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1. WO2009012591 - DRILL BIT TRACKING APPARATUS AND METHOD

Publication Number WO/2009/012591
Publication Date 29.01.2009
International Application No. PCT/CA2008/001356
International Filing Date 23.07.2008
IPC
E21B 47/09 2006.01
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
47Survey of boreholes or wells
09Locating or determining the position of objects in boreholes or wells; Identifying the free or blocked portions of pipes
E21B 47/01 2006.01
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
47Survey of boreholes or wells
01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
G01V 1/02 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
02Generating seismic energy
G01V 1/143 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
02Generating seismic energy
143using mechanical driving means
CPC
E21B 47/01
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH DRILLING; MINING
BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING
47Survey of boreholes or wells
01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
E21B 47/095
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH DRILLING; MINING
BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING
47Survey of boreholes or wells
09Locating or determining the position of objects in boreholes or wells ; , e.g. the position of an extending arm; Identifying the free or blocked portions of pipes
095by detecting an acoustic anomalies, e.g. using mud-pressure pulses
G01V 1/42
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
40specially adapted for well-logging
42using generators in one well and receivers elsewhere or vice versa
Applicants
  • ATHENA INDUSTRIAL TECHNOLOGIES INC. [CA]/[CA] (AllExceptUS)
  • GIES, Paul D. [CA]/[CA] (UsOnly)
Inventors
  • GIES, Paul D.
Agents
  • BOUSFIELD, Kenneth L.
Priority Data
60/951,35623.07.2007US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) DRILL BIT TRACKING APPARATUS AND METHOD
(FR) APPAREIL DE DÉPISTAGE DE TRÉPAN ET SON PROCÉDÉ
Abstract
(EN)
An apparatus is provided for assessing the location of a drill bit underground. The apparatus includes an acoustic sound generator that is driven by the drilling mud supplied to the drill bit. The sound generator a characteristic string of pulses, which may be termed a signature or key. The key is repeated over and over. Monitors (i.e., sensors) at the surface listen for this key. The key is distorted by the inconstant angular velocity of the drill bit. Thus the observed data do not precisely match the key. On the basis of numerical algorithms, a digitally revised reference signal or key, is identified to map the known reference key onto the best fitting observed data. The correction factors are then applied to map the modified reference key onto the data observed at other sensors of an array of sensors mounted on the surface. By determining the phase shift and travel time of the signals at the various sensors, and having determined the speed of wave propagation in the geological media, the position of the bit, or a fairly close approximation thereof, may be obtained. The correction factors applied to the reference key may also tend to permit the actual rotational speed of the drill bit to be determined.
(FR)
La présente invention concerne un appareil destiné à estimer l'emplacement d'un trépan souterrain. L'appareil comprend un générateur de sons acoustiques actionné par la boue de forage qui alimente le trépan. Le générateur de sons émet une chaîne d'impulsions caractéristique qui peut être qualifiée de signature ou de clé. La clé se répète toujours. Des moniteurs (en fait des capteurs) situés en surface écoutent cette clé. La clé est distordue par la vitesse angulaire irrégulière du trépan. De ce fait, les données ne correspondent pas précisément à la clé. Sur la base d'algorithmes numériques, un signal ou une clé de référence numérique corrigée sont identifiés afin de cartographier la clé de référence corrigée avec les données observées qui correspondent le mieux. Les facteurs correctifs sont ensuite appliqués pour cartographier la clé de référence corrigée aux autres données recueillies sur d'autres capteurs appartenant à un ensemble de capteurs montés en surface. En déterminant le déphasage et le temps de trajet des signaux au niveau des différents capteurs, et après avoir déterminé la vitesse de la propagation de l'onde dans le milieu géologique, on peut obtenir la position du trépan ou, tout au moins, une approximation assez proche. Les facteurs correctifs appliqués à la clé de référence peuvent également permettre de déterminer la vitesse de rotation instantanée du trépan.
Also published as
Latest bibliographic data on file with the International Bureau