NO20111473A1 - Fremgangsmate for tykkelsesevaluering av fôringsror - Google Patents

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Oppfinnelsens område

[0001] Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og en fremgangsmåte for å evaluere en sementbinding. Mer spesifikt vedrører foreliggende oppfinnelse en anordning og en fremgangsmåte for å evaluere tykkelsen og kvaliteten til samt tilstedeværelse av en sementbinding. Enda mer spesifikt vedrører foreliggende oppfinnelse en anordning og en fremgangsmåte for å evaluere en sementbinding mellom sement og formasjon.

2. Beskrivelse av beslektet teknikk

[0001] Hydrokarbonproduserende brønnhull inneholder typisk foringsrør sementert inne i et brønnhull. Sement binder foringsrøret til brønnhullet og tilføres inn i ringrommet mellom foringsrørets utvendige diameter og brønnhullets innvendige diameter. Sementen isolerer også tilgrensende soner innenfor en formasjon fra hverandre. Det kan være viktig å isolere tilgrensende soner når én av sonene inneholder olje eller gass og den andre sonen inneholder annet fluid enn hydro-karbon, så som vann. Dersom sementen rundt foringsrøret er mangelfull og ikke i stand til å isolere de tilgrensende sonene, kan vann eller annet uønsket fluid vandre inn i hydrokarbonproduksjonssonen og således tynne ut eller kontaminere hydrokarbonene i produksjonssonen.

[0002] Foringsrøret utsettes for mekaniske belastningssykluser fra påførte trykk-forskjeller og termiske laster som skaper indre og ytre spenninger. Korroderende stoffer, så som saltvann og svovelinneholdende forbindelser, for å nevne noen, kan erodere foringsrørstrukturen og redusere rørets flytegrense. Nedihulls logge-verktøy og borkroner kan skade eller også erodere foringsrør. Produksjons-foringsrør kan svikte som følge av erosjon, overflateskade, lastsyklusene det utsettes for eller kombinasjoner av dette. Å identifisere foringsrørdefekter som følge av erosjon eller annen skade kan avdekke potensiell svikt. Foringsrørskader kan identifiseres på forskjellige måter, for eksempel ved å evaluere foringsrørets tykkelse. Eksempler på anordninger for å analysere foringsrør omfatter akustiske måleverktøy, magnetisk flukslekkasjeapparater, virvelstrømanordninger og mekaniske kalibermålere.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0003] Det beskrives her en fremgangsmåte for å evaluere et rør som anvendes ved hydrokarbonproduksjon. Fremgangsmåten omfatter å sette inn et verktøy i røret, der verktøyet har en elektromagnetisk akustisk transduser (EMAT). EMAT-transduseren kan eventuelt ha opptil fem sett av bølgegenererende magnetrader, som aktiviserer EMAT-transduseren for å genere en skjærbølge i røret, der skjær-bølgen omfatter en modus SHO og en modus SH1, måle gruppehastigheten til SHO-modusen, måle gruppehastigheten (Vg) til SH1 -modusen, angi den målte SHO-gruppehastigheten som rørets skjærhastighet (Vs), estimere en skjærbølge-bølgelengde A fra forholdet mellom SHO-frekvensen (f0) og den målte SHO-gruppehastigheten, og estimere rørtykkelsen (d) fra den estimerte skjærbølge-bølgelengden A. Rørtykkelsen (d) kan bli estimert ved anvendelse av relasjonen: d = 0.5A/((Vs/Vg)2 -1)1/2). Fremgangsmåten kan videre omfatte et kalibreringstrinn med indusering eller generering av ytterligere skjærbølger i røret over et område av frekvenser, overvåkning av forplantningen av de ytterligere skjærbølgene i røret, evaluering av signal/støy-forholdet til overvåkede bølger ved valgte frekvenser, og innstilling av verktøyet til å indusere eller generere skjærbølger ved den valgte frekvensen som har det høyeste signal/støy-forholdet. Med bruk av informasjon fra kalibreringstrinnet kan fremgangsmåten videre omfatte å indusere eller generere en skjærbølge ved den valgte frekvensen som har det høyeste signal/støy-forholdet, måle SHO-gruppehastigheten og estimere skjærbølge-bølge-lengden A på nytt basert på den målte SHO-gruppehastigheten. Røret kan omfatte foringsrør som forer et brønnhull eller produksjonsrør anordnet i et brønnhull.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0002]. Figur 1 illustrerer skjematisk en utførelse av en elektromagnetisk akustisk transduser.

[0003] Figur 2 er en skjematisk skisse av en EMAT som induserer eller genererer en bølge i et strømledende legeme.

[0004] Figur 3 er en tverrsnittsskisse av et nedihullsverktøy med akustiske transdusere, der verktøyet er anordnet i foringsrør.

[0005] Figurene 4a - 4c viser testmodeller.

[0006] Figur 5 viser grafisk registrerte SHO- og SH1-modus av et akustisk signal.

[0007] Figurene 6 og 7 representerer grafisk estimert skjærhastighet i foringsrør for testmodellene i figurene 4a - 4c.

[0008] Figur 8 er en graf av SHO-modus for testmodellene i figurene 4a- 4c.

[0009] Figur 9 er et frekvenssøk i en test av modellen i figur 4c.

[0010] Figurene 10-12 omfatter grafer som henholdsvis representerer SH1-gruppehastighet, SH1 -frekvens og effektiv signalbølgelengde for modellene i figurene 4a-4c.

[0011] Figurene 13-17 omfatter grafer av estimater av foringsrørtykkelse i modellene i figurene 4a-4c.

[0004] Figur 18 er et delvis tverrsnitt av en utførelse av et loggesystem.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0012] En EMAT anvender kontaktfri elektromagnetisk transduksjon for å overføre fysisk spenning til et strømledende medium. Figur 1 viser et skjematisk eksempel på en EMAT. En strøm I som strømmer i en ledning 10 som ligger mellom en magnet 11 og en strømledende overflate 12, induserer en lik og motsatt virvel-strøm le på den strømledende overflaten 12. En Lorentz-kraft FL kan dannes i den strømledende overflaten 12 ved å kombinere et magnetfelt B med virvelstrømmen le, der FL = le x B. Lorentz-kraften FL skaper en partikkelforskyvning i den strøm-ledende overflaten 12 som genererer elastiske bølger, så som horisontale skjær-bølger (SH), transversale polariserte skjærbølger og Lamb-bølger, både symmetriske og asymmetriske.

[0013] Et skjematisk eksempel på en EMAT 14 er vist i figur 2 som omfatter en magnetgruppe 16 omfattende magneter 18 anordnet i kolonner 20 og rader 22 tilsvarende et sjakkbrett. En buktende spole 24 strekker seg over hver kolonne 20 og endrer retning med hver vedsidenliggende kolonne 20. Selv om magnetene 18 i hver rad 22 har vekslende polaritet, vil veksling av retningen til spolen 24 generere ekstra Lorentz-kraft FL i én enkelt retning. Som også kan sees i figur 2 skaper veksling av polariteten til magneten 18 langs hver kolonne 20 motsatt rettede Lorentz-krefter FL i vedsidenliggende rader 22. Som angitt over forskyver Lorentz-kreftene Fl partikler på den strømledende overflaten 26 og skaper med det en bølge 28 i et legeme 30 som analyseres. I ett eksempel omfatter legemet 30 en lengde av et brønnhullsrør, så som et foringsrør festet i et borehull eller et produksjonsrør.

[0014] Figur 3 viser et skjematisk snitt av et eksempel på et loggeverktøy 32. Loggeverktøyet 32 omfatter et sylindrisk legeme 34 med transdusere anordnet langs legemet 34.1 dette eksempelet omfatter transduserene en sender 36 og et par av mottakere 38, 40, der mottakerne 38, 40 er anordnet på den utvendige periferien til legemet 34, hver omtrent 120° fra senderen 36. Transduserene (36, 38, 40) kan være en EMAT, en piezoelektrisk transduser eller en kile-type transduser. Som vist forplanter et akustisk signal generert ved senderen 36 seg til mottakeren 38 som illustrert av linjen Li (med klokken) og til mottakeren 40 som illustrert av linjen L2(mot klokken). Signalets frekvensinnhold og gruppehastighet kan bli analysert for å estimere lokale egenskaper (så som skjærhastighet) ved og tykkelsen til et foringsrør eller et annet brønnhullsrør.

[0015] Likninger som modellerer todimensjonal forplantning av skjærbølger i lag-delte medier omfatter:

n er skjærbølgemodusens orden (n>0), d er platetykkelse, A er skjærbølgens bølgelengde, Vser materialets skjærhastighet og fn, Vp<n>og Vg<n>representerer henholdsvis frekvens, fase og gruppehastighet for n-te skjærbølgemodus. B. A. Auld, 1990, Acoustic Fields and Waves in Solids, Robert E. Krieger Publishing Company, Inc, Malabar, Florida, s. 74-76.

[0016] Basert på likningene (1) - (3) er gruppe- og fasehastigheten til SH0-modusen lik materialets skjærhastighet. Videre et frekvensen til nullte modus lik forholdet mellom materialets skjærhastighet og bølgelengden:

[0017] Måling av gruppe- eller fasehastigheten til SHO-modusen gir derfor materialets skjærhastighet Vs.

[0018] Med bruk av relasjonene over ved evaluering av brønnhullsrør, så som akustisk logging av et foringsrør, kan verdier for gruppehastighet, fasehastighet og frekvens bestemmes. For eksempel kan en plassere et verktøy med en akustisk transduser, så som en EMAT, inne i et brønnhullsrør, aktivere det til å indusere eller generere én eller flere skjærbølgemoduser i røret og overvåke de resulte-rende bølgeformene. Basert på måleresultatene kan en bestemme én eller flere av gruppehastighet, fasehastighet og frekvens for hver bølgemodus som overvåkes. Merk at hverken SHO-frekvensen eller SHO-gruppehastigheten avhenger av rørtykkelse. Følgelig kan måleresultater for skjærmodus 0 bli anvendt for å kalibrere tykkelsesmålingene gjort for modus n (n>0). Videre kan rørtykkelsen estimeres ved kun å overvåke SHO-modus og én ytterligere modus. Tabell 1 nedenfor omfatter uttrykk for å estimere rørtykkelse basert på målt frekvens, gruppehastighet og fasehastighet for en bølge.

[0019] Basert på uttrykkene i tabell 1 ble det bestemt at tykkelsen til et foringsrør (eller et annet rør) kan måles basert på resultater fra én enkelt n-te modus. Dette er mulig ved å måle enten gruppehastighet og frekvens eller gruppe- og fasehastighet for modus n (n>0). Det ble i tillegg konkludert at reelle tykkelses-beregninger krever en nøyaktig transduserbølgelengde. Følgelig bør et bredbåndet signal anvendes dersom transduseren ikke har noen veldefinert bølgelengde. Eventuelt er tykkelsesberegning mulig ved å måle verdier fra to forskjellige skjærbølgemoduser. For eksempel gir bruk av frekvens, fase- eller gruppehastighet for skjærbølgemodusene m og n (ntfn, m>0, n>0) følgende formel:

[0020] Høyere ordens skjærbølgemoduser utviser typisk et lavere signal/støy-forhold og dempes mer inn i sement enn lavere ordens skjærbølgemoduser. Uttrykkene i tabell 1 fokuserer derfor på de lavere skjærbølgemodusene SHO og SH1. Det ble funnet at kort avstand mellom sender og mottaker ikke er tilstrekkelig til å skille høyere bølgemoduser og fasehastigheten til modus én og høyere overstiger skjærhastigheten. Følgelig ble ikke lenger uttrykkene i tabell 1 med fasehastighet betraktet, slik at vi sto igjen med formelene som inneholder gruppehastighet og frekvens. De gjenværende relasjonene er:

der di (/' = 1,..,5) er fem forskjellige estimater av tykkelsen.

[0021] Et nedihullsverktøy anordnet i et foret brønnhull har dimensjoner og en utforming som bestemmes av brønnhullets størrelse og form. Disse dimensjonelle begrensningene for nedihullsverktøy begrenser tilsvarende EMAT-transduseren til å omfatte opptil omtrent fem rader av magneter. EMAT-utførelser for bruk med fremgangsmåten her anvender to, tre eller fire rader av magneter. Rørets krumning krever også at magnetgruppene for EMAT-transdusere nede i brønnhull er anordnet med samme eller tilsvarende krumning. Under utvikling av fremgangsmåten beskrevet her ble det oppdaget at EMAT-transdusere med fem eller færre magnetrader i en gruppe genererer skjærbølger i rør med bølgelengder som avviker fra to ganger magnetradens bredde. Dette skiller seg fra tradisjonell praksis og teori for EMAT-transdusere, der det er allment akseptert at EMAT-genererte bølger har en bølgelengde som er lik to ganger magnetradens bredde. Det ble således også fastslått at transduserens bølgelengde A ikke kan antas å være konstant og uavhengig av foringsrørets tykkelse. Den ble funnet å være basert på formel (4) som forholdet mellom gruppehastighet og frekvens for nullte modus:

[0022] Bølgelengden A i likning (11) omtales her som den "effektive" bølge-lengden og blir satt inn i formlene (6) til (10) for estimering av foringsrørtykkelse.

Eksempel

[0023] En SH-sonde utformet tilsvarende som verktøyet 32 i figur 3 ble testet i fire forskjellige foringsrørutførelser med bruk av tre forskjellige modeller. EMAT-transdusere ble innlemmet i sondens sender og to mottakere. Hver EMAT omfattet en magnetgruppe strategisk anordnet slik at hver magnet grenset mot en motsatt polarisert magnet. Magnetgruppen hadde tre rader og fem kolonner, der radene var 6,35mm (0,25 tommer) brede. De tre typene fysiske modeller av sementerte rør anvendt i eksperimentene er vist skjematisk i figurene 4a-4c. Detaljer som spesifiserer sementtype, foringsrørdimensjoner og målt skjærbølgedempning er oppgitt i tabell 2 nedenfor. Figur 4a illustrerer et testoppsett 46a anvendt for modell 1, som simulerer et usementert fritt rør 48 som delvis står i vann 50. Testopprettet 46b, som ble anvendt for modell 2 og 3, er vist skjematisk i figur 4b. Her er den nedre delen av et rør 52 forankret i sement 54 og står oppover gjennom vann 50. En formasjonsimitator 56 omgir det nedre partiet av sementen 54. Testoppsettet 46c representerer skjematisk modell 4, der et sementert foringsrør 52a med varierende tykkelse ble analysert. Også vist med testoppsettet 46c er en hydraulisk jekk 58 som omskriver den øvre enden av røret 52a, og et sveiset lokk 60 festet på den nedre enden av røret 52a.

[0024] Ved anvendelse av modellene ble fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen undersøkt i fritt rør og sementert rør, sammen med dens respons til varierende rørtykkelse (for modell 4). Det skal bemerkes at modellene 2, 3 og 4 alle hadde en fri rørseksjon øverst. Testprosessen begynte typisk med sonden ved bunnen av hvert rør, og så, samtidig med aktivering av senderen 36, ble sonden trukket opp til rørets øvre ende. Data ble innhentet mens sonden ble trukket oppover. De forskjellige modellene muliggjorde analyse av foringsrør med og uten sement.

[0025] Som kan sees i tabell 2 var ikke rørtykkelsen i modellene 1, 2 og 3 utført uavhengig. Den målte verdien for tykkelsen i modell 4 er vist i tabell 3. Målingene ble gjort med 3 forskjellige avstander fra bunnen av røret for 3 forskjellige punkter rundt periferien (120 grader fra hverandre).

[0026] Som angitt over har tradisjonelt sondegeometrien bestemt skjærbølgens bølgelengde, dvs. A = 2 x magnetradens bredde (omtalt her som geometrisk bølgelengde). Hver modells initielle signal ble således antatt å indurese eller generere en skjærbølge med en frekvens svarende til den geometriske bølge-lengden; som basert på hver modells EMAT var 12,7 mm (0,5"). SHO-frekvensen for A = 12,7 mm er 252 kHz, for en typisk skjærbølgehastighet i stål på 3200 m/s basert på formel (11). Siden signalet inneholdt kun én sinussyklus (som følge av begrensninger på testsystemet), var den faktiske inngangen av akustisk energi i røret veldig bredbåndet og resulterte i eksitasjon av både SHO- og SH1 -modus, som kan sees i figur 5.

[0027] Beregninger av SHO-gruppehastigheten ble utført i hver av modellene 1-4 ved anvendelse av en konstant avstand mellom mottakere beregnet fra den kjente innvendige rørdiameteren. Beregningene omfattet også gangtid basert på maksimum av krysskorrelasjonsfunksjonen mellom signalene som forplantet seg 1/3 og 2/3 av periferien til forskjellige mottakere. For å bedre signal/støy-forholdet ble dataene filtrert og løpende gjennomsnitt av 8 signaler ble tatt gjennom hele søket. Figur 6 viser resultater for skjærhastighet i foringsrør fra disse beregningene.

[0028] Søkene gjort i modellene er delt inn i tre deler. I den første delen hviler sonden i bunnen av modellen mens triggersystemet etablerer forsterkningen, den andre delen består av kjøring av sonde over modellens lengde mens den tredje delen ble gjort med stasjonær sonde i det frie rørpartiet. Selv om en viss variasjon i skjærhastigheten er mulig langs foringsrørets lengde som følge av indre spenninger i røret, var dens verdi forventet å ligge i området fra 3000 til 3200 m/s. Dette intervallet sees i det frie rørpartiet for alle modellene.

[0029] Dataene oppnådd i modell 1 (fritt rør) utviser mindre variasjon sammen-liknet med dataene fra andre modeller. Resultater fra de sementerte modellene viser at skjærhastigheten kan bli overestimert som følge av at sykluser hoppes over i tilstedeværelsen av veldig høy dempning. Skjærhastighet kan bli under-estimert som følge av vekselvirkninger fra SH1-modus. Underestimering fore-kommer primært i tykkere foringsrør fordi SH1-frekvensen avtar når tykkelsen øker. Figur 6 viser at SHO-modus ble korrekt identifisert i dataene (tidsdomenet). Det er også funnet at frekvensen svarende til den sentrale delen av signalet kan bli anvendt for å optimalisere avfyringssekvensen anvendt for SHO- og SH1-modus.

[0030] Det å beregne gruppehastighet basert på krysskorrelasjon av signalene som forplantet seg 1/3 og 2/3 av rørets periferi ble funnet å være vanskelig og upålitelig i de sementerte delene av modellene. Dette ble antatt å være delvis som følge av høy signaldempning. I tillegg, i formlene (6) til (10), krever korrekt estimering av rørtykkelse at både frekvens- og hastighetsvariasjoner rundt periferien blir målt langs det samme intervallet. Som følge av disse problemene er estimeringen av gruppehastighet beskrevet nedenfor basert på beregning av gangtid mellom senderen og nærmeste mottaker. Siden det eksakte tidspunktet to, starten på eksitasjonen av gruppehastigheten ved senderen, ikke var kjent, ble det kalibrert basert på estimater av gruppehastighet i den frie delen av røret i hver modell separat for SHO- og SH1-modus.

[0031] Resultatene av beregninger av gruppehastighetene for SHO-modus er vist i figur 7. Som kan sees fra denne figuren viser modellene 1 til 4 det konstante estimatet av skjærhastigheten over hele rørets lengde. Det skal bemerkes at kurvene vist her varierer mindre enn kurvene i figur 6. Videre påvirker tilstedeværelsen av sement (pulsene 1 til 180) kun i liten grad hastighetsestimatene for modell 2.1 de andre modellene ble ikke sement funnet å påvirke denne målingen. Som fremgår av data oppnådd i modellene 2 og 4 ble grenseflaten mellom sement og fluid funnet å forårsake et brått fall i tilsynelatende hastighet for SHO-modus nær ved pulsnummer 200.

[0032] Som vist i figur 8 ble tilstedeværelsen av sement/fluid-grenseflaten, ved anvendelse av frekvensplottet for SHO-modus, kun detektert for modell 4. Frekvensene for SHO-modus oppnådd fra modellene 1 til 3 varierte kun i liten grad langs søket, mens frekvensen til SHO-modus i modell 4 hadde en stor topp når bølgen kom inn i det frie rørpartiet. Denne toppen fremgår også i figur 9, som viser en VDL-presentasjon for frekvensen til SHO-modus i modell 4.

[0033] Figur 10 viser estimatene av SH1-hastigheten i forskjellige modeller. I følge formel (3) er SH1 -gruppehastigheten i modell 3 (nominell foringsrørtykkelse på 10,27 mm) høyere enn i modell 1 (nominell foringsrørtykkelse på 7,75 mm). SH1-gruppehastigheten i disse modellene varierer kun i liten grad langs søkets lengde. Dette er trolig som følge av den konstante foringsrørtykkelsen og det frie røret i modell 1 samt veldig lav dempning gjennom den sementerte lengden i modell 3. SH1-gruppehastigheten i modell 4 utviser en generell tendens oppover i samsvar med formel (3). I begynnelsen av søket er SH1-gruppehastigheten i modell 4 tilnærmet lik verdiene i modell 1 og tilnærmet lik verdiene i modell 3 mot slutten av søket. Merk at ved den nedre andelen er foringsrørtykkelsen i modell 4 tilsvarende foringsrørtykkelsen i modell 1, og ved toppen er foringsrørtykkelsen i modell 4 tilsvarende foringsrørtykkelsen i modell 3. Søket for modell 4 endte nær ved den hydrauliske jekken (se figur 4c). Det antas at den ytterligere massen festet til foringsrøret gjør gruppehastigheten høyere mot slutten av søket. Verdiene oppnådd i modell 2 er tilsvarende verdiene oppnådd i modell 1 siden foringsrøret i begge modellene har lik tykkelse.

[0034] Figur 11 viser grafisk SH1-frekvensen for forskjellige modeller. Som predikert av formel (1) (SH1-frekvensen er høyere for tynnere foringsrør) kan en korrelasjon mellom foringsrørtykkelse og frekvens observeres i figur 11. En lav frekvensavlesning i begynnelsen av søket (før sonden ble satt i bevegelse) i modell 4 kan forklares med tilstedeværelsen av en veldig tykk plate i bunnen av denne modellen. Søket i modell 4 endte nær ved den hydrauliske jekken, der frekvensen var lavere enn i begynnelsen av søket. Et brått fall i frekvensen i dataene fra modell 2 sammenfaller med at sonden krysset grensen mellom sement og vann.

[0035] Figur 12 viser sondekalibreringsresultater for modellene grafisk. Som angitt over ble kalibreringssignaler over et frekvensområde sendt inn i modellen og overvåket. Frekvensen til det overvåkede signalet som hadde det høyeste signal/støy-forholdet ble identifisert. Fra kalibreringsresultatene og formel (11) ble den effektive bølgelengden for sonden bestemt å være 16 mm, som er nesten 26% lengre enn den forventede geometriske bølgelengden på 12,7 mm (0,5 tommer).

[0036] Figurene 13 til 17 er grafer som illustrerer beregnet foringsrørtykkelse som funksjon av signalpulsnummer. Tykkelsesverdiene presentert i grafene i figurene

13 til 17 er beregnet henholdsvis fra formel (6) til (10). Figurene angir hver modells tykkelsestendens som predikert av disse formlene. Det innbyrdes forholdet mellom de absolutte verdiene for tykkelsene ble også korrekt estimert av formlene. Formel (9), som anvender gruppehastigheten til modene SHO og SH1 (figur 16), ble

vurdert som den mest nøyaktige tykkelsesestimatoren med hensyn til absolutte verdier. Denne konklusjonen er basert på en sammenlikning av tykkelses-estimatene i figurene 13 til 17 med tykkelsesdataene listet i tabellene 2 og 3. Beregning av rørtykkelse basert på effektiv bølgelengde heller enn geometrisk bølgelengde gir således en betydelig mer nøyaktig tykkelsesverdi.

[0037] Et eksempel på et loggesystem som anvender en utførelsesform av fremgangsmåten beskrevet her er illustrert i et delvis sidesnitt i figur 18. Det illustrerte systemet er et loggesystem 58 for brønnhull omfattende et nedihulls-verktøy 60 eller en sonde festet til en kabel 62 og utplassert i et brønnhull 64. Verktøyet 60 er vist mens det samler inn informasjon fra foringsrøret 66 som forer brønnhullet 64. Følerarmer 68 dreibart innfestet på huset til verktøyet 60 omfatter puter 70 festet til endene av armene 68. Hver pute 70 omfatter en transduser 72, der transduseren 72 kan være en akustisk sender, mottaker, eller både sende og motta. Eksempler på transdusere 72 omfatter en EMAT-, piezoelektrisk, kile- og lasertransduser.

[0038] Dreining av armene 68 strekker putene 70 utover fra huset til verktøyet 60 og mot foringsrøret 66. Når puten 70 strekkes utover plasseres dens tilhørende transduser 72 nær ved foringsrøret 66, og med det lettes vekselvirkning mellom transduseren 72 og foringsrøret 66.1 utførelsesformen i figur 18 er tre puter 70 med transdusere 72 illustrert, men andre utførelsesformer er mulige som omfatter to, fire, fem eller flere puter, der hver pute har én eller flere transdusere. I enhver utførelsesform er minst én transduser 72 en sender innrettet for å sende ut et signal som forplanter seg gjennom foringsrøret 66, for eksempel et akustisk signal, og minst én transduser 72 er en mottaker innrettet for å motta signalet sendt gjennom foringsrøret 66. Et signal gjennom foringsrøret omfatter et signal som forplanter seg rundt periferien av foringsrøret 66, langs lengden til foringsrøret 66 eller rett gjennom veggen til foringsrøret 66. Videre er ikke loggesystemet 58 begrenset til logging av foringsrør, men kan også overvåke og analysere andre rør. Signaler mottatt av mottakerne kan bli analysert ved hjelp av fremgangsmåten beskrevet over for å bestemme tykkelsen til et foringsrør 66.

[0039] En styringsenhet 74 kan eventuelt være innlemmet i systemet 58, der styringsenheten 74 kommuniserer gjennom kabelen 62 til verktøyet 60 eller direkte med verktøyet 60 uavhengig av kabelen 62. Styringsenheten 74 kan befinne seg på overflaten eller være kombinert med verktøyet 60 og befinne seg inne i verktøy-huset. Styringsenheten 74 kan være en mikroprosessor eller et annet informa-sjonsbehandlingssystem. Styringsenheten 74 kan bli anvendt for å levere kommandoer til verktøyet 60 og dets komponenter, og/eller for å motta data fra verktøyet 60, så som data mottatt av dets mottakertransdusere 72. Styringsenheten 74 kan også være innrettet for å bestemme tykkelsen til foringsrør 66 ved anvendelse av fremgangsmåten beskrevet over eller en annen fremgangsmåte.

[0040] Den foreliggende oppfinnelse som beskrevet her er derfor velegnet til sine formål og til å oppnå de angitte mål og fordeler, så vel som andre som følger naturlig med disse. Selv om en på det nåværende tidspunkt foretrukket utførelses-form av oppfinnelsen er vist for beskrivelsesformål, er en rekke endringer mulige i detaljene i metoder for å oppnå de ønskede resultater. For eksempel kan den inverse av tiden et signal bruker på å forplante seg mellom to transdusere, som har en kjent innbyrdes avstand, bli brukt som en alternativ måte å måle signal-hastighet. Disse og andre tilsvarende modifikasjoner vil lett sees av fagmannen, og er ment å være omfattet innenfor idéene i foreliggende oppfinnelse som vist her og rammen til de vedføyde kravene.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for å evaluere et rør som anvendes ved hydrokarbonproduksjon, der fremgangsmåten omfatter trinnene med å: indusere eller generere en SHO-modus skjærbølge og en SH1 -modus skjærbølge i røret; måle gruppehastigheten til SHO-modusen; måle gruppehastigheten (Vg) til SH1-modusen; angi den målte SHO-gruppehastigheten som rørmaterialets skjærbølge-hastighet (Vs); estimere en skjærbølge-bølgelengde A fra forholdet mellom SHO-frekvensen (f0) og den målte SHO-gruppehastigheten; og estimere rørtykkelsen (d) fra den estimerte skjærbølge-bølgelengden A.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnet med å estimere rørtykkelsen (d) ved anvendelse av relasjonen: d = 0,5A/((VsA/g)<2>-1)<1/2>).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnene med å indusere eller generere ytterligere skjærbølger i røret over et område av frekvenser, overvåke forplantningen av skjærbølgene i røret, evaluere signal/støy-forholdet til overvåkede bølger ved valgte frekvenser, stille inn verktøyet til å indusere eller generere skjærbølger ved den valgte frekvensen som har det høyeste signal/støy-forholdet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre omfattende trinnene med å indusere eller generere en skjærbølge ved den valgte frekvensen som har det høyeste signal/støy-forholdet, måle SHO-gruppehastigheten, og estimere skjærbølge-bølgelengden A på nytt basert på den målte SHO-gruppehastigheten.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der røret omfatter et ringformet element valgte fra listen bestående av foringsrør som forer et brønnhull og produksjonsrør anordnet i et brønnhull.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnet med å sette inn i røret et verktøy med en elektromagnetisk akustisk transduser (EMAT) som omfatter en magnetgruppe med minst tre rader av magneter.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der de magnetiske radene er rettet inn hovedsakelig parallelt med rørets akse.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der EMAT-transduseren ligger i et plan som er hovedsakelig vinkelrett på røraksen, og der skjærbølgen overvåkes innenfor planet ved omtrent 120° langs rørperiferien vekk fra EMAT-transduseren.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der EMAT-transduseren ligger i et plan som er hovedsakelig vinkelrett på røraksen, og der skjærbølgen overvåkes innenfor planet ved omtrent 240° langs rørperiferien vekk fra EMAT-transduseren.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der magnetgruppen omfatter opptil fem rader av magneter.

11. Fremgangsmåte for å måle tykkelsen til et legeme som omfatter strømledende materiale, omfattende trinnene med å: posisjonere en sender-transduser nær ved et første område på en plan overflate av legemet, der transduseren omfatter en magnetgruppe og et strømledende element, der det strømledende elementet er anordnet nær ved magnetgruppen, der gruppen omfatter magneter anordnet i tre rader og et flertall kolonner og hver vedsidenliggende anordnet magnet har motsatt polaritet, og der det strømledende elementet forløper langs hver rad og i motsatt retning med hver suksessive rad; posisjonere en mottaker-transduser nær ved et andre område på den plane overflaten av legemet, der det andre området er vekk fra det første området; indusere eller generere en akustisk bølge i det strømledende materialet ved å sende strøm gjennom det langstrakte strømledende elementet, i det i hvert fall en del av den akustiske bølgen forplanter seg gjennom legemet mot det andre området; overvåke den akustiske bølgen i det andre området med mottaker-transduseren; estimere SHO-frekvensen (f0) og den målte SHO-gruppehastigheten til den akustiske bølgen basert på overvåkningstrinnet; estimere en skjærbølge-bølgelengde A fra forholdet mellom SHO-frekvensen (f0) og den målte SHO-gruppehastigheten; og estimere legemets tykkelse (d) fra den estimerte skjærbølge-bølgelengden A.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der legemet omfatter et rør anordnet i et hydrokarbonproduserende brønnhull.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, der røret omfatter foringsrør.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der sender-transduseren omfatter en EMAT.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der bølgen som induseres eller genereres i legemet omfatter en skjærbølge.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der bølgen omfatter en SHO-modus og en SH1-modus, og fremgangsmåten videre omfatter trinnene med å måle gruppehastigheten til SHO-modusen; måle gruppehastigheten (Vg) til SH1-modusen; og angi den målte SHO-gruppehastigheten som rørmaterialets skjærhastighet (Vs).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der legemet omfatter et rør, og fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å estimere rørtykkelsen (d) ved anvendelse av relasjonen: d = 0,5A/((Vs/Vg)<2>-1)1/2).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende trinnene med å indusere eller generere ytterligere skjærbølger i legemet over et område av frekvenser, overvåke forplantningen av skjærbølgene i legemet, evaluere signal/støy-forholdet til overvåkede bølger ved valgte frekvenser, indusere eller generere flere ytter ligere skjærbølger ved den valgte frekvensen som har det høyeste signal/støy-forholdet.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, videre omfattende trinnene med å indusere eller generere en skjærbølge ved den valgte frekvensen som har det største signal/støy-forholdet, måle SHO-gruppehastigheten, og estimere skjærbølge-bølgelengden A på nytt basert på den målte SHO-gruppehastigheten.