Sand monitoring within wells using acoustic arrays

Details Sand monitoring within wells using acoustic arrays Sand monitoring within wells using acoustic arrays

G - Physics

01

N

G01N 29/14 (2006.01) E21B 47/00 (2006.01) G01F 1/74 (2006.01) G01N 15/06 (2006.01)

Patent

CA 2461973

A method for detecting the presence of particles, such as sand, flowing within a fluid in a conduit is disclosed. At least two optical sensors measure pressure variations propagating through the fluid. These pressure variations are caused by acoustic noise generated by typical background noises of the well production environment and from sand particles flowing within the fluid. If the acoustics are sufficiently energetic with respect to other disturbances, the signals provided by the sensors will form an acoustic ridge on a k.omega. plot, where each data point represents the power of the acoustic wave corresponding to that particular wave number and temporal frequency. A sand metric then compares the average power of the data points forming the acoustic ridge to the average power of the data points falling outside of the acoustic ridge. The result of this comparison allows one to determine whether particles are present within the fluid. Furthermore, the present invention can also determine whether the generated acoustic noise is occurring upstream or downstream of the sensors, thus giving an indication of the location of the particles in the fluid relative to the sensors.

On divulgue une méthode pour détecter la présence de particules, comme du sable, qui coule dans un fluide dans un conduit. Au moins deux capteurs optiques mesurent les variations de pression se propageant à travers le fluide. Ces variations de pression sont causées par le bruit acoustique généré par les bruits de fond typiques de l'environnement de production d'un puits et par les particules de sable qui coulent dans le fluide. Si les acoustiques sont suffisamment énergiques par rapport à d'autres perturbations, les signaux fournis par les capteurs formeront une crête acoustique sur un modèle k.omega, où chaque point de donnée représente la puissance de l'onde acoustique correspondant à cette quantité d'ondes en particulier et leur fréquence temporelle. Un procédé métrique du sable compare alors la puissance moyenne des points de données formant la crête acoustique à la puissance moyenne des points de données ne relevant pas de la crête acoustique. Le résultat de cette comparaison permet de déterminer si des particules sont présentes dans le fluide. Par ailleurs, la présente invention peut également déterminer si le bruit acoustique généré se produit en amont ou en aval des capteurs, donnant ainsi une indication de la localisation des particules dans le fluide par rapport aux capteurs.

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