Способ и система для измерения параметров в скважине - RU2017109915A
Код документа: RU2017109915A
Формула
1. Способ измерения параметра в скважине, включающий:
соединение измерительного прибора с первым концом кабеля и соединение векторного анализатора цепей со вторым концом кабеля;
спуск измерительного прибора внутрь скважины;
генерирование сигнала векторным анализатором цепей и передачу сигнала по кабелю на измерительный прибор;
качание частоты сигнала в заданном диапазоне с передачей при этом сигнала на измерительный прибор;
определение резонансной частоты по меньшей мере одного датчика, расположенного в измерительном приборе; и
вычисление параметра из резонансной частоты указанного по меньшей мере одного датчика.
2. Способ по п. 1, в котором измерительный прибор не имеет электронных компонентов, за исключением указанного по меньшей мере одного датчика.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
вычисление коэффициента отражения, связанного с (i) энергией, проходящей по кабелю в направлении к измерительному прибору, и (ii) энергией, отраженной от измерительного прибора по кабелю на векторный анализатор цепей.
4. Способ по п. 3, в котором коэффициент отражения вычисляют как отношение между (i) разностью импеданса кабеля и измерительного прибора и импеданса векторного анализатора цепей и (ii) суммой импеданса кабеля и измерительного прибора и импеданса векторного анализатора цепей.
5. Способ по п. 3, дополнительно включающий:
вычисление действительных частей и мнимых частей коэффициента отражения для качающихся частот;
выбор наименьшей действительной части и
идентификацию частоты, соответствующей наименьшей действительной части, как резонансной частоты, указанной по меньшей мере одного датчика.
6. Способ по п. 1, в котором вычисление параметра из резонансной частоты выполняют через систему калибровки.
7. Способ по п. 6, в котором система калибровки содержит механизм калибровки с подбором полинома.
8. Способ по п. 7, дополнительно включающий:
генерирование на основе данных калибровки частоты полиномиальных кривых в механизме калибровки с подбором полинома, которые непосредственно связывают резонансную частоту с температурой и/или давлением, действие которых испытывает измерительный прибор.
9. Способ по п. 7, в котором механизм калибровки с подбором полинома преобразовывает вычисленную резонансную частоту в фактические температуры и/или давления на основе полиномиальных кривых.
10. Способ по п. 1, в котором кабель не калибруют до генерирования сигнала.
11. Способ по п. 1, в котором параметром является температура, и измерительный прибор включает в себя только кварцевый кристалл, реагирующий на температуру.
12. Способ по п. 1, в котором параметром является давление, и измерительный прибор включает в себя только кварцевый кристалл, реагирующий на температуру, и кварцевый кристалл, реагирующий на давление.
13. Система для измерения параметра в скважине, содержащая:
векторный анализатор цепей, расположенный на поверхности;
измерительный прибор, имеющий по меньшей мере один датчик с резонансной частотой, которая изменяется с изменением параметра, причем измерительный прибор выполнен с возможностью расположения в скважине; и
кабель, соединяющий измерительный прибор с векторным анализатором цепей.
14. Система по п. 13, в которой векторный анализатор цепей выполнен с возможностью генерирования сигнала и передачи сигнала по кабелю на измерительный прибор, качания частоты сигнала в заданном диапазоне с передачей при этом сигнала на измерительный прибор, определения резонансной частоты измерительного прибора, и вычисления параметра с помощью механизма калибровки на основе резонансной частоты.
15. Система по п. 13, дополнительно содержащая:
вычислительное устройство, выполненное с возможностью вычисления коэффициента отражения, связанного с (i) энергией, проходящей по кабелю в направлении к измерительному прибору, и (ii) энергией, отраженной от измерительного прибора по кабелю на векторный анализатор цепей.
16. Система по п. 15, в которой коэффициент отражения вычисляют, как отношение между (i) разностью импеданса кабеля и измерительного прибора и импеданса векторного анализатора цепей, и (ii) суммой импеданса кабеля и измерительного прибора и импеданса векторного анализатора цепей.
17. Система по п. 15, в которой вычислительное устройство выполнено с возможностью
вычисления действительных частей и мнимых частей коэффициента отражения для качающихся частот;
выбора наименьшей действительной части и
идентификации частоты, соответствующей наименьшей действительной части, как резонансной частоты, указанной по меньшей мере одного датчика.
18. Система по п. 15, в которой вычислительное устройство включает в себя механизм калибровки с подбором полинома, в котором применяют данные калибровки частоты, полученные в регулируемой окружающей среде.
19. Система по п. 18, в которой вычислительное устройство генерирует на основе данных калибровки частоты полиномиальные кривые, которые непосредственно связывают частоту с температурой и/или давлением, действие которых испытывает измерительный прибор.
20. Вычислительное устройство для измерения параметра в скважине, содержащее:
интерфейс, соединенный с векторным анализатором цепей; и
процессор, соединенный с интерфейсом и выполненный с возможностью
- управления векторным анализатором цепей для генерирования сигнала и передачи сигнала по кабелю на измерительный прибор, расположенный в скважине,
- управления векторным анализатором цепей для качания частоты сигнала в заданном диапазоне с передачей при этом сигнала на измерительный прибор,
- определения резонансной частоты по меньшей мере одного датчика, расположенного в измерительном приборе; и
- вычисления параметра с помощью механизма калибровки на основе резонансной частоты,
причем резонансная частота изменяется с изменением параметра.
21. Способ по п. 2, дополнительно включающий:
вычисление коэффициента отражения, связанного с (i) энергией, проходящей по кабелю в направлении к измерительному прибору, и (ii) энергией, отраженной от измерительного прибора по кабелю на векторный анализатор цепей.
22. Способ по п. 4, дополнительно включающий:
вычисление действительных частей и мнимых частей коэффициента отражения для качающейся частоты;
выбор наименьшей действительной части и
идентификацию частоты, соответствующей наименьшей действительной части, как резонансной частоты, указанной по меньшей мере одного датчика.
23. Способ по п. 8, в котором механизм калибровки с подбором полинома преобразует вычисленную резонансную частоту в фактические температуры и/или давления на основе полиномиальных кривых.
24. Система по п. 14, дополнительно содержащая:
вычислительное устройство, выполненное с возможностью вычисления коэффициента отражения, связанного с (i) энергией, проходящей по кабелю в направлении к измерительному прибору, и (ii) энергией, отраженной от измерительного прибора по кабелю на векторный анализатор цепей.
25. Система по п. 16, в которой вычислительное устройство выполнено с возможностью
вычисления действительных частей и мнимых частей коэффициента отражения для качающейся частоты;
выбора наименьшей действительной части и
идентификации частоты, соответствующей наименьшей действительной части, как резонансной частоты, указанной по меньшей мере одного датчика.
