Идентификация нагнетательной скважины с применением трассирующих частиц - заявка 2017101152 на патент на изобретение в РФ

1. Собирающее и считывающее устройство для анализа магнитных частиц в текучей среде, перемещаемой относительно собирающего и считывающего устройства, содержащее:
a. группу магнитов, направление намагниченности которых варьируется для создания зон высокого градиента магнитного поля в текучей среде;
b. стопор, выполненный с возможностью концентрации в пространстве частиц, притягиваемых к группе; и
c. считывающее устройство, включающее в себя источник, выполненный с возможностью возбуждения частиц, концентрируемых стопором, и детектор, выполненный с возможностью фиксации сигнатуры возбуждения частицы, эмитируемой испускаемой магнитными частицами.
2. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором смежные магниты в группе имеют противоположную полярность или сконфигурированы как магнитная сборка Халбаха.
3. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором источник возбуждает частицы рентгеновским излучением, а детектор измеряет полученную в результате рентгеновскую флуоресценцию частицы.
4. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, дополнительно включающее в себя прозрачное для рентгеновского излучения окно, смежное со стопором.
5. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором источник возбуждает частицы оптически, и детектор измеряет полученную в результате оптическую флюоресценцию.
6. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором источник возбуждает частицы, и детектор измеряет возбуждение частиц, применяя одно или больше из следующего:
рентгеновскую флуоресценцию,
оптическую флюоресценцию,
атомное поглощение,
атомную спектроскопию,
активацию нейтронами,
масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой и
рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию.
7. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором стопор является v-образным.
8. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором группа выполнена с возможностью подвешивания в текучей среде.
9. Собирающее и считывающее устройство по п. 8, в котором группа выполнена как диск с осью, и диск включает в себя лопасти, которые вращают диск на оси диска под динамическим воздействием текучей среды.
10. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором группа выполнена как муфта, окружающая немагнитное звено трубы, причем ось группы и ось трубы совпадают, и группа выполнена с возможностью вращения на своей оси.
11. Собирающее и считывающее устройство по п. 10, дополнительно включающее в себя устройство очистки, которое удаляет магнитные частицы со стопора.
12. Собирающее и считывающее устройство по п. 11, в котором устройство очистки является выступающей деталью на внутренней поверхности немагнитного звена трубы.
13. Собирающее и считывающее устройство по п. 1, в котором считывающее устройство расположено по меньшей мере в 10 футах (3 м) от группы.
14. Собирающее и считывающее устройство для анализа магнитных частиц в текучей среде, перемещаемой относительно собирающего и считывающего устройства, содержащее:
a. линейную группу магнитов, в которой смежные магниты имеют противоположную полярность намагниченности;
b. съемную оболочку, окружающую группу и выполненную с возможностью фиксации частиц, притягиваемых к группе; и
c. считывающее устройство, включающее в себя источник, выполненный с возможностью возбуждения частиц, концентрируемых стопором, и детектор, выполненный с возможностью фиксации сигнатуры возбуждения частицы, испускаемой магнитными частицами
15. Способ проведения наблюдений за подземным коллектором, пройденным эксплуатационной скважиной, включающей в себя трубу для получения текучей среды, и по меньшей мере двумя нагнетательными скважинами, включающий:
a. подачу первого набора трассирующих частиц в первое место под землей через первую нагнетательную скважину и подачу второго набора трассирующих частиц во второе место под землей через вторую нагнетательную скважину;
b. получение текучей среды из коллектора через эксплуатационную скважину и
c. обнаружение присутствия или отсутствия первого набора
трассирующих частиц в полученной текучей среде и обнаружение присутствия или отсутствия второго набора трассирующих частиц в полученной текучей среде,
при этом каждая из трассирующих частиц включает в себя магнитный материал и идентификационный элемент, причем
идентификационный элемент в первом наборе трассирующих частиц отличается от идентификационного элемента во втором наборе трассирующих частиц, и
обнаружение присутствия или отсутствия трассирующих частиц выполняют посредством обнаружения одного или больше идентификационных элементов, применяя одно или больше из следующего:
рентгеноспектральный флюоресцентный анализ,
атомное поглощение,
атомную спектроскопию,
активацию нейтронами и
оптическую флюоресценцию
масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой и
рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию.
16. Способ по п. 15, в котором получение текучей среды из коллектора через эксплуатационную скважину дополнительно включает в себя концентрацию трассирующих частиц в полученной текучей среде с применением магнитного извлечения.
17. Способ по п. 16, в котором получение текучей среды из коллектора через эксплуатационную скважину дополнительно включает в себя концентрацию трассирующих частиц в полученной текучей среде с применением собирающего устройства, содержащего:
a. группу магнитов, причем текучая среда перемещается относительно группы; и
b. стопор, выполненный с возможностью концентрации в
пространстве частиц, притянутых магнитами к группе.
18. Способ по п. 15, в котором получение текучей среды из коллектора через эксплуатационную скважину дополнительно включает в себя концентрацию трассирующих частиц в полученной текучей среде с применением собирающего устройства, содержащего:
a. группу магнитов, в которой смежные магниты имеют противоположную полярность намагниченности, или группа является линейной группой, причем текучая среда перемещается относительно группы; и
b. съемную оболочку, выполненную с возможностью захвата частиц, притягиваемых магнитами к группе, и передачи их для анализа.
19. Способ по п. 15, в котором группа магнитов установлена в трубе эксплуатационной скважины.
20. Способ по п. 15, в котором группа магнитов установлена снаружи трубы эксплуатационной скважины.
21. Способ по п. 15, в котором трассирующие частицы содержат феррит или ферросплавный магнитный материал, который включает в себя идентификационный элемент.
22. Способ по п. 15, в котором трассирующие частицы содержат феррит или ферросплавный магнитный материал, окруженный слоем, содержащим идентификационный элемент.
23. Способ по п. 22, в котором слой дополнительно окружен защитной оболочкой.
24. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя определение
количественного соотношения текучей среды из первой нагнетательной скважины и текучей среды из второй нагнетательной скважины в полученной текучей среде посредством определения количественного соотношения первого набора трассирующих частиц и второго набора трассирующих частиц в полученной текучей среде.
Наверх