СПОСОБЫ, УСТАНОВКИ И ИЗДЕЛИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕНИЙ СТРУН, ВИБРИРУЮЩИХ В ФЛЮИДАХ

1. Установка, содержащая:
скважинный узел, включающий в себя:
датчик для измерения колебательного сигнала, представляющего перемещение струны, вибрирующей в флюиде на внутрискважинном месте в стволе скважине;
устройство моделирования колебательного сигнала для вычисления параметра модели на основании измеряемого колебательного сигнала; и
первый телеметрический модуль для передачи вычисляемого модельного параметра к месту на земной поверхности; и
наземный узел, включающий в себя:
второй телеметрический модуль для приема вычисляемого модельного параметра от скважинного узла; и
анализатор вязкости для оценивания вязкости флюида на основании вычисляемого модельного параметра.
2. Установка по п.1, в которой устройство моделирования колебательного сигнала находится для вычисления модельного параметра путем решения первой задачи минимизации, а анализатор вязкости находится для оценивания вязкости путем решения второй задачи минимизации.
3. Установка по п.1, в которой вычисляемый модельный параметр содержит по меньшей мере один из показателя логарифмического декремента затухания и резонансной частоты вибрирующей струны.
4. Установка по п.1, в которой устройство моделирования колебательного сигнала содержит:
преобразователь для вычисления преобразования Гильберта измеряемого колебательного сигнала и для вычисления целевого колебательного сигнала на основании преобразования Гильберта и измеряемого колебательного сигнала; и
устройство подбора декремента для выбора первого и второго коэффициентов, чтобы уменьшить разность между линейной моделью и вычисляемым целевым колебательным сигналом, и для вычисления модельного параметра на основании первого коэффициента.
5. Установка по п.1, в которой устройство моделирования колебательного сигнала содержит анализатор спектра для вычисления спектра мощности измеряемого колебательного сигнала и для идентификации пика вычисляемого спектра мощности, при этом модельный параметр представляет пик вычисляемого спектра мощности.
6. Установка по п.1, в которой устройство моделирования колебательного сигнала содержит устройство моделирования для обновления вычисляемого модельного параметра, чтобы уменьшить разность между измеряемым колебательным сигналом и ожидаемым колебательным сигналом.
7. Установка по п.1, в которой анализатор вязкости содержит:
устройство моделирования для вычисления выходных значений нелинейной функции, которая характеризует вибрирующую струну, при этом нелинейная функция определяется вычисляемым модельным параметром и по меньшей мере одним калибровочным параметром; и
итератор для оценивания вязкости путем идентификации нулевой точки нелинейной функции на основании вычисляемых выходных значений.
8. Установка по п.7, в которой итератор находится для идентификации нулевой точки путем:
выбора первого оцениваемого значения вязкости; и
вычисления второго оцениваемого значения вязкости на основании первого оцениваемого значения вязкости с использованием итерации Ньютона-Рафсона.
9. Способ, содержащий этапы, на которых:
возбуждают струнный датчик в флюиде;
измеряют колебательный сигнал, представляющий вибрацию струнного датчика в флюиде;
вычисляют модельный параметр вибрации струны, содержащий по меньшей мере один из резонансной частоты и показателя логарифмического декремента затухания, на основании измеряемого колебательного сигнала; и
оценивают вязкость флюида на основании вычисляемого модельного параметра.
10. Способ по п.9, в котором модельный параметр вибрации струны вычисляют, решая первую задачу минимизации, а вязкость флюида оценивают, решая вторую задачу минимизации.
11. Способ по п.9, дополнительно содержащий:
вычисление преобразования Гилберта измеряемого колебательного сигнала;
вычисление целевого колебательного сигнала на основании преобразования Гилберта и измеряемого колебательного сигнала;
выбор первого и второго коэффициентов линейной модели, чтобы уменьшить разность между линейной моделью и вычисляемым целевым колебательным сигналом; и
вычисление модельного параметра на основании первого коэффициента.
12. Способ по п.9, дополнительно содержащий:
вычисление спектра мощности измеряемого колебательного сигнала; и
идентификацию пика вычисляемого спектра мощности, при этом модельный параметр представляет пик вычисляемого спектра мощности.
13. Способ по п.9, дополнительно содержащий оценивание вязкости флюида путем идентификации нулевой точки нелинейной функции, определяемой вычисляемым модельным параметром и по меньшей мере одним калибровочным параметром.
14. Способ по п.9, дополнительно содержащий:
выбор первого оцениваемого значения вязкости; и
выполнение итерации Ньютона-Рафсона для образования второго оцениваемого значения вязкости.
15. Установка для использования на внутрискважинном месте ствола скважины, содержащая:
электромеханический преобразователь для возбуждения струны в флюиде на внутрискважинном месте ствола скважины;
измеритель для измерения колебательного сигнала, представляющего вибрацию струны в флюиде;
преобразователь для вычисления преобразования Гилберта измеряемого колебательного сигнала и для вычисления целевого колебательного сигнала на основании преобразования Гилберта и измеряемого колебательного сигнала;
устройство подбора декремента для выбора первого и второго коэффициентов линейной модели, чтобы уменьшить разность между линейной моделью и вычисляемым целевым колебательным сигналом, и для вычисления показателя логарифмического декремента затухания на основании первого коэффициента; и
телеметрический модуль для передачи вычисляемого показателя логарифмического декремента затухания к месту на земной поверхности.
16. Установка по п.15, в которой вычисление показателя логарифмического декремента затухания содержит вычисление отношения первого коэффициента и резонансной частоты струны в флюиде.
17. Установка по п.15, дополнительно содержащая:
анализатор спектра для вычисления спектра мощности измеряемого колебательного сигнала и для идентификации пика вычисляемого спектра мощности на резонансной частоте струны в флюиде, при этом телеметрический модуль находится для передачи резонансной частоты к месту на земной поверхности.
18. Установка по п.15, дополнительно содержащая устройство исключения систематической ошибки для вычисления среднего значения измеряемого колебательного сигнала и для вычитания среднего значения из измеряемого колебательного сигнала, чтобы образовать измеряемый колебательный сигнал с нулевым средним, при этом преобразователь находится для вычисления преобразования Гилберта измеряемого колебательного сигнала с нулевым средним.
19. Установка по п.15, дополнительно содержащая устройство моделирования для обновления вычисляемого показателя логарифмического декремента затухания, чтобы уменьшить разность между измеряемым колебательным сигналом и ожидаемым колебательным сигналом.
20. Способ, содержащий этапы, на которых:
возбуждают струну в флюиде на внутрискважинном месте в стволе скважины;
измеряют колебательный сигнал, представляющий вибрацию струны в флюиде;
вычисляют преобразование Гилберта измеряемого колебательного сигнала;
вычисляют целевой колебательный сигнал на основании преобразования Гилберта и измеряемого колебательного сигнала;
выбирают первый и второй коэффициенты линейной модели, чтобы уменьшить разность между линейной моделью и вычисляемым целевым колебательным сигналом;
вычисляют показатель логарифмического декремента затухания на основании первого коэффициента; и
передают вычисляемый показатель логарифмического декремента затухания к месту на земной поверхности.
21. Способ по п.20, в котором вычисление показателя логарифмического декремента затухания содержит вычисление отношения первого коэффициента к резонансной частоте струны в флюиде.
22. Способ по п.20, дополнительно содержащий:
вычисление спектра мощности измеряемого колебательного сигнала;
идентификацию пика вычисляемого спектра мощности на резонансной частоте струны в флюиде; и
передачу резонансной частоты к месту на земной поверхности.
23. Способ по п.20, дополнительно содержащий:
вычисление среднего значения измеряемого колебательного сигнала; и
вычитание среднего значения из измеряемого колебательного сигнала для образования измеряемого колебательного сигнала с нулевым средним, при этом преобразование Гилберта вычисляют относительно измеряемого колебательного сигнала с нулевым средним.
24. Способ по п.20, дополнительно содержащий обновление вычисляемого показателя логарифмического декремента затухания для уменьшения разности между измеряемым колебательным сигналом и ожидаемым колебательным сигналом.
25. Способ по п.24, в котором обновление вычисляемого показателя логарифмического декремента затухания для уменьшения разности между измеряемым колебательным сигналом и ожидаемым колебательным сигналом содержит итерацию Левенберга-Марквардта.
26. Способ по п.20, дополнительно содержащий:
оценивание вязкости флюида на основании вычисляемого показателя логарифмического декремента затухания; и
определение параметра испытания для оценивания пласта на основании оцененной вязкости.
27. Способ по п.26, в котором оценивание вязкости содержит:
вычисление квадрата вычисляемого показателя логарифмического декремента затухания; и
вычисление произведения квадрата и постоянной.
28. Способ по п.26, в котором параметр испытания для оценивания пласта содержит снижения глубины.
29. Способ, содержащий этапы, на которых:
принимают в месте на земной поверхности показатель логарифмического декремента затухания для струны, вибрирующей в флюиде на внутрискважинном месте в стволе скважины;
принимают в месте на земной поверхности с внутрискважинного места резонансную частоту вибрирующей струны в флюиде в стволе скважины на внутрискважинном месте; и
оценивают вязкость флюида на основании принимаемого показателя логарифмического декремента затухания и принимаемой резонансной частоты.
30. Способ по п.29, в котором оценивание вязкости флюида содержит идентификацию нулевой точки нелинейной функции, определяемой вязкостью, принимаемым показателем логарифмического декремента затухания, принимаемой резонансной частотой и калибровочным параметром.
31. Способ по п.30, в котором нелинейная функция содержит разность между принимаемым показателем логарифмического декремента затухания и моделируемым показателем логарифмического декремента затухания, вычисляемым с использованием вязкости, принимаемой резонансной частоты и калибровочного параметра.
32. Способ по п.29, в котором оценивание вязкости флюида содержит:
выбор первого оцениваемого значения вязкости; и
выполнение итерации Ньютона-Рафсона для вычисления второго оцениваемого значения вязкости.