离的圆柱传导管。
16. 如权利要求12所述的设备，包括用于调制所述频率从而提供表示所述特性的信号的传感器。
17. 如权利要求12所述的设备，其中所述特性是在沿着钻孔长度 的一定位置感测的材料成分、温度、压力或流量中的至少一个。
18. 如权利要求13所述的设备，包括入口，所述入口包括 和所述传导装置耦连的探针；以及在入口附近的位置用于使所述入口和公共地电位电隔离的感应 器，其中谐振装置。
19. 如权利要求13所述的i殳备，包括入口，所述入口包括 和所述传导装置耦连的探针；以及在入口附近的位置用于使所述入口和z^共地电位电隔离的感应 器，其中谐振装置使用磁耦合的谐振网络。
20. —种用于感测钻孔特性的方法，包括 沿着位于钻孔内的传导管发送脉冲；以及 感测在位于所述空的钻孔壳体内的谐振网络装置内由所述脉沖引起的调制的振动频率作为所述钻孔特性的量度。
21. 如权利要求19所述的方法，包括 处理振动频率的调制，从而提供表示所述特性的信号。
22. 如权利要求21所述的方法，其中所述特性是在沿着钻孔长度 的一定位置感测的材料成分、温度、压力或流量中的至少一个。
23. 如权利要求20所述的方法，其中所述处理包括 对调制的振动频率进行统计分析。
24. 如权利要求19所述的方法，包括在把感测器插入钻孔中之前校准用于产生调制的振动频率的传感器。
全文摘要
本发明披露了一种用于感测钻孔特性的设备和方法。一种示例的设备包括传导管(102)；被连接到所述传导管的入口(104)，用于对传导管施加脉冲；和所述传导管相连的谐振网络装置(110)；以及和所述谐振网络装置进行操作通信的传感器，用于测量钻孔的特性，所述传感器被配置用于感测当对所述入口施加脉冲时在所述谐振网络装置中引起的调制的振动频率。
文档编号E21B47/12GK101410728SQ200780011549
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月13日 优先权日2006年3月31日
发明者C·M·汤普森, D·M·寇茨, K·卡尔森, M·E·冈萨雷斯 申请人:雪佛龙美国公司